Зашто користити електричну изолацију од лискуна у ЕВ батеријама?

Електрична изолација лискуна се користи у батеријама за електрична возила јер материјали на бази лискуна комбинују електрична изолациона својства са отпорношћу на повишене температуре. Правилно одабрани листови лискуна могу да обезбеде диелектрично раздвајање између проводних компоненти, а истовремено доприносе топлотној и механичкој заштити.

Међутим, лискун није аутоматски погодан за сваку локацију батерије. Инжењери морају размотрити комплетну конструкцију материјала, дебљину изолације, радни напон, компресију, изложеност температури и геометрију инсталације пре него што одобре дизајн.

Уобичајене локације за изолацију ЕВ батерија и разматрања избора лискуна

Где треба поставити електричну изолацију од лискуна унутар батерије?

Неправилно постављање изолације може оставити изложене проводне интерфејсе подложним електричним кваровима, посебно тамо где су сабирнице, конзоле и структуре кућишта постављене близу једна другој.

Поставите изолацију од лискуна у складу са захтевима за електрично одвајање и механичким интерфејсима идентификованим у дизајну батерије.

Потенцијалне локације укључују носаче сабирница, партиције модула, одабране интерфејсе кућишта и ћелијске баријере где дизајн система захтева заштиту засновану на лискун. Инжењери треба да провере покривеност ивица, услове пузања и зазора, локални притисак и могућност померања током вибрација. ИСО 6469-1 се бави безбедносним захтевима за системе за складиштење енергије који се могу пунити, али не утврђује универзалну дебљину лискуна за сваку примену [1].

Како треба проверити дебљину изолације и диелектричну чврстоћу лискуна?

Недовољно специфицирани изолациони слој може покварити под електричним напрезањем, док непотребна дебљина може ометати паковање батерија и толеранције монтаже.

Изаберите дебљину користећи потребну електричну отпорност и проверите је репрезентативним испитивањем материјала и склопа.

ИЕЦ 60243-1 описује методе за испитивање краткотрајне електричне чврстоће чврстих изолационих материјала на фреквенцијама снаге [2]. Међутим, резултат распада материјала наизменичне струје није аутоматски еквивалентан перформансама једносмерне изолације у ЕВ батеријском пакету. Услови испитивања, електроде, температура, влажност, дефекти материјала и геометрија компоненти утичу на резултат.

За преглед избора материјала, наведите опсег напона батерије, цртеж изолације, расположиви простор и потребне услове електричног испитивања. Ови детаљи омогућавају кориснију дискусију о могућим конструкцијама листова и захтевима за валидацију.

Које особине материјала лискуна су важне осим диелектричне чврстоће?

Лист лискуна са одговарајућим лабораторијским диелектричним својствима још увек може да пукне, одломи се или се помери током производње или рада возила.

Процените готов композит лискуна уместо да бирате материјал само из његовог минералног садржаја.

Комерцијална изолација лискуна може да садржи реконституисани лискун, везива смоле и ојачавајуће слојеве. Њихов састав утиче на крутост, понашање формирања и термичку реакцију. ИЕЦ 60371-1 дефинише терминологију за грађене материјале лискуна, док ИЕЦ 60371-2 покрива релевантне методе испитивања [3][4]. Стварне узорке такође треба проценити за квалитет сечења, услове причвршћивања, стабилност димензија и интегритет изолације након монтаже.

Како инжењери могу да избегну кварове изолације током склапања батерије?

Лоше контролисане резне ивице, прекомерно савијање или локални притисак стезања могу оштетити изолацију пре него што батерија почне да ради.

Потврдите комплетан процес инсталације користећи делове репрезентативне за производњу и услове монтаже.

Проверите избушене рупе, прорезе, углове, површинску контаминацију и интеракцију између лискуна и суседних металних компоненти. Тамо где се предлаже лискун са лепком, проверите приањање и понашање старења под релевантним условима. Критеријуми инспекције треба да разликују козметичке карактеристике од дефеката који могу смањити електричну изолацију или механичко задржавање.

ФАК

Да ли је лискун добар електрични изолатор за ЕВ батерије?

Лискун је користан изолациони минерал, али прикладност комерцијалног лискуна зависи од његовог везива, ојачања, дебљине, обраде и услова рада.

Може ли изолација лискуна спречити топлотни бег батерије?

Баријере на бази лискуна могу помоћи да се одупру излагању топлоти или пламену, али се не може претпоставити да спречавају топлотни бег. Безбедност на нивоу паковања зависи од понашања ћелије, дизајна баријере, хлађења, вентилације и валидације.

Која је дебљина слоја лискуна потребна за батерију од 800 В?

Не постоји универзална дебљина заснована само на номиналном напону батерије. Дизајн мора узети у обзир максимални радни напон, применљиве захтеве електричне безбедности, механичке толеранције и репрезентативно испитивање отпорности.

Да ли се листови лискуна могу изрезати за изолацију сабирница батерија?

Многи композити лискуна могу се претворити у обликоване компоненте, у зависности од њихове конструкције и дебљине. Квалитет рупе, пукотина на ивицама и толеранција димензија треба да се верификују на изабраном нивоу.

Да ли висока вредност диелектричне чврстоће гарантује поузданост изолације?

Не. Снага материјала је само један улаз; механичка оштећења, површинска контаминација, термичко старење и састављена електрична геометрија такође су важни.

Закључак

Електричну изолацију од лискуна треба одабрати као део комплетног система изолације ЕВ батерија, а не као изоловани плочасти материјал. Одговарајућа конструкција материјала, постављање, дебљина и репрезентативна валидација морају се узети у обзир да би се смањио ризик од електричног квара.

За техничку процену или расправу о понуди, припремите свој цртеж изолације, предложену конструкцију материјала, захтеве напона, димензије и очекивано радно окружење. Затражите преглед прикладности материјала, разматрања обраде и доказе о тестирању који су потребни за одобрење.

Референце

1. ИСО, ИСО 6469-1:2019 — Друмска возила на електрични погон: безбедност система за складиштење енергије који се може пунити.

2. ИЕЦ, ИЕЦ 60243-1:2013 — Електрична чврстоћа изолационих материјала: Испитивања на фреквенцијама снаге.

3. ИЕЦ, ИЕЦ 60371-1:2003 — Спецификација за изолационе материјале на бази лискуна: Дефиниције и општи захтеви.

4. ИЕЦ, ИЕЦ 60371-2:2004 — Спецификација за изолационе материјале на бази лискуна: Методе испитивања.

15 година искуства у индустрији каблова за аутомобиле

Петнаест година искуства у аутомобилској индустрији каблова пружа практичну перспективу дизајна електричне изолације, избора материјала и производних захтева. Поуздани пројекти купаца зависе од јасних инжењерских спецификација, контролисане обраде, инспекције квалитета и валидације у репрезентативним условима рада. Пажљива координација између дизајна свежња и избора изолационих компоненти помаже у решавању потенцијалних ризика при монтажи и животном веку.