Perspectivas de aplicação de tintas em pó em veículos elétricos

Com o consenso global sobre a aceleração da eletrificação dos transportes, a nova indústria de veículos energéticos alcançou um grande desenvolvimento nos últimos anos. Mesmo no contexto da pandemia global e da escassez de chips que afeta significativamente o mercado automóvel tradicional, os veículos de novas energias mantiveram um forte impulso de crescimento, tornando-se um motor central de novas vendas na indústria automóvel global. À medida que a penetração no mercado continua a aumentar, os veículos eléctricos estão a passar de uma “fase de expansão de escala” para uma “fase de optimização profunda da segurança e fiabilidade do sistema”, na qual o projecto de isolamento de sistemas eléctricos de alta-tensão se tornou uma das principais questões técnicas.

 

 

Os atuais produtos de veículos elétricos convencionais cobrem diversas rotas técnicas, incluindo HEV, PHEV, EREV e eletricidade pura, com níveis de tensão de sistema de alta-tensão geralmente variando de 200 V a 800 V. Sob a tendência de design de arquitetura de veículos altamente integrada e espaço cada vez menor, como obter uma solução de isolamento elétrico confiável, estável e{4}}produzível em massa dentro de um espaço estrutural limitado tornou-se um verdadeiro desafio no projeto de sistemas de baterias de energia.

 

No atual sistema padrão de segurança para veículos elétricos, a confiabilidade do isolamento dos componentes de alta-tensão está diretamente relacionada à proteção pessoal contra choques elétricos, à segurança funcional e aos recursos de proteção contra falhas do sistema. Como núcleo de energia de alta-tensão, o projeto de isolamento do sistema de bateria de energia não afeta apenas a segurança de células individuais, mas também determina a estabilidade do sistema no módulo da bateria, na bateria e até mesmo em todo o nível do veículo.

 

 

Nos estágios iniciais da fabricação de baterias elétricas, o isolamento externo das células dependia principalmente do revestimento. No entanto, à medida que os módulos de bateria evoluíram para alta integração, automação e CTP (Cell to Pack), os materiais de revestimento tradicionais gradualmente revelaram limitações em termos de adaptabilidade de automação, consistência de montagem e confiabilidade-de longo prazo.

 

Neste contexto, o revestimento em pó, como um material de revestimento industrial maduro, foi gradualmente introduzido no projeto de isolamento das células da bateria de energia. A formação de uma camada de isolamento contínua e densa por meio do revestimento por spray evita efetivamente problemas de entreferro e possui características como adesão estável, resistência a danos e adequação para produção totalmente automatizada. Para fabricação em grande-escala, um processo independente de revestimento por pulverização celular ajuda a alcançar um controle estável da qualidade do isolamento no estágio de origem, fornecendo uma base confiável para a montagem subsequente de módulos e pacotes.

 

 

Nas estruturas de células de bateria prismáticas, como o potencial do invólucro está entre os eletrodos positivo e negativo, a própria célula é inerentemente carregada no nível do projeto. Para evitar riscos de corrosão ou de segurança causados ​​pelo contacto entre a carcaça e os componentes estruturais externos, deve ser conseguido um isolamento eficaz através de isolamento externo. Nesta aplicação, os revestimentos em pó criam essencialmente um “revestimento isolante” para a célula, garantindo a segurança elétrica e melhorando a confiabilidade estrutural geral.

 

Em comparação com soluções tradicionais, os revestimentos em pó oferecem um desempenho mais equilibrado em termos de resistência à corrosão, resistência ao calor húmido e retenção de desempenho após choque térmico. Além disso, seu processo de aplicação é mais fácil de automatizar, atendendo aos requisitos duplos de eficiência e consistência na fabricação de baterias de energia.

 

 

À medida que a complexidade dos sistemas de alta-tensão de veículos elétricos continua a aumentar, a aplicação de revestimentos em pó expandiu-se gradualmente do isolamento celular para um ecossistema elétrico mais amplo, incluindo componentes estruturais internos de baterias, sistemas de gerenciamento térmico, conjuntos de revestimento, sistemas de motores e componentes de conexão de alta-tensão.

 

Em cenários de transmissão-de alta corrente, os sistemas de barramentos estão gradualmente substituindo os cabos tradicionais de-alta tensão, tornando-se a principal estrutura condutora em baterias de energia e sistemas de acionamento elétrico. Ao introduzir um revestimento em pó na superfície do barramento de cobre isolado, o isolamento elétrico estável pode ser alcançado sem aumentar significativamente as dimensões estruturais. As soluções representadas pelo barramento com revestimento em pó equilibram o desempenho de isolamento e os requisitos de dissipação de calor, ajudando a reduzir os riscos térmicos do sistema.

 

Em aplicações práticas, formas como Barramento de bateria de cobre com spray epóxi, Barramentos revestidos com pó de epóxi, Barramento isolado-niquelado e Barramento isolado revestido de estanho-estão sendo usados ​​em diferentes níveis de tensão e ambientes de instalação. Essas tecnologias de revestimento de barramento formam uma camada isolante densa por meio de pó de revestimento isolante de barramento ou tinta de isolamento de barramento, permitindo que o barramento mantenha um desempenho estável sob condições de alta temperatura, alta umidade e choque térmico.

 

 

Do ponto de vista da segurança do sistema, o barramento de revestimentos isolantes formado por revestimentos em pó suprime efetivamente o risco de corrente de fuga e reduz a probabilidade de fuga térmica causada por uso indevido de energia elétrica. Do ponto de vista da fabricação, suas características de ser livre de compostos orgânicos voláteis e de ter pó pulverizado reciclável alinham-se com os requisitos da indústria automotiva para fabricação verde e produção sustentável.

 

Em sistemas de resfriamento de baterias, o revestimento em pó epóxi de barramento e o barramento de cobre isolado com revestimento em pó epóxi, empregando sistemas epóxi, podem melhorar a resistência à corrosão e a estabilidade mecânica, ao mesmo tempo que garantem o isolamento elétrico, adaptando-se às condições de ciclo térmico de longo-prazo. Tecnologias semelhantes de **barramentos isolados com revestimento de energia epóxi** estão se tornando um dos processos fundamentais importantes em sistemas de alta-tensão.

 

 

À medida que os veículos eléctricos se desenvolvem em direcção a plataformas de tensão mais elevadas, densidades de energia mais elevadas e vidas úteis mais longas, a importância do design do isolamento eléctrico tornar-se-á ainda mais proeminente. Os revestimentos em pó, com sua base de processo madura, propriedades de isolamento estáveis ​​e boa adaptabilidade à produção automatizada, estão se tornando uma tecnologia essencial indispensável em sistemas de baterias de alta-tensão e estruturas de barramentos.

 

Encontrar um equilíbrio entre segurança, desempenho e custo continua sendo um desafio-de longo prazo para fabricantes de veículos e fornecedores de componentes. Olhando para as tendências tecnológicas atuais, a otimização contínua deBarramento de isolamento de revestimento em póe as estruturas de isolamento de alta-tensão ocuparão uma posição cada vez mais importante na futura cadeia da indústria de veículos elétricos.