Wenn Automobilindustrie OEMs Elektrofahrzeuge entwerfen und produzieren, findet ein grundlegend anderer Entwicklungsprozess statt. Technische Thermoplaste wie PBT und PBT Mischungen haben Potenzial für viele Anwendungen im Batteriesektor für Elektrofahrzeuge. Obwohl vor allem PBT in Elektrik und elektronischen Automobilindustrie Komponenten weit verbreitet ist, kann es schwierig sein, eine Material speziell für Batteriekomponenten zu finden. Bestimmte Anforderungen müssen erfüllt werden, und so haben Envalior und Hella maßgeschneidertes Pocan AF4130 Material für BMU- und CMU-Gehäuse entwickelt, das batteriespezifische Anforderungen erfüllt - es ist Widerstand gegen Hitze und Chemikalien.
Elektrofahrzeuge (EVs) sind gekommen, um zu bleiben und Tendenz steigend – laut der neuen Ausgabe des jährlichen Global Elektrofahrzeug Outlook der IEA wurden im Jahr 2022 weltweit mehr als 10 Millionen Elektrofahrzeuge verkauft, und es wird erwartet, dass der Absatz in diesem Jahr um weitere 35 % auf 14 Millionen steigen wird. Daher werden Elektrofahrzeuge entwickelt und produziert, um diesem Absatzwachstum gerecht zu werden. Wenn Hersteller von Automobilindustrie diese batteriebetriebenen Fahrzeuge entwerfen und herstellen, findet ein grundlegend anderer Konstruktionsprozess statt.
POCAN® (PBT und PBT Mischungen) wird erfolgreich in vielen Komponenten der Elektrik und Elektronik für die Automobilindustrie eingesetzt, darunter Sensoren, Steckverbinder und Aktuatorgehäuse. Es kann jedoch schwierig sein, ein Material speziell für Batteriekomponenten zu finden, da das Material bestimmte Anforderungen erfüllen muss, z. B. Beständigkeit gegen Batterieelektrolyte, Hitze und Chemikalien.
In einem Elektrofahrzeug sind die Batteriemanagementeinheit (BMU) und die Zellüberwachungseinheit (CMU) äußerst wichtig. Die CMU sammelt und überwacht Batteriedaten und ist für die Ladung, den Zustand und den Zustand der Batterie verantwortlich. Befindet sich die Batterie in einem kritischen Zustand, ermittelt das BMU die Ursache und steuert Gegenmaßnahmen mit dem Energien des Fahrzeugs. Dadurch wird verhindert, dass der Akku über- oder unterladen wird, was den Akku beschädigen kann.
Gehäusekomponenten für das BMU müssen kompakt, flach, integriert und feuerbeständig zertifiziert sein. Die Funktion des Gehäuses besteht darin, Hochvolt-Stromsensoren und Isolationsüberwachungseinheiten in Batterien für Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge zu steuern. Für die CMU sind Funktionen integriert, weshalb ihre Geometrie komplex ist. Daher muss das verwendete Material einen geringen Verzug aufweisen, um das komplexe Design zu erleichtern.
Um alles diesen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, haben wir mit Hella ein Material für BMU- und CMU-Gehäuse entwickelt. Dabei haben wir auf unsere Erfahrung mit Low-Verzug- und Flammschutzmitteln PBT Material Mischung für sicherheitskritische elektronische Komponenten für Elektrofahrzeuge zurückgegriffen. Das Ergebnis unserer Zusammenarbeit ist Pocan® AF4130, eine 30 Gew.-% glasfaserverstärkte, Verzug Mischung aus PBT+ASA, die ein schwer flüchtiges halogenisches Flammschutzpaket enthält. Pocan® ist bekannt für seine beeindruckende Widerstands gegen Hitze und Chemikalien, hervorragende elektrische Eigenschaften, Festigkeit und Härte.
Es wurden Thermisch Desorptionsanalysen durchgeführt, bei denen die Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen und kondensierbaren aus nichtmetallischen Automobilwerkstoffen nach dem Standard des Deutschen Verbandes der Automobilindustrie Branche bestimmt wurden. Dadurch eignet sich das Material sehr gut für Anwendungen, die geringe Emissionen erfordern, wie z. B. Interieur.
Es wurden auch mehrere Tests zur Lagerung chemischer Medien durchgeführt, um die Chemikalienbeständigkeit der Mischung zu bestimmen. Das ausgewählte Material hat alle Tests bestanden, bei denen das Material Ölen, Kraftstoffen, Reinigungsmitteln und Produkten für die Autopflege ausgesetzt wurde. Bei keinem der Tests traten Oberflächenschäden auf.
Außerdem wurde eine Analyse des Widerstands des Materials zu einem Elektrolyten kommerziellen Ursprungs, der in Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird, unter lastfreier Exposition und Sichtprüfung sowie unter Last durchgeführt. Die Prüflinge wurden einem Elektrolytdampf ausgesetzt. Es wurden keine sichtbaren Risse im Material der Mischung festgestellt.
Unser HiAnt-Kunde® Dienstleistung Team unterstützte Hella bei Anregungen über Bauteilauslegung und lieferte charakteristische Material Daten, die für CAE Auslegung der Gehäuseteile erforderlich sind, um den zu erwartenden Belastungen gerecht zu werden. Darüber hinaus machte Envalior Anregungen für die Moldflow-Analyse und unterstützte die Spritzgussversuche vor Ort. Für Pocan® AF4130 wurde mittels Ionenchromatographie ein Gehalt an freien ionischen Halogeniden unter 10ppm bestätigt und eine Geruchsprüfung nach VDA270 durchgeführt.
Global Business Director PBT
Marc Marbach ist Global Business Director PBT bei Envalior. In dieser globalen Rolle konzentriert er sich auf das effektive Management und die Optimierung des Geschäftsbereichs PBT, um den gesamten Geschäftserfolg voranzutreiben. Bevor er seine derzeitige Position übernahm, hatte Marc von 2008 bis 2012 verschiedene Positionen in technischen und kaufmännischen Bereichen in Hongkong und Deutschland inne, darunter technisches Marketing E&E, Projektmanagement, globales Key Account Management und Leiter des Vertriebssegments E&E.
08 April 2024
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