2023年4月、プラスチック製品技術者協会(SPE)は、ミシガン州トロイで2023年電気自動車および自律走行車 (EAV)会議を主催しました。エンバリオのアプリケーション開発エンジニアであるキース・カウフマン氏( 元エンバリオ・ランクセス パフォーマンスマテリアル)は、「次へ進む Gen Materials to Increase Safety and Reliability in 電気 Powertrains」会社概要 セッションで講演しました。
プラスチック製品技術者協会(SPE)は、2023年4月にミシガン州トロイで2023年電気自動車および自律走行車(EAV)会議 を主催しました。エンバリオのアプリケーション開発エンジニアであるキース・カウフマン氏( 元エンバリオ・ランクセス パフォーマンスマテリアル)は、700人以上の用途分野専門家が参加した3日間の カンファレンスで、「電気パワートレインの安全性と信頼性を高めるための次へ進む Gen Materials」会社概要 セッションを行いました。
カウフマン氏のプレゼンテーションでは、電気自動車(EV)がエンジニアリング熱可塑性の要求性能の変化 をどのように推進しているか、および電気自動車アプリケーションの性能ニーズを満たす材料を開発する ためにエンバリオで進行中の研究と設計に焦点を当てました。
用途分野が内燃機関(内燃機関)から電気自動車車に移行するにつれて、パワートレインのアーキテクチャと給油源がガソリンから充電へと変化しています 。バッテリーパック、駆動モーター、高電圧コネクタが電気自動車 パワートレインの主要コンポーネントになるにつれて 、これらの用途 すべての使用される材料には、次のような技術的な影響があります。
EVのその他の技術的影響には、高電圧バッテリーシステムによる高CTI(耐トラッキング指数)材料 とより高い電気絶縁能力の必要性が含まれます。
トレンドは、充電速度の高速化と、低電圧から高電圧プラットフォームへの移行、400V から800V以上への移行です。これにより、より高い断熱要件とより効果的な 冷却の必要性が高まっています。
「電流が小さいほど熱電力損失が減り、ピーク充電速度 を長時間維持できます。充電速度を上げる最も効果的な方法の1つは、電流ではなく電圧 を上げることです。そのため、より高電圧のバッテリーシステムが登場しています。 しかし、充電電力に対処するために電流と電圧のバランスを見つけようとすると、急速充電は、冷却と高絶縁材料を必要とする局所的な加熱につながる可能性があります 」とカウフマンは説明します。
技術動向に対するもう一つの衝撃は、電気モーターのオイル冷却の必要性です。モーター内の プラスチック部品は、長期間の暴露率で電気モーターオイルに耐性がある必要があります。
「燃料電池と電気自動車のアーキテクチャを検討する際には、経年劣化の前後のCTI、オイルの老化、電気腐食、長期間 の冷却水への曝露など、考慮しなければならないさまざまな種類の課題 があります」とカウフマン氏は付け加えました。「断熱性と機械的 特性性を維持することが重要であり、そのためには、 適切な温度 範囲で長期的な経年劣化の影響を理解する必要があります。」
オーバーモールドバスバーの重要な問題の1つは、熱衝撃サイクルによる亀裂の発生です。 漏れ電流を止めるには、亀裂を防ぐことが重要です。これらの電気自動車コンポーネントの多くでは、プラスチックは金属(通常は銅)にオーバーモールドされています 。プラスチックと銅のCLTE(線熱膨張係数) の違いにより、プラスチックに応力が蓄積 するため、熱サイクル中に亀裂が発生する可能性があります。
最初の棒グラフはPPS(機械方向と横方向)のCLTEを示し、2番目の棒 グラフは両方向のPPSの熱 応力を示しています。
「エンバリオは熱亀裂の原因を理解しており、最適なガラス 方向、部品設計、金型設計 でこれに対処する方法を知っています」とカウフマン氏は述べています。
コネクタ、センサ、ECU、PCUのハロゲン化物の量を制御することは不可欠です。コネクタが電気自動車アーキテクチャでより大きな役割を再生する につれて、端子の信頼性が重要になります。高温、高 湿度、反応性ガス、電気電位、時間などの要因が腐食につながる可能性があります。プラスチック製品の難燃性能を向上させるために使用される無機ハロゲン化物およびイオン添加 剤は、湿気や熱に長期間さらされた後、電気 接点を腐食させる酸を形成する可能性があります。これにより、電子部品の故障 が発生し、車両の安全機能が損なわれる可能性があります。
「コネクタやセンサーでは、ハロゲン化物を100ppm未満に抑えることが目標であり、より 重要な用途では50ppm以上です」とカウフマンは述べています。「当社のFR材料は20〜30ppm(標準)の範囲です。」
カウフマン氏は、「多くの電気自動車 プラスチック用途、特に材料がHV コンポーネントに近接している場合、UL94燃焼性試験 要件を考慮する必要性が高まっていると見ています。UL94 V0 の燃焼定格が要求され、場合によっては 5 VA 定格が必要になることがよくあります。」
エンバリオには、PA6、PA66、PA46、PA410、PPS、 PPAなど、V0を満たすいくつかのハロゲンフリー材料があります。
メッセージングおよびコンテンツ開発担当グローバルマネージャー
キャンディス・ルーロは、エンバリオのメッセージングおよびコンテンツ開発のグローバルマネージャーです。ミシガン州トロイを拠点とし、会社概要のブログや記事の執筆を専門としています。エンバリオに入社する前は、SMEとペントンメディアで編集職を務めていました。キャンディスは、ミシガン州立大学のコミュニケーション芸術科学部で広報を専門とするコミュニケーションの学士号を取得しました。
02 May 2023
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