自動車 用途分野電気自動車の進歩が続く中、サーマルマネージメントシステム(TMS)向けの革新的な材料ソリューションの必要性が高まっています。効果的なTMSは、コンポーネントの動作温度を特定の範囲内に保ち、最適なエネルギー効率とサービス寿命の延長の両方を保証します。
エンジニアは、TMSコンポーネントアプリケーションに使用するプラスチック製品 材料ソリューションを選択する際に、しばしば課題に直面します。熱暴露時間と材料温度に加えて、クーラント(水-グリコール溶液)による加水分解耐~性 ex. Water resistance 耐水性を考慮する必要があります。電気自動車(電気自動車)TMSアプリケーションで使用される材料ソリューションは、適度な冷却水温度に耐える必要がありますが、露光時間は長くなります。
内燃機関(内燃機関)車と比較して、電気自動車のTMSの動作時間ははるかに長く、充電中や極端な低温での駐車中など、車両が運転されていないときでも、すべての時間にバッテリーパックの温度を狭い温度範囲内で管理する必要があります。
電気自動車が寒冷地で動作する場合、TMSは車両が停止している間、バッテリーを暖かく保つ必要があります。これにより、内燃機関車両と比較して、水グリコール冷却剤への曝露時間が大幅に長くなります。TMSは、内燃機関車両の1,000〜3,000時間の冷却水暴露に耐える必要があります。完全な電気自動車の場合、TMSは6,000〜10,000時間の冷却水への曝露に耐える必要があります。
この広範な化学的老化により、多くの材料溶液の特性が劇的に低下します。EVの場合、クーラントの曝露時間が長くなると、ポリアミド 66(PA66)、長鎖ポリアミド(LCPA)、ポリフタルアミド(PPA)など、多くのエンジニアリングプラスチック材料は、曝露時間が短くなった場合と同様に、長期経年変化後も材料 特性を維持するという課題に直面しています。
しかし、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂は、クーラントの長期エージング後の材料 特性保持力がはるかに優れているため、電気自動車 TMS用途材料に適しています。PPSはポリアミドとは本質的に異なる構造を持ち、その安定した分子構造はチオエーテル結合とベンゼン環に基づいており、PPSは濃硫酸でも耐えられます。これにより、PPSは耐薬品性が高く、長期間の加水分解耐~性 ex. Water resistance 耐水性でより強力な材料になります。Xytronファミリーのすべての PPSグレードは、加水分解耐~性 ex. Water resistance 耐水性、耐薬品性、およびピーク温度性能に最適化されています。
下のグラフは、さまざまな温度と露光時間での材料の性能を示しています。白い線は、暴露温度が上昇するにつれて、一部の材料が用途に適さなくなったことを示しています。黄色の線は、露光時間が長くなると、露光時間が短いときに熱を吸収できる可能性のある材料が、より長い露光時間に耐えられなくなることを示しています。
充填PPSグレードの場合、クーラントにさらされると、ガラス繊維と樹脂の間の結合界面が加水分解耐~性 ex. Water resistance 耐水性性能の鍵となります。加水分解耐~性 ex. Water resistance 耐水性をさらに向上させるために、エンバリオのXytron G4080HRは独自の技術を用いて、ガラス繊維とPPS樹脂を強力に結合させています。
原子間力顕微鏡下でXytron G4080HRの接合界面を競合PPSグレードと比較したところ、水-グリコール冷却剤で135°Cで3,000時間熟成した後、Xytron G4080HRの界面は競合グレードのPPSグレードよりもはるかに強い接合を維持していることが示されました。それはほぼ無傷の詩が剥離されています。
また、Xytronの革新的なテクノロジーは、経年劣化後の引張り 強度や破断時伸び(EAB)などの重要な材料 特性保持を改善します。これは、コンポーネントの最も弱い部分であることが知られているウェルドラインの強度で特に顕著です。
優れた長期加水分解耐~性 ex. Water resistance 耐水性とウェルドライン強度保持力を備えたエンバリオのXytron G4080HRにより、エンジニアは設計柔軟性を高め、品質に対する信頼性を高めてTMSコンポーネントを改善できます。
Xytron G4080HR詳細情報 会社概要 、またはテストサンプルをリクエストするには、お問い合わせ するか、 plasticsfinder.envalior.com にアクセスして 、技術データシートなどの追加情報を入手してください。
アドバンスト・エンジニアリング・マネージャー、サーマルマネージメント・システム
03 March 2020
電気自動車 サーマルマネージメントに適した材料ソリューションの選択
アドバンスト・エンジニアリング・マネージャー、サーマルマネージメント・システム
Meisen Liは現在、エンバリオのサーマルマネージメントシステムの高度なエンジニアリングマネージャーです。自動車 用途分野で20年の経験を持ち、サーマルマネージメントシステムのエンジニアリング開発と技術仕様に注力しています。プロダクトデザイン、システム開発、材料開発を担当。化学工学の博士号と経営学の修士号を取得しています。
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