アンドレ・オーステルラーケン
モビリティ担当グローバルマーケティングマネージャー、エンバリオ
自動車業界別ソリューションが電気自動車の進歩を続けるにつれて、サーマルマネージメントシステム(TMS)用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、露出時間が短くなった場合と同様に、長期経年後に材料特性を維持するという課題に直面しています。
ただし、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂は、クーラントの経年劣化後の材料特性保持がはるかに優れているため、電気自動車 TMS用途に適した材料です。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、ガラス繊維とPPS樹脂を強力に結合させる独自の技術を使用しています。
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時間エージングした後、Xytron G4080HRの界面は、競合他社のPPSグレードよりもはるかに強い接合性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の革新的な技術により、経時後の引張り強度や破断伸び(EAB)などの重要な材料特性の保持が向上します。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。
エンバリオのXytron G4080HRは、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することができます。
Xytron G4080HR会社概要 詳細情報、またはテストサンプルのリクエスト、お問い合わせ 、または技術データシートなどの追加情報については plasticsfinder.envalior.com にアクセスし てください。
モビリティ担当グローバルマーケティングマネージャー
タミム・ピーター・シディキ博士は、モビリティのグローバルマーケティングマネージャーです。タミムは、ドイツ、スウェーデン、スコットランドの大学で物理学の修士号と電気工学の博士号を取得しています。Tamimは、消費者および自動車エレクトロニクスの業界別ソリューションで20年以上の経験があり、2007年10月からエンバリオに勤務しています。
03 March 2020
4 分
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電気自動車の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
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