2023년 4월, 플라스틱 엔지니어 협회(Society of Plastics Engineers, SPE)는 미시간주 트로이에서 2023 전기 및 자율 주행 차량 (EAV) 컨퍼런스를 개최했습니다. 기능성 소재랑세스Envalior Envalior의 애플리케이션 개발 엔지니어인 키스 카우프만( Keith Kauffmann)은 전기 파워트레인의 안전성과 신뢰성을 높이기 위한 다음세대 소재 약 세션을 발표했습니다.
SPE(Society of 플라스틱 Engineers)는 2023년 4월 미시간주 트로이에서 2023 전기 및 자율 주행 차량(EAV) 컨퍼런스 를 개최했습니다. 랑세스Envalior Envalior의 애플리케이션 개발 엔지니어인 키스 카우프만(Keith Kauffmann)은 700명 이상의 기능성 소재산업 전문가들이 참석한 3일간의 컨퍼런스에서 전기 파워트레인의 안전성과 신뢰성을 높이기 위한 다음세대 소재에 약 세션을 발표했습니다.
Kauffmann의 프레젠테이션은 전기 자동차(EV)가 엔지니어링 열가소성 폴리머 필요한 성능의 변화를 주도하는 방법과 애플리케이션 성능 요구 사항을 충족하는 소재 개발하기 위해 Envalior에서 진행 중인 연구 및 설계전기 자동차 초점을 맞췄습니다.
산업가 내연 엔진(내연기관)에서 전기 자동차 차량 으로 전환됨에 따라 가솔린에서 충전으로 파워트레인 아키텍처와 연료 공급원이 변화하고 있습니다. 배터리 팩, 구동 모터 및 고전압 커넥터가 전기 자동차 파워트레인의 주요 구성 요소가 됨에 따라 다음과 같은 모두 응용 분야에 사용되는 소재 기술적인 영향이 있습니다.
EV에 대한 추가적인 기술적 영향에는 고전압 배터리 시스템으로 인한 높은 CTI(CTI) 소재 및 더 높은 전기 절연 기능의 필요성이 포함됩니다.
추세는 더 빠른 충전 속도와 400V에서 800V 이상으로 더 낮은 전압 플랫폼에서 더 높은 전압 플랫폼으로 이동하는 것입니다. 이로 인해 더 높은 절연 요구 사항과 더 효과적인 냉각에 대한 필요성이 커졌습니다.
"전류가 낮을수록 열전력 손실이 줄어들고 최대 충전 속도를 더 오래 유지할 수 있으며, 충전 속도를 높이는 가장 효과적인 방법 중 하나는 전류 대신 전압 을 높이는 것입니다. 따라서 우리는 더 높은 전압 배터리 시스템을 보고 있습니다. 그러나 충전 전력을 해결하기 위해 전류와 전압 사이의 균형을 찾으려고 노력하는 만큼 고속 충전으로 인해 냉각이 필요한 국부적인 소재 및 높은 절연성 소재 가열이 발생할 수 있습니다"라고 Kauffmann은 설명했습니다.
기술 동향에 대한 또 다른 충격 E-모터의 오일 냉각 필요성입니다. 모터 내의 플라스틱 부품은 장기간 노출률이 있는 E-모터 오일에 내성이 있어야 합니다.
"연료 전지 및 전기 자동차 아키텍처를 고려할 때 노화 전후의 CTI, 오일 노화, 전기 부식, 장기 냉각수 노출 등 다양한 유형의 문제를 고려해야 합니다"라고 Kauffmann은 덧붙였습니다. "절연성 및 기계적 속성 유지가 중요하며, 이를 위해서는 적절한 온도 범위에서 장기 노화의 영향을 이해해야 합니다."
오버 몰딩된 버스 바의 주요 문제 중 하나는 열 충격 사이클링으로 인한 균열 발생입니다. 누설 전류를 막기 위해 균열을 방지하는 것이 중요합니다. 이러한 전기 자동차 부품의 대부분에서 플라스틱은 금속(일반적으로 구리)에 과도하게 성형됩니다 . 균열은 플라스틱와 구리 사이의 CLTE(선형 열 팽창 계수)의 차이로 인해 플라스틱에 응력 축적 되어 열 사이클링 중에 발생할 수 있습니다.
첫 번째 막대 차트는 PPS의 CLTE(기계 방향 및 횡 방향)를 나타내고 두 번째 막대 차트는 양방향에서 PPS의 열 응력을 보여줍니다.
"Envalior 는 열 균열의 원인을 이해하고 최적의 유리 배향, 부품 설계 및 금형 설계 로 이 문제를 해결하는 방법을 알고 있습니다."
커넥터, 센서, ECU 및 PCU의 할로겐화물 양을 제어하는 것은 필수적입니다. 커넥터플레이 전기 자동차 아키텍처에서 더 큰 역할을 하기 때문에 터미널 신뢰성이 매우 중요합니다. 고온, 고 습, 반응성 가스, 전기 전위 및 시간과 같은 요인으로 인해 부식이 발생할 수 있습니다. 플라스틱의 난연 성능을 향상시키는 데 사용되는 무기 할로겐화물 및 이온 첨가제는 습기와 열에 장기간 노출된 후 전기 접점을 부식시키는 산을 형성할 수 있습니다. 이로 인해 차량 안전 기능이 손상될 수 있는 전자 부품 고장 이 발생할 수 있습니다.
"커넥터와 센서의 경우 할로겐화물을 100ppm 미만으로 유지하는 것이 목표이며, 더 중요한 응용 분야에서는 & 50ppm입니다"라고 Kauffmann은 말했습니다. "우리의 FR 소재 범위는 20-30ppm (표준)입니다."
Kauffmann은 "특히 소재가 HV 구성 요소에 근접한 경우 많은 전기 자동차 플라스틱 응용 분야에 대한 UL94 가연성 테스트 요구 사항을 고려해야 할 필요성이 증가하고 있습니다. UL94 V0 연소 등급이 필요하고 가끔 5VA 등급이 필요한 경우가 종종 있습니다."
Envalior에는 PA6, PA66, PA46, PA410, PPS 및 PPA를 포함하여 V0를 충족하는 여러 할로겐 프리 소재가 있습니다.
메시징 및 콘텐츠 개발의 글로벌 관리자
Candace Roulo는 Envalior 메시징 및 콘텐츠 개발 글로벌 관리자입니다. 미시간 주 트로이에 기반을 둔 그녀는 고급 소재 솔루션에 약 블로그 및 기사 작성을 전문으로 합니다. Envalior 에 합류하기 전에 Candace는 SME 및 Penton Media에서 편집자 역할을 수행했습니다. Candace는 Michigan State University의 College of Communication Arts and Sciences에서 홍보를 전문으로 하는 커뮤니케이션 학사 학위를 받았습니다.
02 May 2023
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