자동차 산업 전기 자동차의 발전이 계속됨에 따라 열 관리 시스템(TMS)을 위한 혁신적인 재료 솔루션에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 효과적인 TMS는 구성 요소의 작동 온도를 특정 범위 내로 유지하여 최적의 에너지 효율성과 연장된 서비스 수명을 모두 보장합니다.   

엔지니어는 TMS 구성 요소 애플리케이션에 사용할 플라스틱 소재 솔루션을 선택할 때 종종 어려움에 직면합니다. 그들은 소재 재료의 열 노출 시간과 온도, 냉각수(물-글리콜 용액)를 사용한 가수분해 저항 등을 고려해야 합니다. 전기 차량(전기 자동차) TMS 응용 분야에 사용되는 소재 솔루션은 적당한 냉각수 온도를 견뎌야 하지만 노출 시간은 더 길어야 합니다.

내연 엔진(내연기관) 차량에 비해 전기 자동차에서 TMS의 작동 시간이 훨씬 더 길기 때문에 배터리 팩 온도는 극한의 추운 온도에서 충전 중이거나 주차할 때와 같이 차량을 운전하지 않을 때에도 모두 시간에 좁은 온도 범위 내에서 관리해야 합니다.

전기 자동차가 추운 기후에서 작동할 때 TMS는 차량이 정지하는 동안 배터리를 따뜻하게 유지해야 합니다. 이것은 내연기관 차량과 비교할 때 물-글리콜 냉각수에 대한 노출 시간을 크게 증가시킵니다. TMS는 내연기관 차량의 경우 1,000-3,000시간의 냉각수 노출을 견뎌야 합니다. 완전 전기 자동차의 경우 TMS는 6,000-10,000시간의 냉각수 노출을 견뎌야 합니다.

이러한 광범위한 화학적 노화로 인해 많은 소재 용액의 속성 특성이 급격히 떨어집니다. EV의 경우 냉각수 노출 시간이 증가함에 따라 폴리아미드 66(PA66), 장쇄 폴리아미드(LCPA) 및 폴리프탈라미드(PPA)와 같이 많은 공학 플라스틱 재료가 노출 시간이 짧아졌을 때와 마찬가지로 긴 노화 후에도 소재 속성 유지하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 

그러나 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 수지는 긴 냉각수 노화 후에도 소재 속성 유지력이 훨씬 우수하기 때문에 전기 자동차 TMS 응용 분야에 더 나은 소재입니다. PPS는 폴리아미드와 본질적으로 다른 구성을 가지고 있으며, 안정적인 분자 구조는 티오에테르 결합과 벤젠 고리를 기반으로 하여 PPS 농축된 황산으로도 견딜 수 있습니다. 이것은 PPS 내화학성을 높게 만들고, 장기 가수분해 저항을 가진 더 강한 소재. Xytron 제품군의 모두 PPS 등급은 가수분해 저항, 화학적 저항성 및 피크 온도 성능에 최적화되어 있습니다.

아래 그래프는 다양한 온도 및 노출 시간에서 재료의 성능을 보여줍니다. 흰색 선은 노출 온도 증가에 따라 일부 재료가 더 이상 응용 분야에 적합하지 않음을 나타냅니다. 노란색 선은 노출 시간이 증가함에 따라 낮은 노출 시간 동안 열을 견딜 수 있는 재료가 더 긴 노출 시간을 견딜 수 없음을 나타냅니다.

충전된 PPS 등급의 경우 냉각수에 노출될 때 유리 섬유와 수지 사이의 결합 계면이 가수분해 저항 성능의 핵심입니다. 가수분해 저항 더욱 개선하기 위해 Envalior의 Xytron G4080HR는 고유한 기술을 사용하여 유리 섬유와 PPS 수지 사이에 강한 결합을 만듭니다.

135°C에서 물-글리콜 냉각수로 3,000시간 숙성한 후 원자력 현미경으로 Xytron G4080HR의 접합 계면을 경쟁 PPS 등급과 비교했을 때 Xytron G4080HR의 계면은 결합이 경쟁사의 PPS 등급보다 훨씬 강하게 유지되는 것으로 나타났습니다. 그것은 거의 손상되지 않은 구절이 박리되어 있습니다.

또한 Xytron의 혁신적인 기술은 노화 후 인장 강도 및 EAB(연신 at break)와 같은 주요 소재 속성 유지력을 향상시킵니다. 이것은 구성 요소의 가장 약한 부분으로 알려진 용접 라인의 강도 부분에서 특히 분명합니다.

 웰드라인 강도 유지와 함께 우수한 장기 가수분해 저항 갖춘 Envalior의 Xytron G4080HR 통해 엔지니어는 더 많은 설계 유연성과 품질에 대한 더 높은 신뢰도로 TMS 구성 요소를 개선할 수 있습니다.

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