Perspectives d'application des revêtements en poudre dans les véhicules électriques

Grâce au consensus mondial sur l’accélération de l’électrification des transports, l’industrie des véhicules à énergie nouvelle a réalisé un développement rapide au cours des dernières années. Même dans le contexte de la pandémie mondiale et des pénuries de puces qui ont un impact significatif sur le marché automobile traditionnel, les véhicules à énergies nouvelles ont maintenu une forte dynamique de croissance, devenant ainsi l'un des principaux moteurs des nouvelles ventes dans l'industrie automobile mondiale. À mesure que la pénétration du marché continue de croître, les véhicules électriques passent d'une « étape d'expansion à grande échelle » à une « étape d'optimisation approfondie de la sécurité et de la fiabilité du système », dans laquelle la conception de l'isolation des systèmes électriques à haute tension-est devenue l'un des problèmes techniques clés.

 

 

Les produits de véhicules électriques grand public actuels couvrent plusieurs voies techniques, notamment les HEV, PHEV, EREV et l'électrique pur, avec leurs niveaux de tension de système haute tension allant généralement de 200 V à 800 V. Dans le cadre de la tendance de conception d'une architecture de véhicule hautement intégrée et d'un espace de plus en plus réduit, comment obtenir une solution d'isolation électrique fiable, stable et productible en masse dans un espace structurel limité est devenu un véritable défi dans la conception de systèmes de batteries de puissance.

 

Dans le système actuel de normes de sécurité des véhicules électriques, la fiabilité de l'isolation des composants haute tension-est directement liée à la protection du personnel contre les chocs électriques, à la sécurité fonctionnelle et aux capacités de protection contre les pannes du système. En tant que noyau de l'énergie haute tension, la conception de l'isolation du système de batterie de puissance affecte non seulement la sécurité des cellules individuelles, mais détermine également la stabilité du système au niveau du module de batterie, du bloc de batterie et même au niveau du véhicule dans son ensemble.

 

 

Aux premiers stades de la fabrication des batteries de puissance, l’isolation externe des cellules reposait principalement sur un revêtement. Cependant, à mesure que les modules de batterie évoluaient vers une intégration, une automatisation et un CTP (Cell to Pack) élevés, les matériaux de revêtement traditionnels ont progressivement révélé des limites en termes d'adaptabilité de l'automatisation, de cohérence de l'assemblage et de fiabilité à long terme.

 

Dans ce contexte, le revêtement en poudre, en tant que matériau de revêtement industriel mature, a été progressivement introduit dans la conception de l’isolation des cellules de batteries électriques. La formation d'une couche isolante continue et dense par revêtement par pulvérisation évite efficacement les problèmes d'entrefer et possède des caractéristiques telles qu'une adhérence stable, une résistance aux dommages et une aptitude à une production entièrement automatisée. Pour la fabrication à grande échelle, un processus indépendant de revêtement par pulvérisation de cellules permet d'obtenir un contrôle stable de la qualité de l'isolation au stade source, fournissant ainsi une base fiable pour l'assemblage ultérieur des modules et des packs.

 

 

Dans les structures prismatiques de cellules de batterie, étant donné que le potentiel du boîtier se situe entre les électrodes positives et négatives, la cellule elle-même est intrinsèquement chargée au niveau de conception. Pour éviter la corrosion ou les risques de sécurité causés par le contact entre le boîtier et les composants structurels externes, une isolation efficace doit être obtenue grâce à une isolation externe. Dans cette application, les revêtements en poudre créent essentiellement une « couche isolante » pour la cellule, garantissant la sécurité électrique tout en améliorant la fiabilité structurelle globale.

 

Par rapport aux solutions traditionnelles, les revêtements en poudre offrent des performances plus équilibrées en termes de résistance à la corrosion, de résistance à la chaleur humide et de maintien des performances après un choc thermique. De plus, leur processus d’application est plus facile à automatiser, répondant à la double exigence d’efficacité et de cohérence dans la fabrication des batteries de puissance.

 

 

À mesure que la complexité des systèmes haute tension-des véhicules électriques continue d'augmenter, l'application des revêtements en poudre s'est progressivement étendue de l'isolation des cellules à un écosystème électrique plus large, comprenant les composants structurels internes des batteries, les systèmes de gestion thermique, les ensembles de boîtiers, les systèmes moteurs et les composants de connexion haute tension-.

 

Dans les scénarios de transmission de courant élevé-, les systèmes de jeux de barres remplacent progressivement les câbles haute tension-traditionnels, devenant ainsi la structure conductrice centrale des batteries de puissance et des systèmes d'entraînement électrique. En introduisant un revêtement en poudre sur la surface de la barre omnibus isolée en cuivre, une isolation électrique stable peut être obtenue sans augmenter considérablement les dimensions structurelles. Les solutions représentées par les barres omnibus à revêtement en poudre équilibrent les performances d'isolation et les exigences de dissipation thermique, contribuant ainsi à réduire les risques thermiques du système.

 

Dans des applications pratiques, des formes telles que les barres omnibus de batterie en cuivre pulvérisé époxy, les barres omnibus à revêtement en poudre époxy, les barres omnibus isolées nickelées - et les barres omnibus isolées étamées - sont utilisées dans différents niveaux de tension et environnements d'installation. Ces technologies de revêtement de barres omnibus forment une couche isolante dense grâce à la poudre de revêtement isolant pour barres omnibus ou à la peinture isolante pour barres omnibus, permettant au jeu de barres de maintenir des performances stables dans des conditions de température, d'humidité élevée et de choc thermique.

 

 

Du point de vue de la sécurité du système, la barre omnibus des revêtements isolants formée par des revêtements en poudre supprime efficacement le risque de courant de fuite et réduit la probabilité d'emballement thermique causé par une mauvaise utilisation électrique. Du point de vue de la fabrication, ses caractéristiques d'absence de composés organiques volatils et de poudre pulvérisée recyclable s'alignent sur les exigences de l'industrie automobile en matière de fabrication verte et de production durable.

 

Dans les systèmes de refroidissement de batterie, le revêtement en poudre époxy des barres omnibus et les barres omnibus en cuivre isolées avec revêtement en poudre époxy, utilisant des systèmes époxy, peuvent améliorer la résistance à la corrosion et la stabilité mécanique tout en garantissant l'isolation électrique, en s'adaptant aux conditions de cycle thermique à long terme. Des technologies similaires de **barres omnibus isolées avec revêtement époxy** sont en train de devenir l'un des processus fondamentaux importants dans les systèmes à haute tension-.

 

 

À mesure que les véhicules électriques évoluent vers des plates-formes à tension plus élevée, des densités d’énergie plus élevées et des durées de vie plus longues, l’importance de la conception de l’isolation électrique deviendra encore plus importante. Les revêtements en poudre, avec leur base de processus mature, leurs propriétés d'isolation stables et leur bonne adaptabilité à la production automatisée, deviennent une technologie clé indispensable dans les systèmes de batteries-haute tension et les structures de jeux de barres.

 

Trouver un équilibre entre sécurité, performances et coûts reste un défi à long terme pour les constructeurs automobiles et les fournisseurs de composants. Au vu des tendances technologiques actuelles, l'optimisation continue deBarre omnibus d'isolation de revêtement en poudreet les structures d'isolation haute-tension occuperont une place de plus en plus importante dans la future chaîne industrielle des véhicules électriques.