ハイブリッド車およびBEVの熱マネジメント向け革新的材料

本セッションでは、Bloomfieldが、GFPP材料と比較して優れたクリープ・疲労特性を有する新しい加水分解安定化PA6材料を、出席した160社のサプライヤーおよびOEMに紹介しました。また、最大限の熱移動を実現する手段としてイマ―シブ冷却が登場する中、Bloomfieldは、選定された材料で実施した長期化学曝露試験から得られた知見も共有しました。誘電流体。

BEVクーラント用途のためのエンジニアリングマテリアル

暴露時間は、システムの長期的な性能を予測する際にエンジニアが直面するEVの熱管理上の最大の課題の一つです。クーラントの劣化時間は1,500時間から6,000～30,000時間へと増加します。エンジニアは、バッテリー電気自動車向けのウォーターグリコールクーラント耐性と、燃料電池車のイオン純度の両方に対する材料の完全性を確保する必要があります。これらの両側面は堅牢な熱管理性能を保証するためにますます重要になっています。さらに、熱可塑性樹脂部品の複雑化により、ウェルドラインの存在は部品の完全性における「弱点」となることがよくあります。Envaliorは、材料の長期挙動を特性評価するなかで、この性能要素に注力しています。

「熱可塑性樹脂の熱マネジメント用途の材料選定にあたっては、時間、温度、および設計要素を考慮する必要があります」とBloomfieldは説明しました。「特定条件下では、PPAベースのソリューションの機械的特性が初期段階で魅力的に映ることが多いですが、関連する長期冷却剤曝露条件によっては、PPSの安定した特性がPPAに対して長期的な性能上の利点を示す場合があります。同様の考察は、PP GFとPA6 GFに関しても当てはまります。本ケースでは、例えば80℃での荷重応答において、PPに対するPAの明確なメリットが見られます。これは、単にデータシートや室温特性のみを考慮した場合には明らかではありません。」

イマージョンクーリングの展望

イマージョンクーリングは、EVバッテリーセルやEモーターなどのシステムを直接絶縁液中に浸漬する技術です。この熱マネジメント手法の利点は、従来型の間接冷却システムと比較して、高くかつ均一な熱伝達係数を実現できる点にあります。

現時点では一般的に認められている「業界標準」は存在しませんが、Envaliorはお客様の用途要件に応じた試験を実施可能です。

商業的に入手可能な絶縁流体と、関連するEnvalior材料との接触状態での曝露試験経験があります。

• 短期曝露：温度下での引張弾性率、変形量、残留応力緩和
• 長期曝露：クリープ耐性、条件下での引張弾性率、膨潤、変形量（10,000時間）

また、樹脂曝露と組み合わせた流体の品質保持も監視しています。

ICE冷却液用途向けエンジニアリングマテリアルズ

Bloomfieldはプレゼンテーションの中で、Envaliorの内燃機関向け冷却液用途における従来型材料ポートフォリオについても言及しました。「冷却液と接触する熱可塑性プラスチック（thermoplastics）のポジショニングを行うための基盤は、材料が液体吸収による可逆的影響と、長期的な化学的変化の両面で、どのように性質が変化するかを理解することにあります」とBloomfieldは述べています。

「Envaliorは、ユーザーが当社材料の機械特性を温度だけでなく湿度条件の関数としても推定できる、新たにオンラインで利用可能なモデリングツール群を提供しています」とBloomfieldは述べています。「これらの知見により、ポリアミド系材料の性能に対する湿気およびコンディショニングの影響をより正確にモデル化することが可能です。」

異なる材料タイプが従来技術によりどのような影響を受けるかを理解することは、冷却材への暴露は、材料選定および関連する設計上の考慮事項の双方に影響を与えます。

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