하이브리드 및 BEV 열관리 적용을 위한 혁신적인 소재
전기차(EV)의 자동차 시장 점유율이 계속 증가함에 따라 하이브리드 및 EV 열관리 시스템을 새롭게 조명할 필요가 있습니다. Novi, Michigan에서 열린 ITB Thermal Management Systems & Materials Conference 2024에서 Application Development Manager인 Russell Bloomfield는 이러한 시스템을 위해 개발된 검증된 PPA 및 PPS 소재의 성능과, 침지 냉각과 관련된 절연유의 화학 노출 시험 결과에 대해 발표했습니다.
ITB Thermal Management Systems & Materials Conference 2024(노비, 미시간)에서 Russell Bloomfield, Envalior Americas의 Application Development Manager가 하이브리드 및 전기차(HEV/BEV) 열 관리 시스템을 위해 개발된 검증된 PPA 및 PPS 소재의 성능에 관한 세션을 발표하였습니다.
세션 중 Bloomfield는 160여 명의 부품 공급업체 및 OEM을 대상으로 GFPP 소재 대비 우수한 크리프 및 피로 성능을 제공하는 Envalior의 신규 수화안정화 PA6 소재를 소개하였습니다. 또한, 최대 열전달을 위한 이머시브 쿨링(immersive cooling) 기술의 도입과 관련하여, Bloomfield는 선택된 소재를 대상으로 실시한 장기 화학적 노출 시험 결과도 공유하였습니다.유전체 유체.
귀하의 BEV 냉각체 응용 분야를 위한 엔지니어링 소재
노출 기간은 엔지니어들이 시스템의 장기 성능을 예측할 때 직면하는 가장 큰 전기차(EB) 열관리 과제 중 하나입니다. 냉각제 노화 시간이 1,500시간에서 6,000-30,000시간으로 증가합니다! 엔지니어들은 배터리 전기차의 워터글라이콜 냉각제 저항성과 연료전지 차량의 이온 순도 모두에 대해 재료의 무결성을 확보해야 합니다. 두 측면 모두 견고한 열관리 성능을 보장하기 위해 점점 더 중요해지고 있습니다. 또한, 열가소성 부품의 복잡성으로 인해 용접선의 존재는 부품 내구성과 관련해 종종 ‘약한 연결고리’로 작용합니다. Envalior는 재료의 장기적 거동을 특성화하면서 이 성능 측면에 집중하고 있습니다.
Th새로운 Envalior PA6 HR 소재는 우수한 장기 물성 유지력을 제공합니다.
"열 관리용 열가소성수지의 포지셔닝은 시간, 온도, 설계 측면을 모두 고려해야 합니다,"라고 Bloomfield가 설명했습니다. "특정 조건에서 PPA 기반 솔루션의 기계적 특성은 초기에는 매력적일 수 있습니다. 그러나 장기 냉각수 노출 조건에 따라 PPS의 상대적으로 안정적인 성능이 PPA 대비 장기적인 성능 이점을 제공할 수 있음을 알 수 있습니다. 동일한 고려 사항은 PP GF와 PA6 GF를 비교하는 논의에도 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 80°C에서의 하중 반응은 PP에 비해 PA의 뚜렷한 이점을 보여줍니다. 이는 단순히 데이터시트나 실온 성능만을 고려할 경우에는 명확히 드러나지 않습니다."
침적 냉각(Immersion Cooling)의 전망
침적 냉각은 EV 배터리 셀이나 E 모터와 같은 시스템을 절연 유체에 직접 담그는 방식입니다. 이러한 열 관리 기법의 장점은 기존의 간접 냉각 시스템 대비 더욱 높고 균일한 열전달계수를 확보할 수 있다는 점에서 비롯됩니다.
현재 업계 표준으로 널리 받아들여진 기준은 없지만, Envalior는 고객 애플리케이션의 요구에 맞춰 테스트를 수행할 수 있습니다.
당사는 상업적으로 사용 가능한 절연유가 관련 Envalior 소재와 접촉되는 노출 테스트에 대한 경험을 보유하고 있습니다.
- 단기 노출: 온도에서의 탄성률, 변형, 잔류 응력 이완
- 장기 노출: 크리프 저항성, 조건에서의 탄성률, 팽윤, 변형 (10,000시간)
플라스틱 노출과 연계하여 유체의 특성 유지도 모니터링합니다.
ICE 냉각수 애플리케이션을 위한 엔지니어링 소재
Bloomfield는 발표 중에 내연기관(ICE) 냉각수 애플리케이션을 위한 Envalior의 기존 소재 포트폴리오에 대해서도 언급하였습니다. 그는 “냉각수에 접촉되는 열가소성 수지의 포지셔닝 기반은 재료가 유체 흡수에 의한 가역적 영향뿐만 아니라 장기적인 화학적 변화 측면에서 어떻게 변할 수 있는지 이해하는 것입니다.”라고 설명했습니다.
“Envalior는 사용자가 당사 소재의 기계적 특성을 온도뿐만 아니라 수분 조건에 따라 예측할 수 있도록 지원하는 새로운 온라인 모델링 도구를 출시했습니다.”라고 Bloomfield는 말했습니다. “이 연관된 인사이트를 통해 습도 및 컨디셔닝이 폴리아마이드 기반 소재의 성능에 미치는 영향을 보다 정확하게 해석할 수 있습니다.”
다양한 소재 유형이 기존 방식에 의해 어떻게 영향을 받는지 이해하는 것이 중요합니다.냉각수 노출은 재료 선택뿐만 아니라 관련 설계 고려사항에도 영향을 미칩니다.