使用Pocan®AF4130(阻燃PBT+ASA牌号)降低新能源汽车电池损坏风险
在新能源汽车主机厂设计与制造电动汽车(EV)时,工程流程与传统车辆 fundamentally 不同。类似PBT及其共混物的工程热塑性塑料在电动汽车电池领域拥有多样化的应用潜力。虽然PBT已被广泛用于汽车电子电器零部件,但针对电池专用部件选择材料依然面临挑战。为满足特定性能需求,Envalior与Hella定制开发了Pocan AF4130材料,应用于BMU与CMU壳体,并满足电池专用的耐热与耐化学腐蚀性能要求。
电动汽车(EV)已逐步成为主流并持续增长——根据最新一期IEA年度《全球电动汽车展望》,2022年全球电动汽车销量超过1,000万辆,预计今年还将增长35%,达到1,400万辆。因此,EV正根据市场对销量增长的需求不断开发与生产。汽车制造商在设计和制造这些电池供能的汽车时,其工程开发过程与传统动力汽车存在本质差异。
POCAN®(PBT及其共混物)已广泛应用于多种汽车电器与电子零部件,包括传感器、连接器和执行器壳体。然而,针对电池系统元件选择材料时,工程师必须考虑其需满足一系列特殊要求,如对电池电解液、热和化学品的耐受性。
电池管理系统是电动汽车的生命线
在一辆电动汽车中,电池管理单元(BMU)和电芯监控单元(CMU)发挥着至关重要的作用。CMU负责收集并监测电池数据,确保电池的充电、安全和健康状态。如果电池处于临界状态,BMU将分析原因,并与车辆能量管理系统协同执行对策,从而防止电池出过度充电或欠充电都可能对电池造成损害。
BMU(电池管理单元)外壳组件需要紧凑、扁平、一体化,并具备阻燃认证。该外壳的功能是控制电动汽车和混合动力汽车电池中的高压电流传感器及绝缘监测单元。对于CMU,功能实现为一体化,因此其几何结构较为复杂。为此,所用材料必须具备低翘曲性能,以适应复杂结构设计。
满足您的电池外壳需求的复合材料解决方案
为满足所有上述应用需求,我们与Hella联合开发了BMU和CMU外壳专用材料。我们借鉴了在低翘曲性和阻燃PBT材料混合物应用于电动汽车安全关键电子元件方面的丰富经验。本次合作的成果是Pocan® AF4130,一款含有30 wt.%玻璃纤维增强、低翘曲PBT+ASA阻燃混合物,配方中包含低挥发含卤阻燃剂包。Pocan® 以其优异的耐热性及耐化学性、卓越的电气性能、强度和硬度而著称。
Pocan AF4130 适用于低排放要求的应用
我们开展了热解吸分析,对非金属汽车材料的挥发性有机化合物及可凝结物的排放进行了检测,测试依据德国汽车工业联合会标准执行。这使该材料非常适用于对低排放有严格要求的应用场景,如汽车内饰件。
我们还进行了多项化学介质存储测试,以评估材料混合物的耐化学性。所选材料顺利通过了针对油类、燃油、清洁剂及汽车护理产品的所有暴露测试。在所有测试过程中,材料表面未出现任何损伤。
此外,还对材料在商用锂离子电池用电解液中的耐受性进行了分析,测试包括无载暴露及视觉检查,以及加载状态下的测试。试样暴露于电解液蒸汽后,观察到该混合材料未产生可见裂纹。
通过 Envalior Services 为您提供最佳解决方案
我们的 HiAnt® 客户服务团队通过提出组件设计建议,并为壳体零件的CAE设计提供必要的材料特性数据,协助Hella满足期望载荷要求。此外,Envalior还为模流分析提出了建议,并在现场支持注塑成型工艺试验。对于Pocan® AF4130,采用离子色谱法证实游离卤素离子含量低于10ppm,并已按照VDA270标准完成气味测试。