Kabelhölje för 1000 volt högspänning i elbilar
- Detaljer
- Träffar: 13667
Bara det Elbilar och hybridfordon ställ särskilt höga krav på kabelsatsen och den Linjer, som endast i begränsad omfattning kan jämföras med de fordonselektriska system som hittills varit brukliga. Så måste dessa Kabel På grund av höga spänningar på upp till 1000 volt och motsvarande höga strömmar tål de betydligt högre temperaturer än sina föregångare. BASF Polyuretaner gjorda för robusta Kabelhölje sortimentet av termoplastiska polyuretaner (TPU) har utökats till att omfatta Elastollan 785 A 10 HPM (högpresterande material).
Innehållet i den tekniska artikeln
För att uppfylla de strängare kraven Fordonskablar För att vara tillräckligt för elbilar och hybriddrivare var forskarna i Lemförde tvungna att utveckla en ny TPU-tillverkningsprocess samt använda beprövade material av högre kvalitet när de valde basmaterial och stabilisatorer. På detta sätt kunde de uppnå en god uppbyggnad av polymerstrukturen i kombination med en mycket effektiv motståndskraft mot yttre påverkan.
Kabelmantel växer med kraven
I många år har produkter från Elastollan 11-serien fungerat bra som kabelhölje för kablar och kontakter i bilar, inklusive kablar för ABS- och den ESP-Systemet. Typer som är kända på marknaden är till exempel 1185 A 10, 1185 A 10 M och 1195 A 10. De flexibla materialen tål höga mekaniska belastningar, är vibrationssäkra, nötningsbeständiga och kemikaliebeständiga och garanterar hög funktionssäkerhet. Tack vare dessa egenskaper kunde de etablera sig särskilt i området nära axeln, i hjulhus, i motorrummet och i installationsutrymmen nära växellådan. När det gäller batterikablar uppskattar designers TPU, som levereras i en halogenfri, flamskyddsversion om det behövs.
Tätningar för batterier, drivkomponenter och inbyggda system
av Elastollan 785 A 10 HPM det här utbudet av tjänster, som har optimerats för mantel av bilkablar, är nu också tillgängligt för de höga temperaturerna i el- / hybridbilar. Förutom det betydligt bättre temperaturmotståndet jämfört med produkterna i 11-serien, kännetecknas TPU av en betydligt lägre kompressionsuppsättning - med annars liknande mekaniska egenskaper.
Biltillverkarna lyfter taket
Efter utvecklingen mot el- eller hybridfordon, men också på grund av de allt högre temperaturerna i klassiska fordon med bensin- eller dieselmotorer, har de tyska biltillverkarna gått med på att använda temperaturklass D enligt den tyska LV 112-standarden. Hon skriver en passering av det vanliga för kablar Wrap-tester även efter 3000 timmars varmluftsåldring vid 150 ° C. Enligt den tidigare erforderliga temperaturklassen C enligt ISO 6722 var det, beroende på installationsutrymmet, tillräckligt för att kabelhöljena tål varmluftsåldring vid 125 ° C i 3000 timmar.
Jämfört med ISO 6722 gör LV 112, som nu huvudsakligen används, det också strängare när det gäller hydrolysmotstånd vid höga temperaturer. Om ISO 6722 är nöjd med 1000 timmar vid 85 ° C och 85% relativ fuktighet kräver LV 112 också en livslängd på 3000 timmar.
Polymerspecifika lösningar för e-mobilitet
De andra kraven för kabelhölje är i stort sett identiska i båda förordningarna och är nu standard för de material som erbjuds för detta ändamål. Detta inkluderar okänslighet mot förkylning, mediebeständighet och hämning av svamptillväxt samt kompatibilitet med andra material i kabeluppsättningen, såsom tejp, värmekrympslang och pluggar.
Elastollan 785 A 10 HPM uppfyller kraven i Temperaturklass D. och de strängare bestämmelserna i LV 112 för motståndskraft mot hydrolys. alternativ plastsom visar en jämförbar prestanda i detta avseende är antingen betydligt dyrare eftersom de kommer från ännu högre temperaturklasser, eller så är de mer komplexa och därför dyrare att bearbeta. Det senare gäller särskilt för nätverk Material, som också har nackdelarna att de inte är återvinningsbara och vid sprutning Pluggar och tätningar ger problem med vattentålighet.
Standarder överskred långt
In Långsiktiga prövningar I varmluft vid 150 ° C behåller Elastollan 785 A 10 HPM till stor del sin höga styrka även efter 3000 timmar vid 150 ° C. Brottöjningen sjunker till 200% efter denna tid, men ligger fortfarande långt över det värde som krävs av LV 112. För att klara det kabeltest som föreskrivs här är en brottöjning på cirka 50% tillräcklig.
Även enligt den som också krävs av LV 112 åldring i 240 timmar vid 175 ° C och även efter 6 timmar vid 200 ° C Förlängning vid paus av Elastollan 785 A 10 HPM med 610 eller 530% fortfarande långt på den säkra sidan. I jämförelse sjunker draghållfastheten mycket mer kraftigt vid högre temperaturer. Detta är dock mindre relevant för kabeltillämpningar, eftersom kabelns hållfasthet bestäms av ledarmaterialen och avskärmningen.
Vid förvaring i varmluft vid 85 ° C med en relativ fuktighet på 85% ökar materialets brottöjning till och med från 3000 till 690% under 840 timmar. Efter denna långvariga exponering är resthållfastheten fortfarande 20 MP.
TPU används vid ledande kabeltillverkare
Hos ledande biltillverkartillverkare utförs för närvarande kundtester med den nya kabelmanteln, och i många fall står dess specifikation och kvalifikation för Hög temperatur-Kabelapplikationer precis framför. För kabeltillverkare är beteendet i lindningstestet avgörande. För att göra detta sveper de en färdig kabel efter varmluftsåldring eller lagring i varm, fuktig luft runt en dorn med ungefär samma diameter som kabeln. Testet anses ha godkänts om kabeln inte visar några sprickor, inga deformationer, inget fastnat och inga överdrivna färgförändringar. Uppgifterna som fastställts i laboratoriet för BASF-polyuretaner på S2-standardstaplar bekräftas fullständigt i sina uttalanden av de praktiska testerna.
Fakta och komponenter från och för batteriproduktion
Följer Wrap-test kabeltillverkarna utför också elektriska tester. Isoleringens specifika volymmotstånd i en procent saltvatten måste vara minst 109 W · m. Slutligen appliceras en spänning på 1000 V (eller 5000 V för större tvärsnitt) under en minut, utan nedbrytning. Elastollan 785 A 10 HPM tål också dessa test även efter 3000 h åldrande varmluft vid 150 ° C eller 3000 h vid 85 ° C och 85% relativ luftfuktighet.
Framtiden för TPU-kablar
Förutom den "mjuka" Elastollan 785 A 10 HPM med en Shore A-hårdhet på 85, erbjuder BASF Polyurethanes också detta betydligt hårdare Elastollan 754 D 15 HPM (Shore D-hårdhet 53). Till skillnad från den mjukare produkten, som rekommenderas för större väggtjocklekar, som sker med mantlade eller batterikablar, är Elastollan 754 D 15 HPM lämplig för mycket tunn kärnisolering. Även om den här produkten för närvarande uppnår det motstånd mot fuktig värme som krävs enligt ISO 6722 i 1000 timmar, måste den fortfarande passera 3000 timmar enligt strängare LV 112. Forskarna i laboratoriet arbetar för att åtgärda detta så snart som möjligt.
Vid behov kan de också bilda ytterligare forskningsfokus halogenfria, flamskyddsmedel av HPM-familjen. Masterbatcher i färg och metalldeaktiverande masterbatcher finns redan tillgängliga, vilket gör att materialet kan ställas in enligt applikationen.
Förresten, elbilar är inte bara en viktig marknad för den nya HPM-familjen, utan öppnar också en lovande TPU-kabel framtid för den befintliga 11er-serien. De brandhämmande produkterna i denna serie, som hölje för laddningskablarna, kommer att spela en annan viktig roll för att säkerställa elektromobilitet.