La verificación de la resistencia de aislamiento de los recubrimientos de un pack de batería consiste en determinar si la película aislante aplicada sobre las carcasas de las celdas, las bandejas y cajas de aluminio, los soportes de las barras y las placas frías cumple los umbrales fijados por las normas de seguridad de vehículos eléctricos y de baterías, junto con el sellado, la puesta a tierra y el diseño estructural. No se mide la resistividad del recubrimiento en sí, sino la holgura dieléctrica que sobrevive a los bordes, los poros, la absorción de humedad y los impactos mecánicos.
TL;DR: cinco conclusiones
- El criterio son los Ω/V, no los kV/mm. El apartado 5.1.4.1 de la GB 18384-2020 exige, a la tensión máxima de servicio, una resistencia de aislamiento no inferior a 100 Ω/V en circuitos de corriente continua y a 500 Ω/V en corriente alterna; si ambos circuitos están conectados conductivamente rige 500 Ω/V. Una plataforma de 800 V en continua equivale por tanto a 80 kΩ (valor calculado en este artículo).
- La película seca suele quedar varios órdenes de magnitud por encima de ese umbral (datos de catálogo: rigidez dieléctrica ≥30 kV/mm, resistencia superficial >1013 Ω), pero el pack se mide como red en paralelo: un solo camino en torno a 80 kΩ basta para suspender el ensayo. El centro de gravedad del control se desplaza así del dato del material a la estructura, el proceso, el envejecimiento y la mecánica.
- El recubrimiento pasa a ser un componente de seguridad con ensayo mecánico. La GB 38031-2025 añade un ensayo de impacto desde el fondo con un penetrador hemisférico de Ø30 mm y 10 kg, energía 150 J, tres impactos, y exige ausencia de fugas, de rotura de carcasa, de fuego y de explosión y el mantenimiento de la resistencia de aislamiento.
- Hay que separar la tensión de calificación de la de línea: 4.000–6.000 V en continua para la calificación a 120–250 μm, y valores menores en producción —se citan habitualmente 2.700–5.000 V en continua— para detectar defectos sin crearlos.
- La tensión de detección de poros es una ventana, no un máximo. La regla práctica para películas delgadas es de unos 100 V por cada 25 μm de espesor seco, fijada sobre el espesor mínimo medido; tras cada reparación se vuelve a inspeccionar hasta que no aparezcan descargas.
1. Datos clave (con unidades)
- Umbrales de aislamiento: 100 Ω/V en continua, 500 Ω/V en alterna, 500 Ω/V en circuitos interconectados (GB 18384-2020, ap. 5.1.4.1).
- Conversión por plataforma (calculada): 400 V → 40 kΩ; 800 V → 80 kΩ; aplicando 500 Ω/V, 800 V → 400 kΩ.
- Datos del recubrimiento (fuentes públicas): polvos aislantes ≥30 kV/mm (IEC 60243-1), resistencia superficial >1013 Ω (IEC 60093), espesores habituales 120–250 μm, tensión de ensayo 4.000–6.000 V; sistemas UV 25 kV/mm con unos 50 μm por pasada.
- Envejecimiento (fuentes públicas): 85 °C / 85 % HR durante 1.000 h, 130 °C durante 720 h, choque térmico de −40 °C a 85 °C durante 1.500 ciclos de 20 min, inmersión en electrolito 1.000 h.
- Cobertura de aristas: 40–60 % en rincones y nervaduras, por lo que el espesor nominal debe descontarse en esos puntos.
- Calificación mecánica: impacto de fondo de la GB 38031-2025: Ø30 mm, 10 kg, 150 J, tres impactos. El proyecto de revisión de la GB 18384 añade un ensayo de impacto en el suelo del vehículo contra una semiesfera maciza de Ø150 mm a unos 35 km/h; tras él no debe haber fuga de electrolito durante 30 min, ni fuego ni explosión durante 2 h, y la resistencia de aislamiento debe seguir cumpliendo el apartado 5.1.4.1.
- Alcance de ensayos: siete ensayos de celda y diecisiete de pack o sistema en la GB 38031-2025, entre ellos niebla salina, ciclo húmedo e inmersión; se incorpora un ensayo de seguridad tras carga rápida (celdas que carguen del 20 al 80 % de SOC en menos de 15 min deben superar 300 ciclos de carga rápida y un cortocircuito externo sin fuego ni explosión; la lectura del sector equivale a unos 120.000 km).
- Límites eléctricos asociados: equipotencialidad con impedancia de contacto ≤0,1 Ω y ≤0,2 Ω entre dos piezas simultáneamente tocables a menos de 2,5 m; las pantallas adicionales deben soportar al menos 10 kPa sin deformación plástica visible (GB 18384-2020, aps. 5.1.4.3 y 5.1.4.4).
- Grados de protección: IPXXD en habitáculo y carga, IPXXB en el exterior; los componentes cuya cara inferior esté a menos de 300 mm del suelo requieren IPX7, a 300 mm o más sin protección IPX5 y con protección IPX4 (GB/T 4208-2017).
- Fechas: GB 38031-2025 publicada el 28 de marzo de 2025, obligatoria desde el 1 de julio de 2026 para nuevas homologaciones y desde el 1 de julio de 2027 para los modelos ya homologados, sustituyendo íntegramente a la GB 38031-2020.
2. Tres niveles de juicio: material, recubrimiento, sistema
2.1 Nivel material: solo para comparar y controlar lotes
La rigidez dieléctrica (kV/mm) y la resistividad volumétrica y superficial (Ω·cm, Ω) medidas en probetas planas según IEC 60243-1 e IEC 60093 ignoran aristas, poros, tensiones residuales y daños de montaje. Sirven para jerarquizar sistemas de resina y vigilar la constancia entre lotes, no para aceptar la pieza.
2.2 Nivel de recubrimiento y pieza: lo que realmente se entrega
Ensayo de rigidez dieléctrica y detección de discontinuidades sobre la pieza real: tensión continua prescrita, tiempo de mantenimiento, corriente de fuga por debajo del límite y cero poros. Las declaraciones públicas del tipo «4.000 V con 120–250 μm», «6.000 V» o «1.000 V con fuga inferior a 0,1 mA tras 10 min a 1.000 ± 200 °C» pertenecen a este nivel: más cercanas al campo que la probeta, pero no equivalentes a la conformidad del vehículo.
2.3 Nivel sistema: los Ω/V más cuatro exigencias adicionales
El valor medido es el resultado paralelo de todas las interfaces de aislamiento del pack (GB 18384-2020, ap. 6.2.1) y se acompaña de equipotencialidad ≤0,1 Ω, resistencia a 10 kPa, grado IP y señalización de alta tensión. El trazado del recubrimiento debe seguir ese mapa: puntos de fijación, asientos de masa e interfaces térmicas deben conducir, y todo lo demás aislar. Un límite confuso es el origen más frecuente de conflictos en serie.
3. Espesor de película y holgura: una cuenta verificable
Se toma 30 kV/mm (30 V/μm) como extrapolación ideal a partir de las fichas públicas, frente a 800 V de tensión de trabajo y a la regla de detección de 100 V por 25 μm. Valores calculados, útiles para el orden de magnitud; la aceptación sigue correspondiendo a los ensayos sobre pieza.
| Espesor seco | Disrupción ideal a 30 kV/mm | Holgura frente a 800 V | Detección de poros (100 V/25 μm) | Con 60 % de cobertura |
|---|---|---|---|---|
| 100 μm | 3,0 kV | 3,8× | 0,4 kV | 60 μm → 1,8 kV |
| 150 μm | 4,5 kV | 5,6× | 0,6 kV | 90 μm → 2,7 kV |
| 250 μm | 7,5 kV | 9,4× | 1,0 kV | 150 μm → 4,5 kV |
| 350 μm | 10,5 kV | 13,1× | 1,4 kV | 210 μm → 6,3 kV |
A 800 V, una película nominal de 100 μm conserva menos de cuatro veces la holgura ideal antes de descontar la pérdida en aristas; de ahí que los polvos aislantes se especifiquen normalmente entre 120 y 250 μm. Más grueso no es mejor: entran en juego tensiones internas, curado incompleto, camino térmico más largo y coste. La tensión de detección es una décima parte de la disrupción ideal: bien ajustada no daña una película sana; el riesgo real está en fijarla sobre el espesor nominal y no sobre el mínimo medido.
4. Cuatro rutas de implantación y su límite de fallo
| Ruta | Espesor | Aislamiento y durabilidad (fuentes públicas) | Proceso | Componentes | Límite de fallo |
|---|---|---|---|---|---|
| Polvo aislante (epoxi/poliéster) | 120–250 μm | ≥30 kV/mm, >1013 Ω, UL 94 V-0, 1.000 h húmedo, 720 h a 130 °C | Requiere horneado; cobertura de aristas 40–60 % | Carcasas de celda, barras, soportes, cajas, placas frías | Deformación térmica de piezas finas, bordes delgados, dispersión de espesor |
| Barniz aislante de curado UV | ≈50 μm por pasada | 25 kV/mm, >6 kV, 1.000 h en electrolito, 1,5 W/(m·K) en grados cargados | Reticulación en segundos, 100 % sólidos, asistencia de 80 °C / 30 s | Estructuras CTP/CTB, barras, entorno CCS, zonas locales | Zonas en sombra, curado insuficiente en profundidad, retracción |
| Líquido epoxi o poliuretano | 60–150 μm | Amplia ventana de formulación, fácil combinación imprimación-acabado, COV a controlar | Varias pasadas con nivelación, ciclo más lento | Cajas, cavidades complejas, retoques tras soldadura | Churreteado, disolvente retenido, deriva de viscosidad entre lotes |
| Film PET azul (comparación) | Decenas de μm más adhesivo | Aislamiento inicial estable, coste anunciado de unos 1,2 CNY/m² | Recortes de ventana, plegados, aplicación manual o semiautomática | Envoltura de celdas prismáticas | Despegue del adhesivo en pliegues y uniones, comportamiento a largo plazo en temperatura |
La pregunta correcta no es «qué ficha declara más» sino «qué ruta produce una película continua, inspeccionable y reverificable sobre esa geometría». En estado seco las cuatro superan holgadamente los 80 kΩ; las diferencias aparecen tras las aristas, las uniones, el envejecimiento y el impacto.
5. Puntos de reverificación: tras el envejecimiento y tras el impacto
5.1 Tres reverificaciones obligatorias
Humedad cálida (85 °C / 85 % HR, 1.000 h) para vigilar resistencia superficial y adhesión; choque térmico (−40 °C a 85 °C, 1.500 ciclos) para poner de manifiesto el desajuste de dilatación entre película y aluminio; impacto de fondo (Ø30 mm, 10 kg, 150 J, tres impactos) para demostrar la continuidad del aislamiento tras la deformación. La GB 38031-2025 hace obligatorios a nivel de pack la humedad, la niebla salina, la inmersión y el impacto de fondo: el juicio es, por definición, resultado de solicitaciones combinadas.
5.2 Publicar parejas de valores
En cada calificación conviene publicar juntos el dato inicial y el envejecido: rigidez dieléctrica (kV), adhesión por cortado transversal (GB/T 9286; los sistemas UV llegan a 5B), adhesión por tracción (GB/T 5210), espesor seco (GB/T 13452.2) y número de poros. El porcentaje de retención informa más que el valor absoluto envejecido. En el frente anticorrosivo, las especificaciones públicas limitan a ≤2 mm el avance del ataque bajo el rayado.
6. Control en producción: cuánta tensión es la adecuada
6.1 Distinguir tensión de tipo y tensión de línea
La calificación demuestra la holgura a 4.000–6.000 V. El control de línea existe para encontrar defectos, no para descartar piezas sanas, y se sitúa muy por debajo de la rigidez del recubrimiento —se citan 2.700–5.000 V en continua— con tiempo de aplicación, límite de corriente de fuga y reglas de disposición en plano y plan de control.
6.2 Detección de poros y zonas de enmascarado
La esponja de baja tensión (ASTM D6979) conviene a películas delgadas: es segura pero poco sensible en profundidad; la chispa en continua (ASTM D5162, procedimientos NACE/AMPP SP0188) conviene a películas gruesas y detecta microporos, pero con exceso de tensión perfore las zonas débiles. Fijar la tensión sobre el espesor mínimo medido, barrer con solape, marcar, reparar y volver a verificar hasta que no haya alarma. Los recubrimientos con carga conductora no son compatibles con este principio. El pretratamiento decide el resto: cloruros y conductividad del último aclarado deben controlarse porque las sales residuales generan caminos higroscópicos bajo la película, y los asientos de masa se enmascaran ya en utillaje.
7. Matriz de validación
| Ensayo | Método o referencia | Condición típica | Criterio |
|---|---|---|---|
| Selección de material | IEC 60243-1 / IEC 60093 | Probeta plana | ≥30 kV/mm, >1013 Ω; solo comparación y control de lotes |
| Rigidez sobre pieza | Especificación DV del cliente | 4.000–6.000 V en continua | Sin disrupción, fuga por debajo del límite |
| Continuidad de la película | Esponja húmeda / chispa en continua | ≈100 V por 25 μm sobre el mínimo medido | Cero poros; reverificación tras reparación |
| Resistencia de aislamiento del pack | GB 18384-2020, aps. 5.1.4.1 / 6.2.1 | Medida a la tensión máxima de servicio | ≥100 Ω/V en continua (800 V → 80 kΩ) |
| Humedad cálida | 85 °C / 85 % HR | 1.000 h | Rigidez y adhesión aún conformes, publicadas en pareja |
| Choque térmico | −40 °C a 85 °C | 1.500 ciclos de 20 min | Sin agrietamiento ni desprendimiento, aislamiento mantenido |
| Impacto de fondo | GB 38031-2025 | Ø30 mm, 10 kg, 150 J, tres impactos | Sin fuga ni rotura, sin fuego ni explosión, aislamiento conforme |
| Bloque ambiental | GB 38031-2025 (17 ensayos) | Niebla salina, ciclo húmedo, inmersión | Juicio según norma con nueva medida de aislamiento |
| Reacción al fuego | UL 94 | Ensayo vertical V-0 | Nivel de material; no sustituye la propagación térmica |
| Equipotencialidad | GB 18384-2020, ap. 5.1.4.3 | Corriente de ensayo ≥0,2 A | ≤0,1 Ω a masa, ≤0,2 Ω a 2,5 m |
8. Seis errores frecuentes
- Tomar la rigidez de la probeta como si fuera el resultado de la pieza.
- Optimizar el aislamiento olvidando las exigencias contrarias: 0,1 Ω de contacto y 0,2 Ω de equipotencialidad. Un asiento de masa mal enmascarado es más peligroso que una película delgada.
- Fijar la detección de poros sobre el espesor nominal, o aplicar chispa a recubrimientos conductores.
- Leer UL 94 V-0 como protección frente a la fuga térmica: la propagación y el fuego externo son ensayos independientes de la GB 38031-2025.
- Ensayar solo piezas nuevas, cuando la retención tras humedad, choque térmico, electrolito e impacto es el criterio de vida útil.
- Mezclar en una sola regla de aceptación la tensión de tipo y la de línea.
Preguntas frecuentes
P1: Si la película supera por muchos órdenes de magnitud los 80 kΩ, ¿por qué controlar el espesor?
Porque la medida del pack es una red en paralelo y la película real no es un cuerpo homogéneo: las aristas quedan al 40–60 % de cobertura, los poros dejan el sustrato al descubierto y la humedad absorbida crea caminos superficiales. El espesor compra holgura calculable en esos puntos, no resistividad.
P2: ¿Qué norma gobierna la decisión?
Se parte de las normas de vehículo y batería que fijan el umbral (GB 18384-2020 ap. 5.1.4.1 para los Ω/V; GB 38031-2025 para los ensayos mecánicos y ambientales), se usan las normas de pinturas y métodos como herramienta (IEC 60243-1, IEC 60093, GB/T 9286, GB/T 5210, GB/T 13452.2, GB/T 1771) y se cierra con la especificación DV/PV del cliente.
P3: ¿Cuánta degradación tras humedad cálida es admisible?
La norma fija el umbral del vehículo en Ω/V, no un porcentaje de retención del recubrimiento; esos límites viven en las especificaciones del fabricante de vehículos y de celdas. Las evaluaciones de sistemas de aislamiento de la familia UL 1446 suelen exigir que las propiedades envejecidas queden por encima de una fracción del valor inicial; el suelo práctico es «rigidez sobre pieza aún superada con cero poros».
P4: ¿Una tensión de detección más alta es más segura?
No. Con unos 100 V por 25 μm se opera en torno a una décima parte de la disrupción ideal, en la banda de sensibilidad no destructiva; por encima se perforan las zonas débiles y se atrapan defectos bajo la película. Primero medir el mínimo, luego fijar la tensión, barrer con solape, marcar, reparar y reverificar.
P5: ¿Pueden convivir conductividad térmica y aislamiento?
Con cargas de tipo aislante. Un caso UV publicado combina nanoplaquetas de grafeno y nitruro de boro hasta 1,5 W/(m·K) manteniendo 25 kV/mm. Las cargas carbonatadas reducen drásticamente la resistividad volumétrica: en ese caso hay que reverificar el aislamiento y renunciar al ensayo de chispa.
P6: Ya envolvemos las celdas con film PET, ¿por qué evaluar recubrimientos?
El film exige recortes y pliegues, su adhesivo puede despegarse en temperatura y el rendimiento cae en celdas grandes. Los recubrimientos dan una película continua compatible con arquitecturas CTP/CTB y aplicación automática, siempre que se demuestren cobertura de aristas, profundidad de curado e inspeccionabilidad. Son opciones de ingeniería comparables, no consignas.
Fuentes
- GB 38031-2025 Requisitos de seguridad de las baterías de tracción de vehículos eléctricos, publicada el 28 de marzo de 2025, aplicable desde el 1 de julio de 2026 (nuevas homologaciones) y desde el 1 de julio de 2027 (modelos ya homologados), sustituyendo a la GB 38031-2020; siete ensayos de celda y diecisiete de pack o sistema.
- GB 18384-2020 Requisitos de seguridad de vehículos eléctricos, aps. 5.1.3–5.1.5, 6.2 y Anexo A; proyecto de revisión con ensayo de impacto en el suelo del vehículo.
- GB/T 4208-2017 (grados de protección IP); GB/T 19596 (terminología de vehículos eléctricos).
- IEC 60243-1 (rigidez dieléctrica), IEC 60093 (resistividad volumétrica y superficial), UL 94, UL 1446 con IEC 60216.
- GB/T 9286, GB/T 5210, GB/T 13452.2, GB/T 1771, GB/T 9274 (adhesión, espesores, niebla salina, resistencia a líquidos).
- NACE/AMPP SP0188, ASTM D5162, ASTM D6979 (detección de discontinuidades); ficha oficial del MIIT sobre la GB 38031-2025; comunicados de CIBF2026 y fichas técnicas de polvos aislantes (valores declarados por el fabricante, señalados como tales).
Última actualización: 2026-10-21 ｜ Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. — equipo técnico. Las normas se citan tal como fueron publicadas; los valores declarados proceden de documentación técnica pública y los valores calculados son ejemplos. Antes de pasar a serie, validar a nivel de pieza y de pack sobre geometría, espesores, tensión de plataforma y especificación DV/PV.