परिचय: नए ऊर्जा वाहनों को कोटिंग के लिए नई चुनौतियों
नए ऊर्जा वाहनों की वृद्धि ने न केवल ऑटोमोबाइल उद्योग के पैटर्न को फिर से आकार दिया है, बल्कि पेंट उद्योग को अभूतपूर्व तकनीकी चुनौतियों का भी सामना किया है। पारंपरिक ईंधन वाहनों के विपरीत, नए ऊर्जा वाहनों के तीन-शक्ति प्रणाली (कोशिकाओं, वोल्टेज, विद्युत नियंत्रण) को अधिक सुरक्षा कोटिंग की आवश्यकता होती है; सौंदर्य + संरक्षण और #8221; पारंपरिक - बैटरियों को अग्नि इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है, कुल वोल्टेज इन्सुलेशन के लिए प्रतिरोधी है, और बैटरी को सुपर लंबे समय तक चलने वाले संरक्षण की आवश्यकता होती है, जिसे अक्सर उसी उत्पाद में जोड़ा जाना पड़ता है।。
नए ऊर्जा वाहन की 3-पावर सिस्टम में कोटिंग्स की मुख्य मांग यह है कि बैटरी पैक को UL 94 V-0-ग्रेड लौ retardation और हीट कंडक्टर प्रबंधन दोहरी कार्यों की आवश्यकता होती है, कि कुल वोल्टेज को इन्सुलेशन (PDIV ≥ 1500 Vp) का सामना करना पड़ता है और उस बैटरी बॉक्स को 1000 h नमक प्रतिरोधी फॉग की आवश्यकता होती है। इस ट्रिपल मांग की थ्रेसहोल्ड तकनीकी पारंपरिक कार कोटिंग की तुलना में बहुत अधिक है और इस पेपर के व्यवस्थित विघटन के लिए केंद्रीय प्रस्ताव है।。
I. बैटरी पैक सुरक्षा कोटिंग सिस्टम
1.1 बैटरी पैक के लिए अग्नि सुरक्षा कोटिंग्स के लिए तकनीकी सिद्धांत
पावर सेल पैक के अग्निरोधक कोटिंग्स अग्निरोधक कोटिंग्स हैं जो बैटरी के खोल की सतह (आमतौर पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु, उच्च शक्ति वाले स्टील या समग्र सामग्री) पर फैले हुए हैं। कोर तंत्र यह है कि जब बैटरी का थर्मल आउटेज तापमान में तेज वृद्धि (आमतौर पर 200 °C से अधिक), कार्बोनेटेड एजेंट, निर्जलीकरण एजेंट और कोटिंग में बबल एजेंट रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करता है ताकि मूल कोटिंग की तुलना में घनी कार्बोनेटेड परत 50-100 गुना मोटी हो। कार्बाइड की इस परत में बहुत कम तापीय चालकता (आमतौर पर 0.05 W/m K) होती है और यह प्रभावी रूप से गर्मी इन्सुलेशन को रोकने और चालक दल उड़ान और #8221 के लिए मूल्यवान मूल्य हासिल करने में सक्षम है; स्वर्ण और #8221。
इलेक्ट्रिक कारों में संचालित बैटरियों के लिए जीबी 38031-2020 सुरक्षा आवश्यकताओं के अनुसार, एकल-बॉडी कोर गर्मी से बाहर निकलने के बाद बैटरी को कम से कम पांच मिनट तक खुला रहना चाहिए। इनफ्लैटेड फायर कोटिंग इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए प्रमुख तकनीकी मार्गों में से एक हैं।。
1.2 बैटरी पैक प्रवाहकीय गर्मी संरचना कोटिंग्स
अग्नि सुरक्षा कोटिंग्स और #8221 के विपरीत; इन्सुलेशन और #8221; सेल मॉड्यूल और DISPERSORS के बीच थर्मल कोटिंग को सेल ऑपरेटिंग तापमान रेंज (-30 °C से 80 °C) के भीतर एक कुशल गर्मी हस्तांतरण क्षमता के रखरखाव की आवश्यकता होती है। वर्तमान मुख्यधारा थर्मल कोटिंग सिस्टम में शामिल हैं:
थर्मल कोटिंग प्रकार थर्मल ट्रांसपोर्ट गुणांक (W/m K) चिपचिपा ताकत (एमपीए) दृश्य लागू करें संदर्भ लागत (USD/kg) थर्मल सिलिकॉन 1.0 & #8211; एन / ए (संरचनात्मक तीव्रता के बिना) मॉड्यूल और कूलबोर्ड के बीच प्लगइन 50 & #8211; 200 थर्मल संरचना गोंद (epoxy प्रणाली) 0.8 & #8211; 2.5 ≥8 कोर बर्फ शीट संरचना से जुड़ा हुआ है। 80 & #8211; 300 थर्मल संरचनात्मक गोंद (पुर प्रणाली) 0.6 और #8211; 2.0 थैलियम 5 शीतल मांग परिदृश्य 60 & #8211; 200 थर्मल पैड 1.0 & #8211; 12.0 N/A (compressive echo) गैप फिल 100 & #8211; 600 थर्मल सील। 0.5 और #8211; 2.0 थैलियम 3 मॉडल समूह Encapsulated 50 & #8211; 1501.3 बैटरी बॉक्स संक्षारक कोटिंग
आमतौर पर वाहन चेसिस के नीचे बैटरियों को स्थापित किया जाता है और सीधे सड़क तोड़ने, कीचड़ विसर्जन और सर्दियों जैसे चरम स्थितियों से अवगत कराया जाता है। विशिष्ट बैटरी बॉक्स परिरक्षक कोटिंग प्रणाली है:
- पूर्व उपचार: सिलिकन उपचार या जस्ता phosphorization (वजन 2-3 ग्राम / m2) कवर
- नीचे पेंट: epoxy समृद्ध जिंक बेस पेंट (सूखी फिल्म मोटी 60-80 μm, जस्ता पाउडर सामग्री 80%)
- पास्ता: stoning या polyurethane कोटिंग के लिए पिरामिड प्रतिरोधी (सूखी फिल्म मोटी 100-200 μm, खिंचाव 150%)
सिस्टम को थैलियम 1000 h तटस्थ नमक धुंध परीक्षण (एएसटीएम बी117) पास करना आवश्यक है और रॉक प्रतिरोध (आईएसओ 20567-1, 20 डिग्री सेल्सियस क्रायोजेनिक सदमे) की आवश्यकताओं को भी पूरा करना है।。
इलेक्ट्रो-पल्स कुल इन्सुलेशन कोटिंग्स
2.1 फ्लैट तार जनरेटर के लिए इन्सुलेशन पेंट के लिए नई आवश्यकताएं
800V हाई-वोल्टेज प्लेटफॉर्म के प्रसार के साथ, मोटर का कार्य वोल्टेज पारंपरिक 400V से 800V या इससे भी अधिक हो गया। फ्लैट तार (हेयर-पिन) बिजली संयंत्र अपनी उच्च चुट क्षमता और बिजली घनत्व के कारण प्रमुख प्रौद्योगिकी मार्ग बन गया है। हालांकि, मोड़ पर फ्लैट तार विद्युत शक्ति के आयताकार कंडक्टर के इन्सुलेशन तनाव की एकाग्रता इन्सुलेशन पेंट की नरमता और ताकत पर उच्च मांग रखता है।。
इलेक्ट्रो-exposure गर्भवती पेंट्स के लिए प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों में शामिल हैं:
- PDIV (स्थानीय निर्वहन शुरू वोल्टेज): ≥ 1500 Vp (800 Vp के लिए सिफारिश की)
- इलेक्ट्रॉनों का विरोध: 500 h (IEC 60343, द्विध्रुवी वोल्टेज 1.5 kV, आवृत्ति 10 kHz)
- ATF तेल: 150 °C x 1000 h गर्भवती, भेदी वोल्टेज प्रतिधारण दर 80%
- हीट: क्लास एच (180°C) या क्लास सी (200°C+)
2.2 इन्सुलेशन गर्भवती पेंट सिस्टम की तुलना
वार्निश प्रकार हीट सहिष्णुता स्तर PDIV (Vp) ATF तेल। VOC सामग्री (g/L) ठोस स्थिति एसिटिक एनहाइड्राइड प्रणाली क्लास एफ (155°C) 1200 & #8211; 1600 अच्छा 50 & #8211; 150 150 डिग्री सेल्सियस x 2h Unsaturated पॉलिएस्टर कक्षा एच (180°C) 1500 & #8211; 2000 मध्यम 30 & #8211; 100 160 °C x 1.5h कार्बनिक सिलिकॉन सिस्टम क्लास C (200°C+) 1800 & #8211; 2500 उत्कृष्टता 100 & #8211; 250 200 °C x 2h जलीय epoxy-polyurethane क्लास एफ (155°C) 1000 और #8211; 1400 जनरल ≤50 40 डिग्री सेल्सियस x 1hIII इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली
विद्युत नियंत्रण इकाई (ओबीसी / डीसीडीसी / पीडीयू) में पीसीबी प्लेट सुरक्षा आमतौर पर नम, नमक कोहरे और रासायनिक गैसों के कारण सर्किट विफलता को रोकने के लिए त्रि-पेंटिंग (Conforming) का उपयोग करती है। तीन एंटी-पेंट पेंट्स को नियंत्रित करने के लिए नए ऊर्जा वाहनों के लिए अतिरिक्त आवश्यकताएं शामिल हैं:
- तापमान सहिष्णुता रेंज: -40 °C से 150 °C (इंजन मॉड्यूल के पास स्थापित)
- CTI (RELATIVE विफलता सूचकांक): 600V
- गर्मी चालकता: कुछ उच्च शक्ति घनत्व ओबीसी को कोटिंग्स में कुछ गर्मी चालकता की आवश्यकता होती है
- UL 94 V-0 लौ RETARDATION स्तर
IV निर्माण प्रक्रिया और गुणवत्ता नियंत्रण
4.1 बैटरी पैक आग कोटिंग निर्माण
अग्निरोधक पेंट्स के बैटरी पैक मुख्य रूप से गैर-गैस स्प्रे कोटिंग्स और डबल-इकट्ठे ठीक कोटिंग्स के रूप में निर्मित किए गए थे। अग्नि सुरक्षा कोटिंग में शुष्क झिल्ली की मोटाई आमतौर पर 1.0 और #8211 पर होती है; 3.0 मिमी, जो सामान्य कोटिंग की तुलना में बहुत अधिक है और इसलिए एक विशेष मोटी कोटिंग प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। कुंजी नियंत्रण मापदंडों में शामिल हैं:
- EMULSIVE तापमान: 25 °C और #8211; 40 °C (दो समूहों के मिश्रण से पहले प्रीहीट)
- Emulsive दबाव: 15 & #8211; 25 एमपीए (कोई गैस स्प्रे)
- झिल्ली मोटाई एकरूपता: ± 0.2 मिमी (लेजर मोटाई ऑनलाइन निगरानी)
- ठोसकरण की स्थिति: कमरे का तापमान 7 दिन या 80 °C x 4h
4.2 ईपीएस प्रक्रिया
फ्लैट तार इलेक्ट्रोस्टैटिक जुड़नार के संसेचन की प्रक्रिया में मुख्य रूप से तीन तरीके होते हैं: इन्सुलेशन (डुबकी), ड्रिप लीचिंग (Trickle) और वैक्यूम दबाव संसेचन (VPI)। VPI एक निर्वात के माध्यम से सर्किट समूह से आंतरिक बुलबुले को हटाकर उच्च PDF सुरक्षित करने का सबसे निश्चित तरीका है और दबाव में पूरी तरह से पेंट को इन्सुलेट करता है।。
V. सेक्टरल रुझान और प्रौद्योगिकी प्रवृत्ति
वर्ष 2026-2030 में, नए ऊर्जा वाहनों की त्रि-विद्युत कोटिंग के लिए प्रौद्योगिकी निम्नलिखित दिशा में विकसित होगी:
- बहुक्रियात्मक एकीकरण: अग्नि सुरक्षा + हीटिंग + इन्सुलेशन, कम प्रक्रिया और सामग्री प्रकार के साथ एकल कोटिंग
- CTP/CTC एकीकृत अनुकूलन: सेल-टू-पैक और सेल-टू-Chassis के तकनीकी विकास के साथ, कोटिंग्स को विद्युत कोर और शरीर संरचना के साथ सीधे संगत होने की आवश्यकता होती है।
- ठोस सेल के लिए नई मांग: ठोस इलेक्ट्रोलाइट अत्यंत पानी संवेदनशील है और बहुत उच्च पानी वाष्प प्रतिरोध कोटिंग्स की आवश्यकता है
- नैनोपेंटिंग का लाइट क्वांटिफिकेशन: एयरगेल संशोधन या खोखले माइक्रोबॉल भरने की तकनीक का उपयोग करके 30-50% तक कोटिंग घनत्व में कमी
- स्मार्ट सेल्फ-रिकवर कोटिंग: स्वयं-रिकवर कोटिंग स्वयं-रिकवरिंग, विस्तारित बैटरी पैकेज जीवन चक्र के लिए सक्षम
पूछे जाने वाले प्रश्न: नई ऊर्जा वाहनों में तीन इलेक्ट्रिक कोटिंग्स के साथ आम समस्याएं
Q1: बैटरी पैक निष्क्रिय अग्नि दमन प्रणाली के साथ कैसे काम करते हैं? फायर प्रूफ कोटिंग पहली लौ-रिटार्डिंग बाधा प्रदान करती है, जो गर्मी आउटेज के शुरुआती चरण में कार्बोनेटेड परतों में सूजन शुरू होती है। निष्क्रिय अग्नि शमन प्रणाली (जैसे एयरोसोल एक्सटिंग्विशर्स) को तब रक्षा की दूसरी पंक्ति के रूप में सक्रिय किया जाता है जब तापमान ट्रिगर थ्रेसहोल्ड तक आगे बढ़ता है। फॉर्म और #8221 दोनों; निष्क्रिय अग्नि सुरक्षा + सक्रिय अग्नि दमन और #8221; दोहरी सुरक्षा वास्तुकला।。
Q2: इलेक्ट्रो-इन्सुलेशन गर्भवती पेंट के लिए PDIV मानक का चयन क्या है? PDIV मूल्य कम से कम 1.5 गुना बिजली के चरम वोल्टेज होगा। 400V प्लेटफॉर्म के लिए, PDIV ≥ 900 Vp; 800V प्लेटफॉर्म के लिए, PDIV ≥ 1500 Vp (एक सुरक्षित संतुलन आरक्षित करने के लिए ≥ 1800 Vp की सिफारिश)。
Q3: गर्मी-संचालन संरचनात्मक गोंद और गर्मी-रिफिलिंग गोंद के बीच निर्माण प्रक्रिया में मतभेद क्या हैं? थर्मल इमल्शन को चिपकने वाली ट्रेजेक्टरी और वॉल्यूम (आम SERVOMETRIC वाल्व) के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे संरचनात्मक चिपकने वाला कार्य भी करते हैं; थर्मल सिवनी मुख्य रूप से बड़े अंतराल से भरी होती है, जिसमें गोंद के आवेदन के लिए अपेक्षाकृत कम आवश्यकताएं होती हैं, लेकिन संपीड़न बैक लोच के लिए आवश्यकता होती है।。
Q4: कोर और मॉडल समूह फायर पैनल के बीच थर्मल कोटिंग्स का संबंध? थर्मल कोटिंग (उदाहरण के लिए, एयरगेल कोटिंग या क्लाउड-लीव्ड पेपर) का उपयोग निकटवर्ती कोर को मोनोमर हीट के प्रसार को धीमा करने के लिए किया जाता है, जबकि मॉडल समूह स्तर के फायर पैनल (जैसे, क्लाउड-लीव्ड पैनल) मॉड्यूलर स्तर पर फायर प्रूफिंग के उच्च स्तर प्रदान करते हैं। दो कार्य एक दूसरे के पूरक हैं और साथ में एक बहु स्तरीय ऊष्मा प्रसार संरक्षण प्रणाली का गठन करते हैं।。
Q5: हम बैटरी के मैग्नीशियम मिश्र धातु आधार के ध्यान को कैसे संबोधित करते हैं? मैग्नीशियम मिश्र धातु की सतहें ढीले मैग्नीशियम ऑक्साइड परतों के गठन के लिए अतिसंवेदनशील होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप खराब कोटिंग होती है। समाधानों में शामिल हैं: माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण (MAO) एक सजावटी सिरेमिक परत बनाने के लिए पूर्व उपचार, विशेष सिलिकन-युग्म उपचार (Zr/Ti प्रणाली के साथ), या विशेष निवेश प्रोत्साहन युक्त epoxy वार्निश का उपयोग।。
Q6: ATF तेल प्रदर्शन की आवश्यकता क्या है? तेल ठंडा विद्युत प्रणोदन के लिए इन्सुलेशन पेंट एटीएफ तेल विसर्जन उम्र बढ़ने परीक्षण को पास करना चाहिए: 150°C पर एटीएफ तेल में 1000 h के विसर्जन के बाद, 80% के माध्यम से वोल्टेज रखरखाव की दर, और पेंट झिल्ली बढ़ने, नरम या गिरने के लिए दिखाई नहीं देगा। कार्बनिक सिलिकॉन सिस्टम ने इस परीक्षण में सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन किया।。
Q7:800V उच्च दबाव प्लेटफार्मों पर इन्सुलेशन कोटिंग्स के लिए नई चुनौतियां क्या हैं? 800V प्लेटफॉर्म की चुनौतियों में शामिल हैं: उच्च PDIV आवश्यकताओं (1500 Vp बनाम 400 V प्लेटफॉर्म का 90 Vp), मजबूत स्थानीय निर्वहन संक्षारक प्रभाव, इन्सुलेशन पेंट संचार विद्युत स्थिरांक और मध्यम हानि कारकों के लिए अधिक कड़े आवश्यकताएं, और उच्च आवृत्ति स्विच (sic) से उच्च du / dt तनाव।。
Q8: कैसे बैटरी पैक कोटिंग जीबी 38031-2020 गर्मी प्रसार परीक्षण पारित करता है? जीबी 38031-2020 को बैटरी पैक की आवश्यकता होती है ताकि व्यक्तिगत कोर गर्मी नियंत्रण से बाहर होने के 5 मिनट के भीतर अनिकासित और अनपेक्षित रहे। कोटिंग्स के लिए प्रतिक्रिया रणनीति में थैलियम 2 मिमी इन्फैटेबल फायर कोटिंग के साथ बैटरी बैग की सतह को कोटिंग करना, गर्मी इन्सुलेशन मुहरों के साथ कोर भरना और मॉड्यूल के आधार पर थर्मल + गर्मी इन्सुलेशन जटिल कोटिंग्स रखना शामिल है।。
Q9: निम्न घनत्व इन्सुलेशन कोटिंग वजन घटाने लक्ष्य को कैसे प्राप्त करती है? फायरिंग कोटिंग घनत्व को 1.3-1.5 ग्राम / सेमी 3 से 0.6-0.9 ग्राम / सेमी 3 से कम किया जा सकता है, जैसे खोखले सिरेमिक गेंदों (घनत्व 0.2-0.6 ग्राम / सेमी 3), एयरगेल पाउडर (घनत्व 0.1-0.3 ग्राम / सेमी 3) या बबल माइक्रोकैप्सूल। हालांकि, इस तथ्य पर ध्यान देने की जरूरत है कि कम घनत्व कार्बोनेटेड परत की तीव्रता को प्रभावित कर सकता है और शेष को फॉर्मूलेशन के माध्यम से अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।。
Q10: कोटिंग लाइन पारंपरिक शरीर पेंट और तीन-विद्युत पेंट कैसे फिट होती है? बैटरी पैक और इलेक्ट्रो-पुल्सन कुल मिलाकर आमतौर पर शरीर कोटिंग लाइन पर लेपित नहीं होते हैं, लेकिन एक अलग समर्पित कोटिंग लाइन पर प्रदर्शन किया जाता है। त्रिइलेक्ट्रिक पेंट का ठोस तापमान आमतौर पर पारंपरिक कार बॉडी पेंट्स (जैसे 180-200°C बनाम वायरिंग) की तुलना में कम होता है और इसलिए इसे एक साथ नहीं बनाया जा सकता है। कुछ नए पौधे और #8221 पर आधारित हैं; मुख्य + समर्थन और #8221; दक्षता बढ़ाने के लिए समानांतर लेआउट।。
Q11: हम अग्नि सुरक्षा पेंट के लिए कार्बन परत के गुणन की दर का परीक्षण और मूल्यांकन कैसे करते हैं? संदर्भ जीबी 14907-2018 में मुद्रास्फीति की परीक्षण दर के लिए बनाया गया है "स्टील संरचनाओं की अग्नि सुरक्षा ", जो विभिन्न तापमानों (300 °C, 500 °C, 800 °C) पर गर्म कोटिंग्स के नमूनों के माध्यम से कार्बोनेटेड परत की मोटाई के अनुपात को मूल मोटाई में मापती है। इसे आमतौर पर 20 बार की विस्तार दर की आवश्यकता होती है कि कार्बोनेटेड परत इतनी घनी है कि कोई लहर नहीं है।。
Q12: बैटरी कोटिंग की अनुरूपता के लिए पर्यावरणीय आवश्यकताएं क्या हैं? VOCs, भारी धातुओं (Pb, Cr6+, Hg, Cd), बेंजीन और इथेनॉल ethers पर GB 24409-2020 में प्रतिबंध। बैटरी पैकेज का निर्यात यूरोपीय संघ ELV डायरेक्टिव (2000/53/EC) और उच्च चिंता (SVHC) के पदार्थों पर पहुंच विनियमों द्वारा लगाए गए प्रतिबंधों को भी पूरा करता है।。
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सारांश
नई ऊर्जा वाहन की तीन विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा कोटिंग एक अत्यधिक तकनीकी क्रॉस-कटिंग क्षेत्र है जिसमें चार मुख्य पेशेवर निर्देश शामिल हैं: अग्नि सुरक्षा सामग्री विज्ञान, विद्युत इन्सुलेशन इंजीनियरिंग, गर्मी प्रबंधन डिजाइन और संक्षारक संरक्षण तकनीक। कोटिंग विकल्पों की पसंद के लिए पूरी तरह से वाहन के सुरक्षा उद्देश्यों के आधार पर व्यवस्थित कार्यक्रम चयन और प्रक्रिया योजना की आवश्यकता होती है, बैटरी पैकेज डिजाइन के साथ संयोजन में, विद्युत रूप से संचालित मंच का वोल्टेज स्तर और विनिर्माण के लिए लागत बाधाएं। क्लाइंट मेल न्यू मैटेरियल पेंट प्लांट ने कई नई ऊर्जा कंपनियों के लिए तीन पावर सिस्टम प्रोटेक्शन कोटिंग अनुकूलन कार्यक्रम प्रदान किया है और विशेष तकनीकी सलाह के लिए हमसे संपर्क करने के लिए आपका स्वागत है।。