DuPont optimiert mit einer Material-Prozess-Service-Lösung das Überspritzen von Sammelleitern der Hochspannungskomponenten von Plug-in, Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeugen

GENF, Schweiz. 15. Juni 2022 – DuPont Mobilität & Materialien eröffnet Herstellern von xEV-Komponenten neue Wege. Die Lösung kombiniert Materialien mit Verarbeitungsprozessen und praktischer Unterstützung beim Überspritzen von Sammelleitern mit Zytel^® HTN. Sammelleiter sind unerlässlich für die Leistungsverteilung in den Batterien, Motoren und in der Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen.

Sammelleiter aus beschichtetem Metall sind in praktisch jedem xEV-System zu finden. Sie übertragen die elektrische Energie der Hochleistungsbatterien auf Wechselrichter, sodass sie in einen Wechselstrom umgewandelt wird, den der Motor nutzen kann. Mit den richtigen Materialien kann ein Sammelleiter das Wärmemanagement und die Energieverteilungssysteme der Batterie verbessern. Dieser muss jedoch bei einem Überhitzen der Batterie ausreichend isoliert sein, ein Zustand, der als thermisches Durchgehen bezeichnet wird.

Giacomo Parisi, Marketing Director für die Automobilelektrifizierung bei DuPont, erklärte: „Es gibt bereits zahlreiche kleine Komponenten in den Sammelleitern, die für die Effizienz und Haltbarkeit von xEV-Batterien, Motoren und Leistungselektronik entscheidend sind. Unser Ziel ist es jedoch, das bestmögliche Material für diese Anwendung bereitzustellen. Zusätzlich bieten wir Unterstützung bei der Gestaltung und Umspritzung von Sammelleitern, um unseren Kunden dabei zu helfen, ihre Leistungs- und Produktionsziele zu erreichen.“

Die Sammelleiter in xEV-Batterien müssen mehrere Anforderungen erfüllen, darunter:

• Beständigkeit gegen thermisches Durchgehen ohne Funktionsverlust
• Qualifizierung durch anspruchsvolle Prüfungen mit Temperaturwechseln und der Elektronik
• Effiziente Produktion zur Minimierung von Fertigungszeiten und Kosten
• Stabile orange Farbe auch bei länger andauernden hohen Temperaturen, um Hochspannungen anzeigen zu können

Dank umfassender Herstellungsausrüstung, Laborprüfungen und dem technischen Know-How in diesen Einrichtungen hat das Unternehmen seinen Umspritzprozess für Sammelleiter optimiert, und bietet nun das Material Zytel^® HTN und die Unterstützung seiner Verarbeitung gemeinsam an. Mit hochentwickelten, computergestützten Analysetools arbeitet DuPont mit Kunden zusammen, um den Prozess und das Design zu wählen, das Fertigungszeiten und Kosten senkt und gleichzeitig alle Leistungs- und Sicherheitsstandards erfüllt.

Zytel^® HTN wurde in diesem Bereich als die eleganteste Materiallösung beschrieben. Sicherheitsstandards geben beispielsweise vor, dass die orange Farbe von Sammelleitern, die eine hohe Spannung anzeigt, auch nach wiederholter Exposition gegenüber hoher Hitze erkennbar bleiben muss. Beschleunigte Alterungsprüfungen mit Zytel^® HTN zeigten, dass selbst bei 130 °C keine erkennbaren Farbveränderungen auftraten. Zudem hat die Farbe isolierende Eigenschaften, die ein thermisches Durchgehen gewährleisten, und sie umspritzt Aluminium oder Kupfer, die gängigsten Metalle für Sammelleitungen, ohne Probleme.

Darüber hinaus halten die isolierenden Materialien Zytel^® HTN für Sammelleiter mehreren Temperaturwechselzyklen (typischerweise 1000 Zyklen) bei unterschiedlichen Temperaturen (-40 °C bis +150 °C) stand, die normalerweise für Motoren und Leistungselektronik erforderlich sind. Das bedeutet, dass es nach dem Umspritzen von Metallleitern nicht zu Rissbildung kommt. Ferner weist das Material eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegenüber den für das Wärmemanagement verwendeten Flüssigkeiten und eine große vergleichende Kriechstromzahl bei hohen Temperaturen auf.

DuPont Mobilität & Materialien wird auf der kommenden K 2022 in Halle 6, Stand C43, Fortschritte im Bereich Sammelleiterumspritzung sowie weitere technologische Lösungen und Innovationen präsentieren. Diese internationale Veranstaltung, die vom 19. bis 26. Oktober in Düsseldorf stattfindet, gilt als weltweit führende Messe für die Kunststoff- und Kautschukindustrie.

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