Verbessern Sie die Leistung von EV-Motoren mit elektrischen Isolierbändern
Der elektrische Traktionsmotor in einem Elektrofahrzeug (EV) entspricht dem Verbrennungsmotor (ICE) in einem herkömmlichen Fahrzeug. Während die Energie für den Betrieb des Elektromotors aus dem Batteriepack stammt, überträgt das Getriebe die Leistung vom Elektromotor auf die Räder. Im Herzen des Fahrzeugs spielen Elektromotoren eine bedeutende Rolle beim Übergang zu umweltfreundlicheren Transportmitteln. Obwohl Elektromotoren nicht neu sind, gewinnt ihre Verwendung in Elektrofahrzeugen schnell an Bedeutung. Im Vergleich zu den Industriemotoren, die seit mehreren Jahrzehnten im Einsatz sind, stellen Motoren für EVs neue Anforderungen an ihre Komponenten.
Elektromotoren haben strenge Anforderungen hinsichtlich Platzbedarf, Stoßfestigkeit und chemischer Beständigkeit. Sie müssen die Leistungsanforderungen eines EV erfüllen und gleichzeitig eine kleinere Bauweise aufweisen. Das bedeutet, dass diese Motoren sehr kompakt sein müssen, während sie dennoch die Leistung und Energie bieten, die in hochkapazitiven, größeren Motoren an anderer Stelle zu finden sind. Im Vergleich zu industriellen Elektromotoren können die Designs und Anforderungen für Elektromotoren eine einzigartige Kombination von elektrisch isolierenden Materialien erfordern. Die mechanische, chemische und elektrische Beständigkeit eines Bandes, das in einem Elektromotor verwendet wird, muss berücksichtigt werden, um die richtigen Materialien für eine verbesserte Leistung auszuwählen.
Wie Klebebänder die Leistung von Elektromotoren beeinflussen kann
Ab dem Moment, in dem Bänder gewickelt werden, ist die mechanische Leistung entscheidend aufgrund der Spannung, die durch diesen Prozess entsteht. Die Konsistenz der Leistung bleibt während der gesamten Lebensdauer des Elektromotors notwendig, da er Temperaturänderungen, Vibrationen auf der Straße und vieles mehr aushalten muss. Jegliches Versagen (wie ein Riss) während der Installation kann ein kostspieliges Problem darstellen, und ein Versagen während des Betriebs kann zu einer unsicheren und teuren elektrischen Kurzschlusssituation führen.
Elektromotoren sind direkt mit den Getriebezahnrädern verbunden, und es besteht die Möglichkeit, dass Bänder mit Schmierstoffen/Ölen in Kontakt kommen, die ihnen helfen. Diese Schmierstoffe/Öle können das Klebeband angreifen und seine strukturelle Integrität beschädigen, was sich negativ auf die mechanische Leistung auswirken kann. Die richtige Materialkombination (Träger und Klebstoff, wie bildlich in Abbildung 2 dargestellt), die den spezifischen Schmierstoff/Öl standhalten kann, ist eine wichtige Entscheidung.
Mechanische Widerstandsfähigkeit
Motoren, die in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, erleben mehr Starts und Stopps im Vergleich zu Industriemotoren, die kontinuierlich laufen. Unterschiedliche Klebebandträger oder eine Kombination aus Trägermaterialien können verwendet werden, um die mechanische Integrität des Klebebands zu verbessern und dieser erhöhten Aktivität Rechnung zu tragen. Beispielsweise können die mechanischen Stärken von PET, PI oder PEN einzeln betrachtet möglicherweise nicht ausreichen für die spezifische Anwendung, aber mit unserer Expertise in der Kombination dieser Substrate mit Glasfilamenten, Glasgewebe oder anderen Folien-Materialien kann eine außergewöhnliche Zugfestigkeit in dieser Verbundstruktur erreicht werden. H-old® PS.25 ist ein Beispiel dafür, wie ein mit Glasfilamenten verstärktes PET-Klebeband herausragende mechanische Eigenschaften erzielen kann.
Mechanische Integrität ist auch notwendig, wenn man berücksichtigt, wie diese Isolationslösungen in Elektromotoren eingesetzt werden. In vielen Fällen müssen diese Klebebänder in Stanzteile mit unterschiedlichen Längen und Breiten umgewandelt werden, um den Größenanforderungen der Anwendung gerecht zu werden. Die Herstellung eines Klebebands, das den Stanzprozess übersteht, sollte ebenfalls bei der Konstruktion einer Lösung berücksichtigt werden. Manchmal bedeutet dies, ein maßgeschneidertes Produkt zu entwickeln, das die spezifischen Anforderungen der Anwendung erfüllt und die dauerhafte Leistung des Elektromotors sicherstellt.
Mechanische Widerstandsfähigkeit
Motoren, die in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, erleben mehr Starts und Stopps im Vergleich zu Industriemotoren, die kontinuierlich laufen. Unterschiedliche Klebebandträger oder eine Kombination aus Trägermaterialien können verwendet werden, um die mechanische Integrität des Klebebands zu verbessern und dieser erhöhten Aktivität Rechnung zu tragen. Beispielsweise können die mechanischen Festigkeiten von PET, PI oder PEN für die spezifische Anwendung möglicherweise nicht ausreichen, wenn sie einzeln verwendet werden. Unsere Expertise in der Kombination dieser Substrate mit Glasfilamenten, Glasgewebe oder anderen Folien-Materialien ermöglicht es uns jedoch, außergewöhnliche Zugfestigkeit in dieser Verbundstruktur zu erreichen. CHR® PS.25 ist ein Beispiel dafür, wie ein PET-Klebeband, verstärkt mit Glasfilamenten, herausragende mechanische Eigenschaften erzielen kann.
Die mechanische Integrität ist auch entscheidend, wenn man berücksichtigt, wie diese Isolationslösungen in Elektromotoren eingesetzt werden. In vielen Fällen müssen diese Klebebänder in Stanzteile mit unterschiedlichen Längen und Breiten umgewandelt werden, um den Größenanforderungen der Anwendung gerecht zu werden. Sicherzustellen, dass ein Klebeband den Stanzprozess standhalten kann, sollte ebenfalls bei der Entwicklung einer Lösung berücksichtigt werden. Manchmal erfordert dies die Entwicklung eines maßgeschneiderten Produkts, das die spezifischen Anforderungen der Anwendung erfüllt und die langfristige Leistung des Elektromotors gewährleistet.
Chemische Beständigkeit
Bei der Auswahl eines elektrisch isolierenden Klebebands für Elektromotoren ist es entscheidend, die Chemikalien zu verstehen, mit denen das Klebeband im Getriebe in Kontakt kommt, und eine Lösung zu entwickeln, die kompatibel ist. Obwohl das Getriebe eines Elektrofahrzeugs sich erheblich von dem eines Verbrennungsmotorfahrzeugs unterscheidet, bleibt die chemische Kompatibilität von zentraler Bedeutung. In Szenarien, in denen die Antriebswelle eines Elektromotors direkt mit dem Getriebe verbunden ist, kommt das Klebeband mit dem Schmiermaterial in Kontakt; eine Lösung mit nachgewiesener chemischer Kompatibilität trägt dazu bei, die Leistungsfähigkeit des Elektromotors langfristig zu gewährleisten.
Im Vergleich zur eher inert wirkenden Trägerkomponente hat die Klebstoffkomponente von Isolierbändern den größten Einfluss auf die chemische Kompatibilität. Druckempfindliche Klebstoffe umfassen Gummi, Acryl und Silikon. Ein relativer Vergleich der chemischen Beständigkeit von druckempfindlichen Klebstoffen zeigt: Silikon > Acryl > Gummi, was darauf hinweist, dass acrylbasierte Klebstoffe eine bessere Beständigkeit als Gummi bieten, während silikonbasierte Klebstoffe eine bessere Beständigkeit als sowohl Acryl als auch Gummi aufweisen. Ein hervorragendes Beispiel für ein Produkt, bei dem das Trägermaterial die chemische Beständigkeit verbessert, ist CHR K.30, das Silikonklebstoff mit einer PEN-Folie kombiniert und somit ein außergewöhnliches Material im Vergleich zu anderen Folien wie PET oder PI darstellt.
Elektrische Beständigkeit
Wenn ein Elektromotor beschleunigt und abbremst, führen die daraus resultierenden Spannungsschwankungen zu einem Betriebsverhalten, das sich von der typischen gleichmäßigen Betriebsweise eines Industriemotors unterscheidet. Während ein typischer Industriemotor für 20.000 Betriebsstunden ausgelegt ist, wird die Lebensdauer eines Elektromotors noch definiert und könnte eine deutlich längere Nutzungsdauer erfordern. Die Spannungsspitzen, die in Elektromotoren auftreten, können eine Vielzahl von Durchbruchspannungsfähigkeiten und Koronabeständigkeit erfordern. Anstatt über- oder unterzudimensionieren, kann eine optimale Leistung erzielt werden, wenn das Klebebandmaterial so ausgewählt wird, dass es den Anforderungen und dem Design des Motors entspricht. Die Wahl des Trägermaterials in Bezug auf die elektrische Beständigkeit kann in einem Szenario „gut, besser, am besten“ veranschaulicht werden: Glasgewebe ist gut, Aramidpapier (z. B. Nomex®) / PET (Polyethylenterephthalat) ist besser, und Polyimid (PI, Kapton®) / Polyethylennaphthalat (PEN) ist am besten.
CHR PX.50 und 6601 sind Beispiele, bei denen verschiedene Trägermaterialien kombiniert werden, um leistungsstarke Produkte zu schaffen, die hervorragende Flexibilität und Anpassungsfähigkeit mit herausragenden dielektrischen und mechanischen Eigenschaften bieten.
Maßgeschneiderte Lösungen für Elektromotoren
Ein maßgeschneidertes Produkt, das die mechanischen, chemischen und elektrischen Belastungen eines Elektromotors berücksichtigt, ist oft erforderlich, um eine optimale Leistung zu erzielen. Die Entwicklung von kundenspezifischen Klebebändern ist keine komplizierte Aufgabe, erfordert jedoch technisches Wissen über Materialbeziehungen und die spezifischen Anwendungsbedingungen eines Elektromotors. Außerdem ist ein fundiertes Verständnis der verfügbaren Fertigungsmethoden erforderlich. Unser engagiertes globales Ingenieurteam verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung spezialisierter Produkte, was uns zu einem zuverlässigen Partner macht, um ein maßgeschneidertes Klebeband mit optimalem Klebstoff, den perfekten Trägermaterialien, nahtloser Prozessintegration und hervorragender Leistung für Ihren Elektromotor zu liefern.
Eine PI-Folie mit Glasgewebe zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit bei gleichzeitig sehr hohen dielektrischen Eigenschaften und ein Aramidpapier mit einer PI-Folie für eine verbesserte Version von PX.50 sind Beispiele für erfolgreiche gemeinsam entwickelte Lösungen für diesen Markt. Wir können das beste Klebstoffsystem aus Gummi, Acryl und Silikon auswählen, um das Produkt an spezifische Anwendungsanforderungen anzupassen, und eine breite Auswahl an Trennpapieren und Folien steht zur Verfügung, um eine optimale Stanzverarbeitung zu gewährleisten.
Die Anforderungen an die elektrische Isolierung innerhalb des Elektromotors können je nach Fahrzeugkategorie und OEM unterschiedlich sein. Diese neuen Lösungen können mit unterschiedlichen Konstruktionen kundenspezifisch entwickelt werden, um die einzigartigen Anforderungen einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
Saint-Gobain Tape Solutions verpflichtet sich zur Entwicklung spezialisierter elektrischer Isolierprodukte, um die einzigartigen Anforderungen der Elektrofahrzeugindustrie zu erfüllen. Erfahren Sie, wie wir dazu beitragen können, die Belastungen in einem Elektromotor zu bewältigen und die Leistung mit elektrischen Isolierbändern zu verbessern. Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen. Entdecken Sie auch unser vollständiges Angebot an Schutzlösungen für EV-Batteriepacks.
