Sammelleiter sind unerlässlich für die Leistungsverteilung in den Batterien, Motoren und in der Leistungselektronik von Fahrzeugen mit Plug-in-, Hybrid- oder Brennstoffzellen-Antrieben. Der Kunststoffhersteller bietet praktische Unterstützung beim Überspritzen von Sammelleitern mit den teilaromatischen Polyamiden Zytel HTN durch Beratung hinsichtlich Material und Verarbeitungsprozess.
Eine Kombination aus dem teilaromatischen Polyamid Zytel HTN, unterstützter Verarbeitung und technischem Know-how steigert die Leistung von Sammelleitern und vereinfacht deren Produktion (Foto: DuPont M&M).
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.
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 und
- 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.
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 eine thermische Leitfähigkeit gewährleisten, und sie umspritzt Aluminium oder Kupfer, die gängigsten Metalle für Sammelleitungen, ohne Probleme.
Darüber hinaus halten die isolierenden Materialien für Sammelleiter mehreren Temperaturwechselzyklen (typischerweise 1.000 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.
