Аналіз технології занурення мідної шини та її придатності для різних застосувань

У сфері електричних з’єднань і захисту ізоляції покриття мідних шин зануренням- стало одним із основних методів обробки ізоляції мідних шин завдяки надійній ізоляції та економічній ефективності. Цей процес широко використовується в системах зберігання енергії, але його застосування в акумуляторних блоках живлення відносно рідкісне. Ця різниця тісно пов'язана з технічними характеристиками та вимогами до застосування. У наступному аналізі буде розглянуто його основну технологію, процес, матеріали та характеристики, щоб прояснити логіку його застосування.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Покриття мідної шини-зануренням — це, по суті, технологія, яка використовує спеціальний процес для рівномірного покриття поверхні мідної шини рідким гелеподібним ізоляційним матеріалом, утворюючи щільний ізоляційний захисний шар. Відповідний роз’єм шини батареї з ПВХ-ізоляцією є типовим компонентом, виготовленим на основі цього процесу. Як зрілий метод обробки ізоляції, він може забезпечити стабільний захист мідних шин і адаптуватися до основних вимог різних електричних сценаріїв.

 

Процес нанесення покриття-зануренням на мідну шину має сувору стандартизацію, а контроль параметрів на кожному етапі безпосередньо впливає на якість кінцевої продукції. Першим етапом є попередній нагрів, коли мідна шина поміщається в спеціальну піч і нагрівається до відповідної температури активації. Основною метою цього етапу є покращення адгезії наступного клею, забезпечення рівномірного покриття та зменшення бульбашок повітря. Температуру необхідно точно контролювати відповідно до розміру та матеріалу мідної шини та типу клею. Після попереднього нагрівання мідна шина швидко занурюється в клейовий-ізоляційний матеріал. Час занурення встановлюється відповідно до необхідної товщини шару ізоляції, а швидкість підйому мідної шини повинна строго контролюватися. Надто висока швидкість може призвести до брижів на покритті та нерівномірної товщини, тоді як надто повільна швидкість може призвести до локальної надмірної товщини та провисання. Клей також повинен підтримувати стабільну в'язкість для забезпечення однорідності. Далі йде стадія пластифікації, на якій пластифікована мідна шина знову поміщається в піч для нагрівання, що дозволяє клею розплавитися, з’єднатися та затвердіти. Точний контроль температури має вирішальне значення, щоб уникнути локального перегріву або неповного затвердіння. Після пластифікації проводиться охолодження, як правило, шляхом занурення у воду. Нарешті, мідна шина виймається з форми за допомогою процесу виймання, а попередньо-обрізані кінці обрізаються для завершення загального виготовлення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наразі ізоляційний матеріал, який використовується в процесах нанесення покриття-зануренням, — це переважно гелеподібний матеріал із полівінілхлориду (ПВХ). Цей матеріал складається з полівінілхлоридної смоли, пластифікаторів, стабілізаторів, наповнювачів та інших компонентів і є гелеподібною-текучою речовиною при кімнатній температурі. Він має такі переваги, як низька вартість і чудова текучість, що робить його придатним для масового виробництва. Діапазон його робочих температур становить від -40 градусів до 125 градусів, а його міцність ізоляції може досягати 20-28 кВ/мм, що достатньо для задоволення основних вимог електричних застосувань, таких як батареї живлення та системи зберігання енергії. Це також вибір основного матеріалу для мідної шини з навколишнім середовищем, ізольованої ПВХ.

 

Виходячи з властивостей матеріалу та переваг процесу, мідна шина з наближеною ізоляцією має три основні характеристики. По-перше, він може похвалитися стабільною ізоляцією, витримуючи напругу 3500 В змінного/постійного струму та вище, ефективно блокуючи витік струму та забезпечуючи безпечну роботу електричних систем. По-друге, він демонструє чудову однорідність покриття; завдяки чудовій текучості клею ПВХ він може утворювати повністю покритий рівномірно товстий ізоляційний шар навіть для мідних збірних шин складної-форми. По-третє, має міцну адгезію; після пластифікації та затвердіння клей міцно з’єднується з поверхнею мідної шини з міцністю на відрив більше або дорівнює 4 Н/см, що робить його менш схильним до відшарування та розтріскування, придатним для тривалого-користування.

 

Що стосується термостійкості та захисту, мідні шини з ПВХ-покриттям витримують діапазон температурної стійкості від -40 градусів до 125 градусів, при цьому товщина шару ізоляції зазвичай контролюється на рівні 1-2 мм з одного боку. Він також має певний ступінь стійкості до корозії, показуючи хороші результати під час 192-годинного випробування сольовим туманом при 35 градусах у 5% розчині NaCl, протистоїть корозії в звичайних і складних середовищах, таких як вологість і пил, забезпечуючи повний захист електричних з’єднань.

 

Чому збірні шини з ПВХ-ізоляцією застосовуються по-різному в сценаріях зберігання енергії та акумуляторних батарей? Основна відмінність випливає з різних потреб двох сценаріїв. Акумуляторні блоки мають надзвичайно високі вимоги щодо використання простору та легкої конструкції. Покриття, нанесене методом-покриття зануренням, збільшує товщину та вагу мідних шин, що ускладнює їх розміщення в обмеженому просторі BDU та модуля, а також впливає на щільність енергії системи акумуляторної батареї. Водночас, під час заряджання та розряджання акумуляторні батареї виділяють велику кількість тепла. Ізоляційний шар, утворений -покриттям (особливо покриттям товщиною 1-2 мм) перешкоджає розсіюванню тепла, що легко призводить до надмірного локального підвищення температури в акумуляторній батареї, що впливає на продуктивність батареї та безпеку експлуатації. Це ключова причина його обмеженого застосування в галузі живлення акумуляторів.

 

З іншого боку, системи зберігання енергії – це переважно стаціонарні установки з відносно меншими обмеженнями щодо простору та ваги, зосереджені більше на стабільності та безпеці роботи системи. Чудова ізоляційна характеристика та стійкість до корозії мідних збірних шин із зануреним покриттям можуть точно адаптуватися до складних умов зберігання енергії, таких як вологість і пил, ефективно зменшуючи ризик витоку та забезпечуючи безпечну роботу систем зберігання енергії великої-ємності. Крім того, економічна перевага ПВХ-матеріалів і можливість адаптації процесу до партій також задовольняють потреби широкомасштабного-застосування систем накопичення енергії, що дозволяє широко застосовувати цей процес у сфері зберігання енергії.

 

Загалом,покриття мідної шини зануреннямтехнологія має значні переваги в ізоляційних характеристиках, контролі за витратами та адаптованості до масового виробництва. Сфера його застосування в першу чергу визначається основними вимогами, такими як простір, вага та розсіювання тепла. У майбутньому, завдяки модернізації ізоляційних матеріалів і процесів, він може подолати поточні обмеження та досягти більш широкого застосування в галузі силових батарей, забезпечуючи більш різноманітні рішення для захисту ізоляції для нових енергетичних електричних систем.