Processo de imersão em barramento isolado mergulhado em PVC: análise de processo, seleção de materiais e pontos de aplicação na indústria

A imersão em barramento isolado mergulhado em PVC é uma tecnologia de processamento central que cobre uniformemente a superfície de barras de cobre (ou alumínio) com material de isolamento adesivo líquido por meio de um processo específico para formar uma camada de proteção de isolamento. É amplamente utilizado na área de transmissão de energia. Especialmente em baterias de energia e sistemas de armazenamento de energia, este processo forma uma camada de isolamento através de revestimento de plástico fundido, que precisa atender a vários requisitos principais: em termos de confiabilidade de isolamento, é necessário garantir espessura de revestimento uniforme (convencional 0,5-2mm), resistência de isolamento de 20-28kV/mm e suportar teste de resistência à pressão de 4380V DC; Em termos de adaptabilidade ambiental, é necessário ter excelente resistência à corrosão por névoa salina (solução de NaCl a 5%, sem corrosão por 192 horas a 35 graus), e o nível de retardador de chama deve atender ao padrão UL94-V0; Em termos de relação custo-benefício, em comparação com a tecnologia de revestimento de filme PI, os custos de material podem ser reduzidos em 30%, tornando-o mais adequado para as necessidades de produção em massa. Porém, existem diferenças na aplicação do processo de barramento de cobre personalizado isolado com imersão em PVC em diferentes cenários. No campo das baterias de energia, devido à forte sensibilidade espacial e aos elevados requisitos de dissipação de calor, o espessamento do revestimento pode levar a um aumento da resistência térmica de 20-31%, o que limita a sua aplicação; O sistema de armazenamento de energia requer maior desempenho de isolamento do que os requisitos de leveza, e a taxa de penetração do processo de moldagem por imersão é relativamente maior.

O núcleo do processo de moldagem por imersão é o controle preciso de todos os parâmetros do processo, incluindo principalmente quatro links principais: pré-tratamento, imersão, plastificação e pós{0}}tratamento. O pré-tratamento do barramento isolado mergulhado em PVC requer a conclusão da remoção de óleo e graxa, rugosidade da superfície e ativação do pré-aquecimento para garantir a adesão do revestimento; A imersão em cola requer controle rigoroso dos parâmetros de viscosidade e imersão da solução de cola para garantir um revestimento uniforme; A plastificação adota uma curva de aquecimento de três-estágios para garantir reticulação-suficiente do polímero; O pós-processamento garante a qualidade e a segurança do barramento de cobre flexível isolado para conjunto de baterias de energia por meio de resfriamento gradiente, corte a laser e testes de estanqueidade.

O núcleo do processo de imersão para barramento elétrico de cobre por imersão em plástico personalizado reside no controle total do processo. O controle preciso dos parâmetros em cada etapa determina diretamente a qualidade e a eficácia do revestimento, que pode ser dividido em quatro etapas principais: pré-tratamento, imersão, plastificação e pós{1}}tratamento. O processo de pré-tratamento é a base para garantir a adesão do revestimento, que inclui principalmente três operações principais: desengorduramento e remoção de óleo utilizando solução alcalina com pH de 10-12 para limpeza ultrassônica por 5-8 minutos, garantindo que as manchas residuais de óleo na superfície das barras de cobre e alumínio sejam menores ou iguais a 0,1mg/m²; A rugosidade da superfície é obtida por jateamento de partículas de alumina de malha 120 para controlar a rugosidade da superfície Ra entre 1,6-3,2 μm, aumentando assim a adesão da camada adesiva; No estágio de ativação de pré-aquecimento, a temperatura de pré-aquecimento do barramento de cobre de imersão em plástico deve ser mantida em 180-220 graus, enquanto a do barramento de alumínio deve ser de 150-180 graus. O tempo de pré-aquecimento deve ser ajustado de acordo com a espessura da peça de trabalho (como 120 segundos para um barramento de cobre com 2 mm de espessura), e a diferença geral de temperatura deve ser controlada dentro de ± 5 graus.

A aplicação estável do processo de imersão do Barramento de imersão para conexão depende do controle preciso dos principais parâmetros de controle e da prevenção de falhas. Os principais itens de controle e requisitos correspondentes são os seguintes: o valor alvo da viscosidade do adesivo é 2.000 ± 500cP. Se o desvio for muito grande, causará flacidez ou cobertura incompleta, sendo necessário amostrar e testar a cada 2 horas através de viscosímetro rotativo; Em termos de temperatura de pré-aquecimento, os valores alvo para cobre flexível laminado mergulhado em PVC são 200 graus e para barras de alumínio são 170 graus. Os desvios de temperatura podem fazer com que as forças de adesão e descolamento sejam inferiores a 4N/cm, o que requer monitoramento-em tempo real usando um dispositivo de imagem térmica infravermelha; A temperatura alvo para plastificar a temperatura constante é de 200 ± 5 graus. A temperatura instável pode levar a uma interligação-insuficiente, o que pode causar falha no isolamento. Isto pode ser detectado por calorimetria de varredura diferencial DSC; A taxa de resfriamento deve ser menor ou igual a 5 graus/s. Se for muito rápido, pode facilmente causar a propagação de microfissuras, que pode ser controlada registrando-se a deformação por resfriamento com uma câmera de alta-velocidade. Um caso típico de falha mostra que um determinado projeto de armazenamento de energia apresentava temperatura de plastificação irregular (a temperatura na borda da caixa era 15 graus mais baixa), resultando em bolhas e descascamento do revestimento após o teste de névoa salina. Posteriormente, o problema foi resolvido aumentando o ventilador de circulação de ar quente para otimizar a uniformidade da temperatura.

No geral, o processo de impregnação de barramentos revestidos de PVC está no centro da aplicação de conjuntos de baterias de energia, equilibrando a confiabilidade do isolamento, o comprometimento da dissipação de calor e os requisitos de leveza. A consecução deste objetivo requer três caminhos principais: primeiro, o refinamento das etapas de trabalho, implementando um gerenciamento de precisão de ± 5% para processos-chave, como ativação de pré-aquecimento, controle de viscosidade e plastificação de gradiente; A segunda é a customização do cenário, otimizando o plano de processo para as necessidades diferenciadas de moldagem por imersão local de baterias de energia e revestimento espesso de área total de sistemas de armazenamento de energia; A terceira é a inovação de materiais, que rompe as limitações de desempenho dos materiais tradicionais por meio de métodos como a adição de nano cargas e o desenvolvimento de adesivos-de baixa temperatura. No futuro, com a popularização gradual de plataformas de alta tensão-de bateria de estado sólido-(800V+), o processo de imersão do isolamento de barramento evoluirá para revestimentos ultra-finos (<0.5mm) and functional composites (integration of insulation, thermal conductivity, and electromagnetic shielding), further adapting to the application needs of high-end power transmission scenarios.

Nossa equipe se concentra na produção de séries de barramentos e conta com uma equipe profissional de engenharia. Se você está atualmente noBarramento isolado mergulhado em PVCfase de seleção ou avaliação técnica, forneça as condições do projeto e os parâmetros-chave para confirmação da engenharia.