Auf dem Weg in die Zukunft mit Polycarbonaten für Hochspannungskomponenten in Elektorfahrzeugen und EE

Innovative Materialien für die E-Mobilität: Bayblend® und Makrolon®-Typen für Hochspannungsanwendungen

Polycarbonate von Covestro bieten hervorragende elektrische Eigenschaften, die sich in vielfältigen Anwendungen in der EE-Industrie bewährt haben. Aufgrund der aktuellen Trends zur Erhöhung der Energiedichte und zur Verringerung der Bauteilgröße benötigen Elektrofahrzeuge heute immer mehr FR-Materialien, die einen CTI von 600 V aufweisen (der CTI-Wert beschreibt den Widerstand eines Stoffes gegen elektrische Kriechströme).

Bisher werden diese Werte mit Polycarbonaten nicht erreicht. Doch jetzt hat Covestro, der Erfinder der Polycarbonate, seine Innovationskraft erneut unter Beweis gestellt und neue Lösungen auf der Basis von amorphen Polycarbonaten entwickelt, die die Flammschutzklasse UL94 V-0¹ mit der höchsten CTI-Einstufung von 600 V¹ gemäß IEC60112 kombinieren. Zu diesen neuen Materialien gehören Typen aus unserer flammhemmenden Bayblend®- und Makrolon®-Produktlinie.

Und das ist noch nicht alles.

Covestro hat flammhemmende, wärmeleitende Typen für das Temperaturmanagement in Hochspannungsanwendungen entwickelt, die einen CTI-Wert von 600 V¹ bieten. Weitere Materialien befinden sich in der Produktpipeline oder können je nach Kundenwunsch entwickelt werden.

Das neu entwickelte Portfolio ist für Anwendungen in der Akkuummantelung, Hochspannungskomponenten des elektrischen Antriebsstrangs und allgemeine E&E-Anwendungen wie Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Photovoltaik ausgelegt.

 Materialien, die sich bewähren: Geprüft nach IEC60112

Der CTI-Wert wird gemäß IEC60112 gemessen und bewertet. Das Ergebnis ist ein Spannungswert des geprüften Materials zwischen 175 V und 600 V. Je nach Nennspannung können die Materialien in Isolierstoffgruppen (IEC) eingeteilt werden. Unter Berücksichtigung des CTI-Werts, der Betriebsspannung und des Verschmutzungsgrads kann ein Mindestabstand zwischen den Schienen abgeleitet werden, an dem sich der Konstrukteur orientieren kann.

Der CTI-Test besteht aus zwei Elektroden, die in einem vordefinierten Abstand auf dem Substrat platziert werden. Beginnend zwischen 300 V und 350 V wird bei jedem Spannungsprüfungsniveau eine leitfähige Lösung zwischen den Elektroden aufgebracht. Wird eine Spannungsstufe erfolgreich bestanden, kann sie schrittweise erhöht werden, bis die maximale Prüfspannung von 600 V erreicht ist. Wenn eine Spannungsebene bei der Prüfung nicht bestanden wurde, wird der CTI-Wert als die letzte Spannungsebene definiert, bei der die Prüfung bestanden wurde.

Auswahl an Materialien für Niederspannungskomponenten

Wenn es um Wärmeleitfähigkeit geht, übertreffen Metalle in der Regel ihre wärmeleitenden Kunststoffkollegen. Aber in Bezug auf Design oder Massenproduktion stellen Kunststoffe Metalle in den Schatten. Wenn man die Vorteile der Designfreiheit nutzt, kann ein intelligentes Design eines Kunststoffkühlkörpers oft zu Kühlleistungen führen, die mit denen eines Metallkühlkörpers vergleichbar sind.

Zusätzlich zu unseren (CTI/FR)¹-Typen bietet Covestro ein breites Portfolio an schwarzen, elektrisch leitfähigen und weißen, elektrisch isolierenden, wärmeleitenden Kunststoffen. Einige dieser Typen sind mit einem zusätzlichen FR-Paket ausgestattet, das eine UL94 V-0¹ -Klassifizierung ermöglicht.

Für eine mäßige Wärmeabfuhr empfehlen wir Makrolon® TC110 FR, das elektrisch isolierend ist und einen geringen CO₂-Fußabdruck aufweist.

Für eine höhere Wärmeabfuhr ist Makrolon® TC629, ein elektrisch leitfähiger Stoff, das Material der Wahl.

Neben der Lieferung von Materialien bietet Covestro eine breite Palette von Unterstützungsleistungen an, die den Kunden helfen, ihre Ideen zu verwirklichen. Dazu gehören digitales Engineering, z. B. thermische Simulationen, Struktursimulationen, rheologische Simulationen und Unterstützung bei der Formgestaltung, sowie Unterstützung bei der Verarbeitung und Produktion vor Ort.

¹ CTI und UL94V - FR Daten sind das Ergebnis von Covestro-internen Tests. Materialdaten und -farben sind vorläufig