Tendenze di sviluppo della tecnologia di rivestimento isolante per le sbarre collettrici della nuova energia: analisi di quattro processi principali

Con lo sviluppo di nuovi veicoli energetici, sistemi di stoccaggio dell'energia, trasporti ferroviari e apparecchiature elettriche industriali verso tensioni e correnti più elevate, le prestazioni di protezione dell'isolamento delle sbarre collettrici, come componenti conduttivi principali, stanno ricevendo una crescente attenzione da parte dei progettisti ingegneristici. Nel contesto della rapida diffusione delle piattaforme da 800 V, 1000 V e anche con voltaggi più elevati, lo strato isolante non svolge solo una funzione di isolamento elettrico ma influisce anche sulla sicurezza, sull'affidabilità e sulla durata di servizio a lungo-termine del prodotto.

 

Attualmente, le sbarre in rame sono ampiamente utilizzate nei sistemi di batterie di alimentazione, nei pacchi batterie di accumulo di energia, nei sistemi di azionamento elettrico e nelle apparecchiature di distribuzione dell'energia. Per i prodotti sbarre con strutture diverse, l'industria ha sviluppato diverse soluzioni mature per la lavorazione dell'isolamento. Tra questi, la guaina termorestringente, il rivestimento per immersione, l'estrusione e lo stampaggio a iniezione sono i quattro processi più utilizzati.

 

 

 

La guaina termorestringente è uno dei metodi di isolamento più antichi e maturi utilizzati nel campo delle nuove sbarre energetiche. Il suo principio è quello di utilizzare una guaina termoretraibile in PVC o altri materiali isolanti polimerici per coprire la superficie del conduttore, quindi riscaldarla per far restringere uniformemente la guaina, formando così uno strato protettivo isolante completo.

 

Questo processo è caratterizzato da basso costo, elevata efficienza produttiva e flusso di lavorazione semplice, che lo rendono particolarmente adatto per prodotti sbarre in rame stagnato con strutture regolari e pochi angoli di piegatura. Poiché i materiali termoretraibili-forniscono prestazioni di isolamento stabili, mantengono comunque un tasso di applicazione elevato in alcuni sistemi di sbarre collettrici a bassa-tensione.

 

Tuttavia, per strutture tri-dimensionali complesse o conduttori di forma irregolare, è difficile ottenere un adattamento completo della guaina termorestringente-, limitando così il suo campo di applicazione.

 

 

Il rivestimento a immersione- è una delle soluzioni di isolamento più comuni nel campo dei veicoli a nuova energia. Durante la lavorazione, il materiale isolante viene riscaldato allo stato fluido e la sbarra viene immersa nel materiale per formare uno strato di rivestimento uniforme. Dopo il raffreddamento e la stagionatura si ottiene una struttura isolante completa.

 

Rispetto ai tradizionali processi di tubazione, la tecnologia di rivestimento a immersione- può adattarsi meglio a progetti strutturali complessi e, pertanto, è ampiamente utilizzata nelle sbarre collettrici di forma irregolare e nei sistemi di collegamento delle batterie altamente integrati. La superficie dei prodotti rivestiti a immersione- è liscia e piatta, con un elevato riconoscimento del colore, e soddisfa il duplice requisito di protezione dell'isolamento e uniformità estetica nei nuovi sistemi energetici.

 

Attualmente, alcune soluzioni di rivestimento delle sbarre dei veicoli elettrici impiegano approcci tecnici simili per migliorare l’affidabilità dell’isolamento e l’adattabilità ambientale.

 

 

Negli ultimi anni, con il continuo miglioramento dei livelli di produzione automatizzata, la tecnologia di estrusione è gradualmente diventata uno dei processi importanti per la produzione in serie di sbarre collettrici.

 

Il processo di estrusione utilizza attrezzature specializzate per rivestire continuamente la superficie del conduttore con materiali isolanti come PVC e PA12, formando uno strato isolante stabile e uniforme. Il suo metodo di produzione è simile alla produzione di cavi ed è particolarmente adatto per la produzione di connettori conduttivi di lunga-lunghezza e-volume elevato.

 

Nei sistemi di accumulo dell'energia su larga scala-, nei sistemi di distribuzione dell'energia industriale e nei progetti di sbarre collettrici ad alta- tensione, il processo di estrusione ha ricevuto un'attenzione diffusa grazie alla sua alta efficienza, elevata coerenza e forti vantaggi in termini di automazione.

 

Sebbene alcuni prodotti sbarre per veicoli elettrici con rivestimento a polvere utilizzino percorsi di processo diversi, riflettono tutti la continua domanda da parte del nuovo settore energetico di tecnologie di protezione dell'isolamento ad alte-prestazioni.

 

 

Per i prodotti sbarre con strutture complesse ed elevata integrazione funzionale, i metodi di isolamento tradizionali spesso non riescono a soddisfare i requisiti di progettazione. In questi casi lo stampaggio ad iniezione diventa una scelta importante.

 

La tecnologia di stampaggio a iniezione utilizza stampi specializzati per rivestire direttamente la superficie del conduttore con materiale isolante in un unico processo, consentendo strutture estetiche complesse e design funzionali speciali. I materiali comuni includono tecnopolimeri come PVC, TPU e TPE, fornendo soluzioni differenziate per vari scenari applicativi.

 

Lo stampaggio a iniezione dimostra vantaggi significativi nelle sbarre multistrato, nei sistemi di collegamento intelligente delle batterie e nei moduli di potenza altamente integrati. Inoltre, alcune sbarre collettrici con rivestimento isolante in polvere epossidica incorporano modelli di stampaggio a iniezione per ottenere livelli più elevati di protezione dell'isolamento.

 

 

Oltre ai processi tradizionali sopra citati, negli ultimi anni si sono sviluppate rapidamente le tecnologie di rivestimento isolante, rappresentate dall’Epoxy Bus Bar Coating.

 

Il rivestimento in polvere epossidica prevede l'adesione uniforme della polvere di rivestimento delle sbarre collettrici alla superficie del conduttore tramite spruzzatura elettrostatica, seguita da una polimerizzazione ad alta-temperatura per formare uno strato isolante denso. Questo processo combina eccellenti proprietà dielettriche, resistenza alla corrosione e resistenza meccanica ed è sempre più ampiamente utilizzato nei sistemi di accumulo dell'energia, nelle apparecchiature elettriche e nei nuovi sistemi di distribuzione dell'energia.

 

Rispetto al tradizionale isolamento in PVC, le sbarre collettrici in rame con isolamento in polvere epossidica raggiungono un eccellente isolamento con un rivestimento più sottile, migliorando allo stesso tempo la resistenza al calore e l'adattabilità ambientale del prodotto.

 

Poiché il nuovo settore energetico richiede sempre più design leggero, elevata affidabilità e lunga durata, tecnologie come il rivestimento epossidico delle sbarre collettrici, le sbarre collettrici verniciate a polvere e l'isolamento delle sbarre collettrici verniciate a polvere epossidica stanno diventando direzioni importanti per il miglioramento dell'isolamento delle sbarre collettrici.

 

 

 

Lo sviluppo del nuovo settore energetico ha portato al continuo miglioramento della tecnologia delle sbarre. Che si tratti di guaine termorestringenti, rivestimento per immersione, estrusione o stampaggio a iniezione, l'obiettivo principale è migliorare la sicurezza e la stabilità dei sistemi di connessione conduttivi. Con la rapida espansione delle piattaforme ad alta-tensione e del mercato dello stoccaggio dell'energia, le nuove soluzioni di isolamento rappresentate dalla verniciatura a polvere delle sbarre collettrici in rame eBarra collettrice in polvere con rivestimento epossidicostanno gradualmente diventando il centro dell’attenzione del settore.

 

In futuro, la tecnologia di isolamento delle sbarre si svilupperà verso livelli di tensione di resistenza più elevati, migliori prestazioni di dissipazione del calore e una produzione più intelligente, fornendo soluzioni di connessione elettrica più affidabili per veicoli a nuova energia, sistemi di stoccaggio dell’energia e reti intelligenti.