ยานยนต์
การจัดการความร้อน

วัสดุสำหรับระบบการจัดการความร้อนในยานพาหนะไฟฟ้าที่ใช้แบตเตอรี่

การเปลี่ยนไปใช้ยานพาหนะไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่กำลังดำเนินอยู่ แต่ความท้าทายหลักยังคงอยู่

อุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุโรปและจีน อยู่ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินแบบธรรมดาไปเป็นรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV) ในรถ BEV เครื่องยนต์เบนซินในรถยนต์ทั่วไปจะถูกแทนที่ด้วยโมดูลหลักสามโมดูล ได้แก่ มอเตอร์ แบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์

แม้ว่า BEV จะประหยัดพลังงานมากกว่ารถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ แต่แบตเตอรี่สามารถกักเก็บพลังงานได้ในปริมาณที่จำกัด ดังนั้นมอเตอร์และแบตเตอรี่ของ BEV จึงต้องทำงานด้วยประสิทธิภาพสูงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่น่าพอใจ อุณหภูมิของส่วนประกอบเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเมื่อใช้งาน และกลยุทธ์ในการชดเชยการเพิ่มขึ้นเหล่านี้ เพื่อรักษาส่วนประกอบแต่ละชิ้นให้อยู่ภายในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสม มีความสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและขยายระยะทางในการเดินทาง กลยุทธ์ดังกล่าวเรียกว่าเทคโนโลยีการจัดการระบายความร้อน ในอดีต ระบบการจัดการระบายความร้อนสำหรับ BEV มักจะถูกนำมาใช้แยกกันสำหรับแต่ละหน่วยการทำงานโดยแยกออกจากกัน โดยระบบหนึ่งสำหรับแบตเตอรี่ อีกระบบหนึ่งสำหรับระบบส่งกำลัง และหนึ่งในสามสำหรับเครื่องปรับอากาศ โดยแต่ละหน่วยทำงานแยกจากกัน แต่การออกแบบรถยนต์ล่าสุดมี เริ่มจัดการกับการจัดการระบายความร้อนว่าเป็นความท้าทายทั้งระบบซึ่งต้องการโซลูชันแบบครบวงจรและครบวงจร

Asahi Kasei นำเสนอทั้งผลิตภัณฑ์วัสดุที่เป็นนวัตกรรมและบริการสนับสนุนทางเทคนิคขั้นสูงเพื่อช่วยในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายที่จำเป็นสำหรับระบบการจัดการระบายความร้อนที่พัฒนาอยู่ตลอดเวลา

วัสดุสำหรับวาล์วที่มีคุณสมบัติการเชื่อมด้วยเลเซอร์และการมาร์กด้วยเลเซอร์ เลโอน่า 14G30

LEONA™ 14G30 โพลีเอไมด์เรซิน

โพลีเอไมด์เรซิน LEONA™ ของ Asahi Kasei เป็นพลาสติกวิศวกรรมที่มีความแข็งแรงสูง ความแข็งแกร่งสูง ทนความร้อนสูง และทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม วัสดุเหล่านี้อาจได้รับการเสริมความแข็งแกร่งเพิ่มเติมด้วยการเสริมแรงด้วยเส้นใยแก้วหรือสารตัวเติมที่คล้ายกัน ปรับปรุงความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง ความทนทาน และความเสถียรของมิติ

ตัวอย่างหนึ่ง LEONA™ 14G30 เป็นวัสดุที่มีประวัติที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จในการนำมาใช้กับวาล์วในระบบการจัดการระบายความร้อน เพื่อช่วยให้ลูกค้าของเราได้รับประโยชน์อย่างเต็มที่จากคุณสมบัติทางกายภาพที่เหนือกว่าของวัสดุนี้ รวมถึงความแข็งแรงสูง ความต้านทานต่อสารหล่อเย็นที่มีอายุการใช้งานยาวนาน และคุณสมบัติการเชื่อมด้วยเลเซอร์และการมาร์กด้วยเลเซอร์ที่ยอดเยี่ยม Asahi Kasei เสนอบริการสนับสนุนทางเทคนิคที่ครอบคลุม: วิศวกรที่มีประสบการณ์ของเรา ทำงานร่วมกับลูกค้าเพื่อเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์และบรรลุโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรม

熱マネジメントシステムにおけるバルブの配置例
クーラントバルブシステム

วัสดุสำหรับท่อระบบทำความเย็นที่มีความทนทานต่อการไฮโดรไลซิส แคลเซียมคลอไรด์ และสารหล่อเย็นที่มีอายุการใช้งานยาวนาน (LLC) ดีเยี่ยม เลโอน่า

Asahi Kasei นำเสนอวัสดุและเทคนิคการประมวลผลที่หลากหลายสำหรับท่อที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ โดยทั่วไปท่อจะทำจากโลหะ (เช่นโลหะผสมอลูมิเนียม) หรือจากโลหะร่วมกับวัสดุยาง การเปลี่ยนโลหะเหล่านี้ด้วยวัสดุเรซินทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบากว่าและมีต้นทุนที่ต่ำกว่า

ด้านล่างนี้ เราจะทบทวนเทคนิคทั่วไปบางประการในการขึ้นรูปวัสดุเป็นท่อ

เทคโนโลยีการฉีดน้ำ (WIT)

WIT คือการฉีดขึ้นรูปแบบพิเศษที่ใช้ในการผลิตท่อและวัตถุกลวงอื่นๆ เทคนิคนี้เริ่มต้นด้วยการเติมเรซินหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ เช่นเดียวกับการฉีดขึ้นรูปทั่วไป แต่แล้วกระแสน้ำก็ถูกฉีดผ่านตรงกลางของแม่พิมพ์ การฉีดน้ำจะล่าช้าออกไปจนกว่าเรซินที่อยู่ใกล้พื้นผิวท่อด้านนอกจะเย็นลงและแข็งตัว ในขณะที่เรซินที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางของท่อยังคงหลอมเหลวและถูกกระแสน้ำแทนที่ทันทีเพื่อสร้างท่อกลวง แม้ว่าวิธีนี้จะแนะนำเฉพาะกับท่อที่มีขนาดค่อนข้างสั้นเท่านั้น (ประมาณ 50 ซม.) แต่ก็สามารถสร้างท่อที่มีกิ่งก้านและท่อที่มีการเสียรูปหน้าตัดหรือมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เท่ากัน ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับท่อที่มีกิ่งก้านและท่อโค้งใน ระบบทำความเย็น

สำหรับการใช้งานด้าน WIT Asahi Kasei แนะนำเรซินโพลีเอไมด์ LEONA™ 53G33 ของเรา ซึ่งมีความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิส แคลเซียมคลอไรด์ และสารหล่อเย็นที่มีอายุการใช้งานยาวนานได้ดีเยี่ยม แม้ว่าจะเปรียบเทียบกับเรซินโพลีเอไมด์ LEONA™ อื่นๆ ก็ตาม

คลิกที่นี่เพื่อดูเอกสารข้อมูลของ LEONA™ 53G33

ท่อน้ำ

การอัดขึ้นรูป

ในวิธีนี้ วัสดุเรซินจะถูกให้ความร้อนเกินจุดหลอมเหลว และอัดออกมาจากแม่พิมพ์เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่ต่อเนื่องกันและมีรูปร่างหน้าตัดสม่ำเสมอ เทคนิคนี้สามารถผลิตท่อและท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและมีความยาวได้ นอกจากนี้ ตัวเครื่องที่อัดขึ้นรูปสามารถประมวลผลเพื่อให้ได้การกำหนดค่าที่ซับซ้อนของท่อที่เชื่อมต่อถึงกัน ด้วยการใช้งานต่างๆ รวมถึงท่อระบายความร้อนสำหรับชุดแบตเตอรี่และการเชื่อมต่อระหว่างหน่วยการทำงาน เช่น เครื่องทำความร้อน ชุดแบตเตอรี่ และมอเตอร์

旭化成は、上記の水冷式熱マネジメントシステムの冷却配管向けに、PA612樹脂レオナ™押出成形グレードをご提案します。

PA612は柔軟性・耐加水分解性・耐熱老化性・耐薬品性などの特徴を持ち、冷却配管に適した材料です。

PA612樹脂レオナ™ 押出成形向け開発材 単層配管
PA612樹脂レオナ™ 押出成形向け開発材 単層配管

PA612樹脂レオナ™押出成形向け開発材 物性表
PA612樹脂レオナ™ 押出成形向け開発材 物性表

注)これらの物性は定められた試験法に基づいて得られた代表値であり、保証値ではありません。個々の用途に最適なグレードを選ぶ目安としてご参照ください。なお、これらの数値は物性改良のため変更することもあります。試作品は、量産時に物性値が変わる場合があります。

วัสดุสำหรับปั๊มทำความเย็นขนาดเล็กและเบากว่า เลโอน่า BG230・ SG104

LEONA™ BG230 เรซินโพลีเอไมด์พลาสติกชีวมวล

โพลีเอไมด์เรซิน LEONA™ BG230 เป็นวัสดุที่ผลิตจากพลาสติกชีวมวล PA610 ซึ่งประกอบด้วยโพลีเมอร์จากพืช 60%

PA610 มีการดูดซึมน้ำต่ำกว่า PA66 ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของขนาดที่ดี แม้เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องสัมผัสกับน้ำ วัสดุนี้มีความทนทานต่อสารเคมีและแคลเซียมคลอไรด์ที่ดีเยี่ยม และมีลักษณะการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ดี ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับปั๊มทำความเย็นที่มีขนาดและน้ำหนักลดลง

คลิกที่นี่เพื่อดูเอกสารข้อมูลของ LEONA™ BG230

冷却ポンプ

LEONA™ SG104 โพลีเอไมด์เรซิน

เรซินโพลีเอไมด์ LEONA™ SG104 เป็นเกรดโลหะผสมที่ทำจากโพลีเอไมด์กึ่งอะโรมาติกและโพลีเอไมด์ 66

วัสดุนี้มีความแปรผันในมิติต่ำและการเสื่อมสลายของคุณสมบัติทางกายภาพเมื่อดูดซับน้ำ คุณสมบัติหลัก ได้แก่ ความแข็งแรงจำเพาะสูง รูปลักษณ์สวยงาม และการไหลที่ดีเยี่ยม เมื่อเปรียบเทียบกับโพลีฟีนิลีนซัลไฟด์ (PPS) ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการใช้งานเหล่านี้ LEONA™ SG104 สร้างก๊าซน้อยกว่าในระหว่างการฉีดขึ้นรูปและมีความสามารถในการขึ้นรูปได้ดีกว่า

คลิกที่นี่เพื่อดูเอกสารข้อมูลของ LEONA™ SG104

โฟมพลาสติกวิศวกรรมช่วยในระบบการจัดการความร้อน ซันฟอร์ซ

SunForce™ คืออะไร?

SunForce™ เป็นวัสดุโฟมในตระกูล XYRON™ ของ Asahi Kasei ที่ผสมผสานคุณสมบัติน้ำหนักเบาและเป็นฉนวนความร้อนอันเป็นเอกลักษณ์ของโฟมเข้ากับคุณสมบัติที่เหนือกว่า—เกินกว่าความสามารถของโฟมทั่วไป—อันเป็นผลมาจากการใช้โพลีฟีนลีนอีเทอร์ดัดแปลง (m- ส่วนผสม PPE) คุณสมบัติเหล่านี้ได้แก่ การหน่วงไฟได้ดีเยี่ยม (UL-94 V-0) ความแม่นยำของขนาด และความเหมาะสมสำหรับการผลิตส่วนประกอบที่มีผนังบาง

โครงสร้างฟองของเม็ดบีด SunForce™ หมายความว่าวัสดุนี้มีเรซินน้อยกว่าวัสดุแข็ง และด้วยเหตุนี้ ช่องทางให้ความร้อนไหลผ่านวัสดุน้อยลง ทำให้มั่นใจได้ถึงการนำความร้อนต่ำและฉนวนกันความร้อนสูง

エンプラ発泡ビーズ サンフォース

กรณีศึกษา: การใช้วัสดุ SunForce™ สำหรับแบตเตอรี่ EV

คุณสมบัติฉนวนความร้อนที่เหนือกว่าของเม็ดบีด SunForce™ ช่วยให้การจัดการความร้อนสำหรับแบตเตอรี่ EV ง่ายขึ้น

คุณสมบัติที่รู้จักกันดีของแบตเตอรี่ก็คือเอาต์พุตจะลดลงอย่างมากที่อุณหภูมิต่ำ เพื่อหลีกเลี่ยงพฤติกรรมนี้ จึงมีการวางแผนกลยุทธ์ต่างๆ สำหรับรถยนต์ไฮบริดไฟฟ้าและกำลังสูง ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทำความร้อนและกลไกอื่นๆ เพื่อรักษาแบตเตอรี่ให้มีอุณหภูมิสูงเพียงพอ Asahi Kasei แนะนำให้ใช้ฉนวนแบตเตอรี่รถยนต์ด้วยเม็ดบีด SunForce™ วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ปล่อยความร้อนและความเย็นในขณะที่รถจอดอยู่ โดยรักษาพลังงานเอาต์พุตสูงของแบตเตอรี่ได้นานหลายชั่วโมงโดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องทำความร้อน

เมื่อมีเครื่องทำความร้อน ฉนวนจากเม็ดบีด SunForce™ จะช่วยลดการสูญเสียความร้อนจากภายนอกให้เหลือน้อยที่สุด

เม็ดบีด SunForce™ ยังช่วยลดพลังงานที่ใช้ในการทำความเย็นแบตเตอรี่ขณะขับขี่โดยการลดการไหลเข้าของความร้อนภายนอกผ่านแชสซีของยานพาหนะ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนและเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ให้สูงสุด

การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ Sunforce

นอกจากนี้ วัสดุ SunForce™ ยังเป็นโฟมที่อาจนำไปใช้ในทุกที่ที่ต้องการคุณสมบัติการหน่วงไฟ

SunForce™ เป็นวัสดุเม็ดโฟมอนุภาคแรกของโลกที่ได้รับการรับรองเป็น V-0 ซึ่งเป็นระดับความต้านทานเปลวไฟที่สูงมาก ภายใต้การหน่วงไฟของ UL สำหรับพลาสติกและส่วนประกอบ UL-94 มาสุ. นอกจากนี้ เนื่องจากเป็นโฟมน้ำหนักเบาและมีคุณสมบัติดับไฟได้เอง จึงได้รับการพิจารณาให้ใช้ในชิ้นส่วนรอบๆ ชุดแบตเตอรี่ EV

円筒形リチウムイオンバッテリーセルホルダー

ตัวอย่างเช่น การใช้เม็ดบีด SunForce™ สำหรับที่ยึดเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ที่ติดตั้งในรถยนต์มีข้อดีดังต่อไปนี้

1. ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง: การใช้วัสดุโฟมที่มีสารหน่วงไฟ UL-94 V-0
2.การลดน้ำหนัก: โฟม SunForce™ สามารถลดน้ำหนักได้เมื่อเทียบกับวัสดุเรซินที่ฉีดขึ้นรูป (ความถ่วงจำเพาะของเกรดโฟม 10x คือ 0.1 กก./ลิตร)

การสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับการออกแบบและการผลิต

ความช่วยเหลือทางเทคนิคอันทรงคุณค่าตามความสามารถในการจำลองขั้นสูงของ Asahi Kasei

สำหรับลูกค้าที่ออกแบบผลิตภัณฑ์โดยใช้พลาสติกวิศวกรรมของ Asahi Kasei เราเสนอบริการสนับสนุนทางเทคนิคที่หลากหลายตามความสามารถในการจำลองของเรา

ตัวอย่างเช่น เมื่อพยายามเปลี่ยนโลหะด้วยเรซินในชิ้นส่วน เช่น วาล์ว มีข้อกังวลเกี่ยวกับการขาดความแข็งแรงและความแข็ง และความแข็งแรงของรอยเชื่อมลดลง
ในกรณีนี้ เราใช้เทคโนโลยีการจำลองเพื่อตรวจสอบรูปร่างและตำแหน่งเกต และดำเนินการออกแบบและคาดการณ์ประสิทธิภาพเพื่อลดผลกระทบของรอยเชื่อม และป้องกันการแตกหักและการรั่วไหลระหว่างการใช้งาน

CAE

ธีมอื่นๆ

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

PA樹脂 レオナ™

レオナ™は、耐熱性、強度・靭性、絶縁性、耐油性に優れます。自動車部品、電機・電子部品等、幅広く採用されています。

เรซิน XYRON™ m-PPE

XYRON™ มีสารหน่วงไฟ คุณสมบัติทางไฟฟ้า ความเสถียรของขนาด และความต้านทานน้ำที่ดีเยี่ยม มันถูกใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) แบตเตอรี่ และส่วนประกอบการสื่อสาร 5G

SunForce™

サンフォース®は、難燃性、耐熱性、断熱性に優れた、軽量な発泡体です。EVのバッテリー周辺部材等へ適用可能です。