汽車
熱管理

冷卻管路用擠出成型樹脂
用於電動車電池熱管理系統

水冷熱管理系統在純電動汽車中的日益普及以及冷卻管路的重要作用

在世界各地迅速普及的純電動汽車通常依賴鋰離子電池,這需要熱管理系統將工作溫度維持在 0-45°C 範圍內。特別是,近年來對更高電池容量和更短充電時間的迫切需求推動了純電動汽車電壓的穩步上升,而這反過來又刺激了水冷熱管理系統因其卓越的冷卻效率而得到更廣泛的採用。(詳細請點擊這裡“純電動汽車熱管理系統材料”

向水冷熱管理系統的轉變使得負責向各種冷卻子系統輸送冷卻劑的冷卻管線發揮著越來越重要的作用。

旭化成很自豪能夠為電動車水冷熱管理系統中的冷卻管路提供兩個系 列的樹脂解決方案:
1.對於多層管道,內層採用XYRON™改質 PPE 樹脂,外層採用LEONA™聚醯胺 612 樹脂。
2. 對於單層管道,LEONA™聚醯胺 612 樹脂。

多層管道的建議
外層:聚醯胺 (PA) 612 樹脂 |內層:改質PPE樹脂
LEONA™ XYRON™ 的組合

對於工作溫度低於 135°C 的電動車和燃料電池汽車 (FCV) 的水冷系統管道,我們建議採用兩層管道結構,內層為XYRON™改質 PPE 樹脂,外層為LEONA™ PA612樹脂。這種組合(如下圖所示)具有良好的彎曲性能、低洗脫性和長效的耐冷卻劑 (LLC) 性能。

內層組合了彎曲加工性優異、低溶離性、耐LLC性的改質PPE樹脂XYRON™ /外層聚醯胺(PA)612樹脂LEONA™多層管
多層管:XYRON™內層與LEONA™外層配對

內層改質 PPE 樹脂XYRON™ / 外層聚醯胺 (PA) 612 樹脂LEONA™層組合物的組合
多層管的結構

內層由XYRON™改性 PPE 樹脂製成的樹脂管具有以下優點:

  • 彎曲性能
    最小的回彈可減少加工時間和成本。此外,與其他組件干擾的風險降低,為佈局設計提供了更大的自由度。
  • 低洗脫
    低離子洗脫確保冷卻劑電導率的變化最小。這降低了因冷卻液洩漏而導致車輛起火的風險,並有助於減少燃料電池汽車中離子交換樹脂的更換頻率。
  •  LLC電阻
    內層具有與 PP 樹脂管相同的卓越 LLC 耐受性。
  •  耐壓
    改性 PPE 樹脂在高溫(80、135°C)下具有出色的耐壓性,並使管道能夠製成更薄的壁以減輕重量。

此外,由XYRON™內層和LEONA™外層形成的管道可以形成兩層結構,無需黏合層,有助於降低整體成本。

下表比較了XYRON™ / LEONA™管道(最左列)與各種其他材料製成的管道的性能。

各種材質管道的特點
各種材質管道的特點

優點一:彎曲性能

對於車輛冷卻系統的部件來說,其佈局必須經過精心設計以滿足嚴格的空間要求,良好的彎曲性能至關重要。在這裡,我們比較由兩對材料製成的多層管的彎曲性能:(1)內層XYRON™改質 PPE 樹脂,外層為LEONA™ PA612樹脂,以及(2)內層PP樹脂及外層PA612樹脂。

PP/PA612 組件由於直角彎曲的回彈而在高溫下表現出顯著的變形,而XYRON™ / LEONA™組件則表現出回彈角的顯著減小。這有助於縮短處理時間和成本,並最大限度地降低與其他組件幹擾的風險,從而為佈局設計提供更大的自由度。

XYRON™ / LEONA™多層管的彎曲性能比較
XYRON™/LEONA™ 和 PP/PA612 多層管的彎曲性能比較。

優點2:低洗脫

冷卻劑液體的電絕緣或導電特性是純電動汽車熱管理系統中日益受到關注的一個主題。由於 BEV 中的冷卻劑洩漏,電導率較高的冷卻劑會帶來更大的車輛火災風險,而在 FCV 中,FC 電堆的電壓可能會導致整個冷卻系統的電氣擊穿。為了保持純電動汽車和燃料電池汽車中冷卻劑的絕緣性能和導電性,輸送這些冷卻劑的管道必須由各種離子物質洗脫率較低的材料製成。

在這裡,我們將推薦用於樹脂管的材料(XYRON™改質 PPE 樹脂和LEONA™ PA612 樹脂)與市售 PA612、PA12 和 PP 樹脂的洗脫特性進行比較。對於每種材料,我們將材料樣品浸入 95°C 的純化水中,並測量總有機碳 (TOC) 和洗脫離子的電導率。如圖所示,這些測試的結果證實,與 PA612 和 PA12 相比,具有XYRON™內層的管道的 TOC 和電導率均顯著降低。
這有望降低因冷卻液洩漏而導致車輛起火的風險,並減少燃料電池汽車中離子交換樹脂的更換頻率。

XYRON™ / LEONA™多層管道溶解比較
XYRON™/LEONA™ 多層管與傳統商用樹脂製成的管的洗脫特性比較。

該比較的進一步結果以及用於表徵管道特徵的方法的討論可以在以下文檔中找到。請聯繫我們提出任何問題或討論有關此材料的任何疑慮。

旭化成建議的單層管開發牌號 利昂娜 PA612擠出成型樹脂

對於單層管道,旭化成建議使用我們的LEONA™ PA612 樹脂的擠出成型牌號。

PA612 具有多種優異的性能,包括柔韌性、耐水解性、耐熱老化性和耐化學性,使其成為冷卻劑管材的絕佳選擇。
旭化成提供全系列具有各種彈性模量的 PA612 擠出成型樹脂,實現了成本與性能的出色平衡。

PA612樹脂LEONA™開發擠出成型用單層管材
單層管材:LEONA™ PA612 擠出成型樹脂的開發級

LEONA™開發的擠出成型用PA612樹脂物理特性表
LEONA™ PA612 擠出成型樹脂開發等級的材料特性

注:本表中的值是通過既定測試方法獲得的典型值,並不保證。此信息僅供參考,以幫助確定適合特定應用的材料等級。由於材料性能的改進,數值可能會發生變化。批量生產的產品的物理特性可能與原型或產品樣品的物理特性不同。

更多信息以及實際管道性能表征程序和結果的討論可以在以下文件中找到。請聯繫我們提出任何問題或討論有關此材料的任何疑慮。

技術支援

旭化成的測試和表徵能力

旭化成提供一系列功能(從材料表徵到組件性能的實際評估)來幫助滿足客戶的開發需求。

特別是,我們可以提供的測試和表徵能力包括以下內容:

  • 管材擠出成型(兩層直管或三層高露潔管)
  • 管材形狀的拉伸測試
  • 爆破壓力測試
  • 電導率測量
  • 離子洗脫測試
  • LLC(長效冷卻劑)浸沒下的耐久性測試
  • 耐熱老化測試
評価・試験イメージ
表徵和測試圖像

其他主題

管道設備材料

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