Exigências altas de infraestrutura de carregamento de veículos elétricos

Estevão Moore | 24 de julho de 2020

Além de novas aplicações no trem de força de veículos elétricos, a empresa de especialidades químicas Lanxess vê um grande potencial para termoplásticos de engenharia na infraestrutura de carregamento para mobilidade elétrica. Os requisitos relativos aos vários componentes são derivados principalmente da indústria elétrica e eletrônica (E&E) e da indústria automotiva. "Ambos os setores têm sido, por décadas, um negócio central para nossas poliamidas e poliésteres. É por isso que já podemos oferecer materiais personalizados que atendem aos mais importantes padrões e especificações das indústrias automotivas e E&E internacionais e são ideais para uso em infraestrutura de carregamento", diz Sarah Luers, gerente de projeto de desenvolvimento de aplicativos E&E na unidade de negócios Lanxess High Performance Materials (HPM).

A poliamida Durethan (PA) e o tereftalato de polibutileno Pocan (PBT) são usados ​​principalmente para componentes de plugues e tomadas de carregamento, estações de carregamento e caixas de parede - em garagens e garagens, por exemplo - bem como para componentes em sistemas de carregamento indutivos e sem fio para alta baterias de tensão. Embora o nível de padronização no campo da mobilidade elétrica ainda esteja em andamento em muitas áreas, as poliamidas e os poliésteres já oferecem uma ampla gama de possibilidades de aplicações na área de carregamento de baterias com corrente contínua ou alternada.

Materiais não reforçados são usados ​​principalmente para plugues de carregamento porque oferecem um alto nível de estabilidade dimensional e qualidade de superfície, são resistentes a impactos e, portanto, mecanicamente robustos, e também estão disponíveis como compostos retardadores de chama sempre que entram em contato com peças eletrônicas energizadas. Diz Luers: "Um exemplo é o retardador de chama sem halogênio PA 6 Durethan B30SFN30. Em testes de inflamabilidade conduzidos de acordo com o padrão americano UL 94 (Underwriters Laboratories Inc.), ele atinge a classificação máxima de V-0 com um teste espessura do corpo de 0,75 milímetros." A poliamida 6 Durethan B30S, no entanto, é ideal para componentes de paredes finas, como cabos de plugues, que não precisam necessariamente ser retardadores de chama.

Dadas as tensões e correntes de carga cada vez maiores, os termoplásticos condutores de calor para remover o calor gerado também estão se tornando cada vez mais importantes. Os compostos Durethan BTC965FM30 e BTC77ZH3.0EF PA 6 de base mineral, que possuem um alto conteúdo de enchimento, são ideais para componentes próximos a plugues de carregamento. O primeiro é retardador de chama sem halogênio e atinge a classificação V-0 (0,75 milímetros) no teste UL 94. Durethan BTC77ZH3.0EF contém um enchimento mineral especial, com o qual é possível atingir uma condutividade térmica quase isotrópica de até 1,8 watts por metro e Kelvin. Apesar do alto teor de carga, o material apresenta excelentes características de alongamento e processamento.

Os soquetes de carregamento geralmente requerem uma combinação de excelente resistência ao fogo, resistência mecânica e boas características de expansão. "Esses requisitos são atendidos pelo Durethan BKV30FN04 PA 6 sem halogênio, retardador de chama e reforçado com fibra de vidro, por exemplo, que também é listado pela UL com classificação V-0", diz Luers.

Novas aplicações potenciais para caixas de embutir incluem tampas e componentes estruturais. Como partes visíveis, as tampas devem ser não apenas facilmente pintáveis ​​e resistentes às intempéries, bem como resistentes aos raios UV, mas também ter uma baixa tendência a empenar. Este perfil de requisitos é atendido pelo Pocan C1203, por exemplo, uma mistura não reforçada de policarbonato e polibutileno tereftalato (PBT).

Os requisitos típicos para componentes estruturais, como sistemas de montagem para caixas de embutir, incluem alta resistência a chamas, resistência a intempéries e resistência à fluência combinada com alta tenacidade e baixa tendência à deformação. "O material escolhido aqui é o Durethan BKV45FN04 altamente reforçado e, portanto, extremamente forte e rígido", diz Luers. O retardador de chama sem halogênio PA 6 exibe uma alta de 600 V (CTI A) e atinge a classificação UL 94 V-0 em 0,4 milímetros.