Koelelement van een laadregelaar voor elektrische sportwagens, gemaakt van Durethan BTC965FM30 nylon 6 van LANXESS.
Thermisch geleidende kunststoffen bieden veel potentie voor het thermisch beheer van laadsystemen voor elektrische voertuigen. Een recent voorbeeld is een laadregelaar voor een volledig elektrische auto van een sportwagenfabrikant in Zuid-Duitsland. De regelaar bevat een koelelement van LANXESS' thermisch en elektrisch isolerende nylon 6 Durethan BTC965FM30 om de warmte af te voeren die ontstaat in de contacten van de regelaarstekker tijdens het opladen van de batterij. Naast het voorkomen van oververhitting van de laadregelaar voldoet het materiaal ook aan strenge eisen op het gebied van brandvertragendheid, kruipstroombestendigheid en ontwerp, aldus Bernhard Helbich, Technical Key Account Manager.
De fabrikant van het complete laadsysteem voor de sportwagen is Leopold Kostal GmbH & Co. KG uit Lüdenscheid, een wereldwijde systeemleverancier voor elektrische systemen en contactsystemen voor de automobiel-, industriële en zonne-energiesector. De laadregelaar zet de driefasige of wisselstroom van het laadstation om in gelijkstroom en regelt het laadproces. Tijdens het proces begrenst de regelaar bijvoorbeeld de laadspanning en -stroom om overladen van de accu te voorkomen. Er loopt tot 48 ampère stroom door de stekkercontacten in de laadregelaar van de sportwagen, wat tijdens het laden veel warmte genereert. "Ons nylon is gevuld met speciale minerale, thermisch geleidende deeltjes die de warmte efficiënt van de bron afvoeren", aldus Helbich. Deze deeltjes geven de samenstelling een hoge thermische geleidbaarheid van 2,5 W/m∙K in de richting van de smeltstroom (in het vlak) en 1,3 W/m∙K loodrecht op de richting van de smeltstroom (door het vlak).
Het halogeenvrije, vlamvertragende nylon 6-materiaal zorgt ervoor dat het koelelement zeer brandwerend is. Op verzoek doorstaat het de UL 94-brandbaarheidstest van het Amerikaanse testinstituut Underwriters Laboratories Inc. met de beste classificatie V-0 (0,75 mm). De hoge weerstand tegen kruipstroom draagt ook bij aan de verhoogde veiligheid. Dit blijkt uit de CTI A-waarde van 600 V (Comparative Tracking Index, IEC 60112). Ondanks het hoge gehalte aan thermisch geleidende vulstof (68 gewichtsprocent) heeft nylon 6 goede vloei-eigenschappen. Deze thermisch geleidende thermoplast heeft ook potentie voor gebruik in componenten van elektrische voertuigaccu's, zoals stekkers, koelplaten, warmtewisselaars en montageplaten voor vermogenselektronica.
In de markt voor consumentengoederen zijn er talloze toepassingen voor transparante kunststoffen zoals copolyesters, acryl, SAN's, amorf nylon en polycarbonaten.
Hoewel vaak bekritiseerd, is MFR een goede maatstaf voor het relatieve gemiddelde molecuulgewicht van polymeren. Omdat het molecuulgewicht (MW) de drijvende kracht achter de prestaties van polymeren is, is het een zeer nuttig getal.
Het gedrag van materialen wordt in principe bepaald door de equivalentie van tijd en temperatuur. Maar fabrikanten en ontwerpers hebben de neiging dit principe te negeren. Hier volgen enkele richtlijnen.
Geplaatst op: 14 juli 2022