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Elektrische Fahrzeuge

Weiterentwicklung der Elektrofahrzeugtechnologien mit technischer Keramik

Technische Keramiken verlängern die Systemlebensdauer, verbessern die Reichweite und erhöhen die Sicherheit - sie verbessern die Möglichkeiten in Systemen für Batterie-Elektrofahrzeuge (BEV), Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) und Brennstoffzellfahrzeuge (FCV).

Die technische Keramik von CoorsTek bietet die erforderlichen Materialeigenschaften wie hohe Wärmeleitfähigkeit und Durchschlagfestigkeit, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. CoorsTek Aluminiumoxid (Aluminiumoxid) und Aluminiumnitrid tragen zur Senkung der Betriebstemperaturen bei und bieten eine elektrische Isolation für elektrifizierte Antriebsstrangkomponenten wie Batteriemodule und Hochspannungsverteilungssysteme. 

Anwendungen für Elektrofahrzeuge

BatterIEModule

Je nach Elektrofahrzeugsystem sind Hunderte oder Tausende einzelner Batteriezellen erforderlich, um den für den Fahrzeugbetrieb erforderlichen Strom zu erzeugen. Um diese Zellen vor Elementen wie Außentemperaturen, Vibrationen und Schmutz zu schützen, werden die Zellen in Rahmen zusammengefasst, um ein Batteriemodul zu erstellen. Im Gegenzug werden mehrere Module - zusammen mit Geräten wie Batteriemanagement- und Kühlsystemen - zu einem einzigen Batteriepack zusammengebaut, das das Elektrofahrzeug antreibt. 

Busbar insulator component for automotive applications made with technical ceramics.

Hochtemperaturkeramiken sowie und chemisch Keramikwerkstoffe bieten Schutz für alle Zellen, Module und Batteriepacks. Aufgrund der hohen Durchschlagfestigkeit von Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid handelt es sich um umfassende elektrische Isolatoren. Dies ist eine Schlüsseleigenschaft für Komponenten, die in elektrifizierten Antriebsstrangbatteriemodulen enthalten sind, bei denen die elektrische Isolation von entscheidender Bedeutung ist. 

Darüber hinaus trägt die hohe Wärmeleitfähigkeit dieser technischen Keramik dazu bei, dass die Batteriemodule Wärme
effizient und effektiv ableiten können. Technische Keramik kann auch mit endothermen Materialien kombiniert werden,
um die Wärmeabsorption zu verbessern.

 Hochspannungsverteilungssysteme

Die Batteriezellen eines elektrifizierten Antriebsstrangs speichern den zum Antrieb des Fahrzeugs erforderlichen Strom. Es werden jedoch viele zusätzliche Komponenten benötigt, um diesen Strom zu verteilen, damit das Fahrzeug funktioniert. Von Ladungseinlässen bis hin zu Hochspannungsschienen und Relais tragen die Spannungsfestigkeit und die gewünschten thermischen Eigenschaften technischer Keramiken dazu bei, die optimale Leistung dieser Elemente sicherzustellen.

Technische Keramik bietet für Hochspannungssteckverbinder die gleichen Vorteile wie für Komponenten wie DC /
DC-Wandler, DC / AC-Wechselrichter, integrierte Lademodule, Ladeanlässe und Batteriemodule. Mit einer hervorragenden Durchschlagfestigkeit bieten
Aluminiumoxidkomponenten eine hervorragende Wärmeableitung und gleichzeitig Schutz vor Korrosion.

Die Stromverteilungsbox ist für die Verteilung des Energiebedarfs auf alle Komponenten verantwortlich, die in einem batterieelektrischen oder hybridelektrischen Fahrzeug bzw. Brennstoffzellelektrofahrzeug betrieben werden. Aluminiumoxidkomponenten sorgen für die Wärmeableitung, um die elektrische
Isolation zwischen den Hochstrom-Sammelschienen der Box und den Metallkomponenten sicherzustellen.
Diese Komponenten können auch Wärme von Sammelschienen auf Kühlplatten im Verteilerkasten übertragen und so die Betriebstemperaturen an den Sammelschienenanschlüssen senken.

Bevorzugte Alternative zu Metallen und Kunststoffen

Technische Keramik verbessert die Leistungsfähigkeit elektrifizierter Antriebe durch den Ersatz von Metallen und Kunststoffen. Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid weisen beide hervorragende dielektrische Eigenschaften auf und bieten gleichzeitig eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit in Elektrofahrzeugsystemen. Die Kombination aus Wärmeleitfähigkeit und überlegener Durchschlagfestigkeit ermöglicht es der technischen Keramik, Wärme in Hochtemperatursystemen, in denen Metalle und Kunststoffe versagen, besser zu steuern und abzuleiten.

Dielectric Strength Chart

Darüber hinaus sind Aluminiumoxid- und Aluminiumnitridkomponenten nicht korrosiv und viel leichter als Stahl und Aluminium. Die Korrosionsbeständigkeit trägt zur Gewährleistung von Haltbarkeit und langer Lebensdauer bei, während der Vorteil des geringen Gewichts die Effizienz der Batteriemodule verbessert, um den Bedenken der Verbraucher hinsichtlich der Reichweite von BEVs Rechnung zu tragen.

Vertikale Funktionen gewährleisten qualitativ hochwertige Endprodukte

CoorsTek stellt seine eigenen Aluminiumoxid- und Aluminiumnitridpulver her, aus denen Komponenten für elektrifizierte Antriebe hergestellt werden, um eine gleichmäßige Versorgung mit hochwertigen Rohstoffen zu gewährleisten. Jeder Schritt des Produktionsprozesses wird streng kontrolliert. Pulver werden nach strengen Spezifikationen hergestellt, und fertige Komponenten können über zahlreiche Prozessfunktionen wie Trockenpressen oder Spritzgießen in allen Formen und Größen hergestellt werden.

CoorsTek anlagen sind nach den Standards  IATF 16949:2016 zertifiziert.