Materialet i sikringskjeden for det elektriske kjøretøyet (sikring eller sikring) har en betydelig innvirkning på ytelsen, hovedsakelig med tanke på ledningsevne, smeltende egenskaper, høy temperaturmotstand, mekanisk styrke og kostnader. Vanlige materialer inkluderer kobberlegeringer, sølvlegeringer, aluminiumsbaserte legeringer og komposittmaterialer.
1.
Konduktivitet
Konduktivitet påvirker direkte den nåværende bærekapasiteten og temperaturøkningen til sikringen:
Svært ledende materialer (for eksempel sølvlegeringer) har lav resistivitet og lav temperaturøkning, som er egnet for høye nåværende applikasjoner, men kostnadene er høye.
Lav ledende materialer (for eksempel kobberbaserte legeringer) har høy resistivitet og må optimaliseres for å redusere temperaturøkningen.
Smelter sammen egenskaper
Fusing-egenskapene bestemmer sikringshastigheten til sikringen når den er overbelastet eller kortsluttet:
Lav smeltepunktmaterialer (for eksempel tinnbaserte legeringer) smelter raskt sammen og er egnet for scenarier med høye krav til overbelastningsrespons.
Høyt smeltepunktmaterialer (for eksempel kobberlegeringer) smelter sakte og trenger å justere fusjonstiden ved å tilsette smeltbare elementer (for eksempel tinn og sink).
Høy temperaturmotstand
Driftstemperaturen til komponenter som batteriadministrasjonssystem (BMS) og motorisk kontroller av elektriske kjøretøyer er relativt høy, så sikringene må ha utmerket høy temperaturmotstand:
Resistente materialer med høy temperatur (for eksempel keramisk-baserte komposittmaterialer) kan fungere stabilt i miljøer over 150 grader.
Vanlige metallmaterialer (for eksempel ren kobber) er enkle å myke opp ved høye temperaturer og må forbedres gjennom legering eller overflatebehandling for å forbedre varmebestandigheten.
Mekanisk styrke
Elektriske kjøretøyer er utsatt for vibrasjoner og påvirkning under drift, så sikringer må ha tilstrekkelig mekanisk styrke:
Materialer med høy styrke (for eksempel kobberlegeringer og rustfritt stål) tåler store mekaniske spenninger.
Sprø materialer (for eksempel keramikk) må forbedre deres påvirkningsmotstand gjennom strukturell design eller emballasje.
Kostnad og pålitelighet
Sølvlegeringer har utmerket konduktivitet, men høye kostnader, mens kobberlegeringer har lave kostnader, men trenger å optimalisere smeltingskarakteristikkene, og en balanse må slås mellom ytelse og kostnader.
2. Nøkkelhensyn for materialvalg
Nåværende og spenningsnivåer
Høyspenningssystemer (for eksempel over 400V) trenger å bruke materialer med god trykkmotstand (for eksempel sølvlegeringer og keramiske-baserte komposittmaterialer).
Høystrømscenarier (for eksempel hovedkretsen på batteriet) trenger å bruke materialer med utmerket konduktivitet (for eksempel kobberlegeringer og sølvlegeringer).
Miljøsproduksjon
Miljøer med høy temperatur (for eksempel innsiden av batteripakken) krever resistente materialer med høy temperatur.
Vibrasjonsmiljøer (for eksempel chassiskomponenter) krever materialer med høy mekanisk styrke.
Kostnad og pålitelighet
Nøkkelbeskyttelseskomponenter (for eksempel batteriledelsessystemer) krever materialer med høy pålitelighet (for eksempel sølvlegeringer).
Hjelpekretser kan bruke rimelige materialer (for eksempel aluminiumsbaserte legeringer).
