La película de copolímero de PC supera al PET y al PEN en aplicaciones de condensadores para vehículos eléctricos

Jul 11, 2023

Publicado por el personal | 11 de mayo de 2023

En comparación con otros materiales de alta temperatura, como el tereftalato de polietileno (PET) y el naftalato de polietileno (PEN), las películas HTV150A basadas en copolímero de policarbonato Elcres de Sabic pueden reducir las pérdidas por disipación hasta en un 40% cuando se exponen a temperaturas que alcanzan los 150°C y frecuencias de hasta 100 kHz. El material ya ha demostrado su valía en películas de condensadores de pared delgada.

Las menores pérdidas por disipación en las películas dieléctricas Elcres HTV150A pueden reducir la generación interna de calor, aumentar la eficiencia operativa y estabilizar las temperaturas de los puntos calientes, lo que brinda a los ingenieros una mayor flexibilidad en el diseño de capacitores. Se espera que las menores pérdidas en estas películas se traduzcan en menores pérdidas por disipación en los condensadores.

"Al desarrollar las películas Elcres HTV150A, los investigadores de Sabic aprovecharon su profundo conocimiento de cómo los polímeros responden a los campos de estrés térmico y eléctrico", dijo Ed Kung, gerente senior de Diseño e Incubación de Resinas. “Seleccionaron composiciones de materiales con mecanismos de disipación suaves en los rangos de temperatura y frecuencia de interés y lograron resultados impresionantes. A medida que los clientes diseñan nuevos sistemas inversores y adoptan módulos de potencia de carburo de silicio de próxima generación, menores pérdidas de disipación a temperaturas y frecuencias de funcionamiento más altas pueden ayudar a impulsar el éxito”.

Sabic está trabajando con la consultora japonesa Machine Technologies para estudiar, probar y validar el rendimiento de las películas Elcres HTV150A en condensadores de potencia de enlace de CC para inversores de trenes de potencia de vehículos eléctricos (EV). Esta colaboración continua ha confirmado el valor de las películas Elcres HTV150A para respaldar la tecnología híbrida, híbrida enchufable y de vehículos eléctricos de batería (xEV).

Datos recientes de pruebas en hojas individuales de película realizadas en el Centro de Desarrollo de Procesamiento de Polímeros Sabic en Pittsfield, MA, indican que, en contraste con la forma en que responden otros materiales de alto calor, las películas Elcres HTV150A exhiben pérdidas por disipación interna drásticamente reducidas cuando se exponen a altas temperaturas. frecuencias y temperaturas. Es importante destacar que estas películas dieléctricas de Sabic pueden funcionar a temperaturas de hasta 150 °C, lo que permite que los condensadores de potencia del enlace de CC resistan temperaturas disruptivas de puntos calientes. Las películas competitivas de alto calor, como PET y PEN, se limitan a temperaturas de funcionamiento inferiores a 125 °C porque demuestran mayores pérdidas por disipación por encima de ese punto. Las películas Elcres HTV150A también conservan propiedades dieléctricas en los rangos de temperatura y frecuencia deseados.

"Sabic y Machine Technologies colaboran para ayudar a los clientes aplicando una metodología rigurosa para probar y validar los materiales de los condensadores", dijo el Dr. Tsuyoshi Kasebe, director ejecutivo de Machine Technologies. “Los datos generados a través de este proceso pueden informar a los fabricantes de condensadores sobre las capacidades de las películas de Elcres en comparación con otros materiales de alto calor. A medida que la industria hace la transición a transistores de potencia basados ​​en carburo de silicio y otras tecnologías avanzadas, estos datos pueden ser valiosos para guiar nuevos diseños de capacitores”.

Las películas dieléctricas Elcres HTV150A son las primeras en la industria que brindan un rendimiento estable a temperaturas de funcionamiento entre -40° y 150°C y frecuencias de hasta 100 kHz, al tiempo que ofrecen capacitancia estable, alta resistencia de aislamiento y buen rendimiento dieléctrico. Abordan la brecha crítica de rendimiento que experimentan las películas tradicionales de polipropileno (PP) por encima de 105 °C.

Los condensadores construidos con películas metalizadas Elcres HTV150A de 3 y 5 µm pasan pruebas eléctricas y de vida estándar a 150 °C durante 2000 horas con un cambio de capacitancia bajo y una resistencia de aislamiento estable. Otras propiedades clave citadas por Sabic incluyen una alta resistencia a la rotura en todo el rango de temperaturas, una buena autocuración y una excelente adhesión al aluminio y al zinc durante la metalización. La película ha sido validada por los clientes para su uso con electrodos metalizados y con película de lámina.

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