Los modernos paquetes de baterías para vehículos eléctricos, los sistemas de propulsión eléctrica y los armarios de almacenamiento de energía al aire libre comparten un punto débil: funcionan con alta tensión y alta corriente dentro de una caja metálica. La placa de refrigeración también es metálica y está en contacto directo con el refrigerante, las bombas, las tuberías y el chasis del vehículo o del ESS. Por tanto, si la superficie de la placa no está bien aislada, no sólo se pierde rendimiento, sino que aumenta el riesgo de corrientes de fuga, cortocircuitos y una lenta corrosión que aparece meses después. Este artículo muestra cómo nosotros, como proveedores de placas de refrigeración de baterías, pensamos hoy en día en el aislamiento: empezando por el entorno, eligiendo el proceso adecuado y validándolo con datos.
El VE ya no es un mercado de bajo voltaje y baterías pequeñas. Según el Global EV Outlook 2025 de la AIE, Las ventas mundiales de coches eléctricos siguen creciendo y los modelos de gama alta se están pasando a plataformas de 800 V para reducir el tiempo de carga y las pérdidas por cable. Al mismo tiempo, los proyectos de BESS a escala de servicios públicos se instalan en entornos exteriores más duros, donde el polvo, la sal y la condensación son habituales (véase también U.S. DOE ESS safety resources: https://www.energy.gov/oe/energy-storage).
Esto crea dos problemas de aislamiento para una placa de refrigeración líquida:
● Mayor tensión del sistema → mayor riesgo si las piezas metálicas no están aisladas.
● Entorno más duro → los revestimientos deben resistir el agua, la sal, los refrigerantes y los golpes mecánicos.
Así pues, aunque el aluminio en sí es un material térmico excelente, su superficie debe tratarse para que se comporte como una barrera eléctrica cuando el pack funcione en la vida real, no sólo en el laboratorio.
La mayoría de los clientes de baterías o inversores describirán el aislamiento de unas pocas maneras sencillas:
● “Soporta CC 1.000 V durante 1 minuto sin avería”.”
● “Resistencia de aislamiento ≥ 20 MΩ a 500 V CC entre placa y circuito.”
● “Pasar sal-pulverización 240 h sin ampollas ni pérdida de adherencia”.”
● “Mantener el espesor del barniz o revestimiento constante en esquinas y colectores”.”
Estas cifras suelen proceder de normas bien conocidas, como la IEC 60664-1 (coordinación de aislamiento), la UL 2580 para baterías de vehículos eléctricos, o de las normas internas de seguridad de alta tensión del cliente (https://webstore.iec.ch y https://ulstandards.ul.com). Aunque los distintos fabricantes de equipos originales las redacten de forma diferente, la lógica es la misma: cuando hay refrigerante y metal alrededor de piezas de alta tensión, quieren una barrera dieléctrica fiable.
Es la opción más habitual y rentable para refrigerar placas con formas relativamente sencillas.
se pulveriza polvo seco sobre la superficie de aluminio pretratada y, a continuación, se hornea para formar una película continua, normalmente de 60-120 μm de grosor.
● La película es lo suficientemente gruesa como para soportar pruebas de 1 kV CC en muchos diseños.
● Muchos colores y niveles de brillo; fácil para la inspección visual.
● Buena protección mecánica durante el montaje.
● Los bordes afilados y los canales profundos pueden obtener un revestimiento más fino → el diseño necesita radios adecuados.
● Debe confirmar la compatibilidad del refrigerante: algunos aditivos agresivos pueden atacar lentamente a ciertos polvos.
● La reparación después del mecanizado es limitada - mejor recubrir después de terminar todo el corte.
El anodizado convierte la superficie de aluminio en una capa de óxido dura y porosa. Tras el sellado, se vuelve más resistente a la corrosión.
● Muy buena adherencia, parte del propio metal.
● Comportamiento mejorado frente a la corrosión, útil para paquetes de automoción bajo el suelo.
● Estable en muchos tipos de refrigerante.
● La rigidez dieléctrica de una sola capa de anodizado suele ser inferior a la de una capa gruesa de pintura en polvo (es fina). Para piezas de alto voltaje puede necesitar un anodizado duro más grueso o una pila combinada.
● Las opciones de color son menos que el polvo.
Este tratamiento suele elegirse cuando el cliente se preocupa primero por la corrosión a largo plazo y utiliza la capa aislante principalmente como ayuda en lugar de como única barrera. Para los datos típicos del proceso de anodizado, véase: https://www.metalfinishingnews.com/aluminum-anodizing-basics.
E-coat ofrece un excelente poder de penetración: puede alcanzar canales estrechos y geometrías de placa complejas.
● Película uniforme en pasajes internos, cabeceras y áreas del colector.
● Bueno para placas que se soldarán con soldadura fuerte o por fricción y se revestirán después.
● Proceso estable y probado en automoción.
● El grosor de la película suele ser de 20-35 μm, por lo que si el cliente necesita una rigidez dieléctrica muy alta, se aumenta el grosor de la película o se combina el e-coat con otra capa.
● La temperatura de cocción no debe dañar las juntas ni los insertos ya montados en la placa.
El E-coat se utiliza ampliamente en piezas de carrocería de automóviles y en la protección de intercambiadores de calor; se pueden encontrar muchas especificaciones OEM de proveedores como PPG o Axalta.
Para las placas frías de electrónica de potencia o las placas base de convertidores, a veces nada de lo anterior es suficiente. El punto de trabajo es alto: módulos SiC de 1.200 V, refrigerante justo debajo del dispositivo, escasa fuga. Aquí puede elegir placa de aluminio + lámina dieléctrica cerámica o polimérica + revestimiento protector. De este modo, el trayecto térmico se mantiene corto, pero se mejora el aislamiento eléctrico.
Esto se parece más a lo que se ve en los refrigeradores líquidos IGBT para grandes ESS e inversores de tracción (véanse los productos de referencia de las empresas que sirven a Módulos SiC/IGBT). Es más caro, pero sigue la tendencia de la industria hacia una mayor densidad de potencia.
Cuando un integrador de baterías o ESS nos envía un dibujo, no elegimos un revestimiento a ciegas. Primero comprobamos cuatro cosas:
Una regla sencilla que decimos a los clientes: elija el revestimiento que sobreviva a las condiciones más duras, no a las condiciones medias. Un paquete bajo el suelo en una carretera salada puede destruir meses de datos “perfectos” de pruebas de laboratorio.
Para que el aislamiento sea fiable, adaptamos nuestro proceso al plan de pruebas del cliente. Artículos típicos:
Dado que las placas de refrigeración suelen someterse a pruebas de fugas de helio al final de la línea, también nos aseguramos de que el proceso de revestimiento no bloquee los puertos de prueba ni cree falsas señales de fuga.
Todas estas tendencias apuntan en la misma dirección: el aislamiento ya no es un complemento “bonito de tener” para las placas de refrigeración, sino que forma parte del codiseño térmico-mecánico-eléctrico.
En resumen, a medida que los VE, los ESS y la electrónica de alta potencia se acercan a voltajes más altos y a un uso más duro en exteriores, tratar la superficie de la placa de refrigeración líquida como si fuera un componente eléctrico real, y no sólo una pieza metálica, se convierte en algo innegociable. La elección entre el polvo, el anodizado, el recubrimiento electrónico o una pila compuesta debe seguir el voltaje real, el refrigerante, el entorno y el plan de pruebas, no sólo el precio unitario. El valor de XD THERMAL reside en que estamos en medio del diseño y la fabricación: podemos adaptarnos a sus planos, ejecutar el proceso de aislamiento/recubrimiento adecuado en línea con la soldadura fuerte o FSW, y validarlo con pruebas dieléctricas, de niebla salina y de refrigerante para que la placa que reciba sea lo suficientemente fría y eléctricamente segura para un funcionamiento a largo plazo.
