基於新能源汽車充電樁框（kuàng）架（jià）的絕緣材料應用進（jìn）展

新能源汽車充電樁是新能源汽車應用中的核（hé）心部（bù）件（jiàn），其主要部件如電（diàn）源模塊等，一直存在的散（sàn）熱問題有待解（jiě）決。在新能源（yuán）汽（qì）車充電樁材料應用領域中，可利用導熱絕（jué）緣片等新型材料，達到充電樁框架中電源模塊等組件的絕緣與散熱效果，經過實踐後獲得了良（liáng）好的效果。

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新能源汽車（chē）充（chōng）電樁與絕緣材料

隨著新（xīn）能源汽（qì）車發展進程的不斷加快，開拓新能源汽車充電樁的功（gōng）能運用性成為當務之急。導熱絕緣片（piàn）作為充電樁框（kuàng）架中重要的導熱材料，擁有良好市場發展前景。

目（mù）前應用在新能源汽車中半導體晶（jīng）體管、絕緣柵雙極型晶體管等產品，在功率模塊上的應用效果良好（hǎo）。新（xīn）能源汽（qì）車充電（diàn）器主要由AC/DC、變換器和DC/DC 變換器構成（chéng）PFC 變換器，可使工（gōng）作效率顯著提（tí）升，輸出濾波（bō）電（diàn）感和電容的紋波電壓（yā）、紋波電流等減小濾波電感和電容體積，降低電流波紋，提（tí）高電容工作的可靠性，將整個變換器體積的減小。導熱絕緣片的性能與傳統（tǒng）的器件相比（bǐ），能夠在更（gèng）高的工作溫度和較高（gāo）的工作電壓下具有更高的電子飽和漂移速度，可應用於承受（shòu）擊（jī）穿電壓較高的（de）部位[1]。

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新能源汽車充電樁中（zhōng）絕緣材料的應用

2.1 導熱絕緣片在新能源（yuán）汽車充電樁中的應用

導熱絕緣（yuán）片主要位（wèi）於充電樁的散熱模塊部位，采用TIS 導（dǎo）熱絕緣片（piàn）無（wú）論是對於快充充電（diàn）樁的運行還是慢充充電（diàn）樁的運行都具有良好的效果。傳統（tǒng）的簡單風扇散熱器和原有（yǒu）的導熱陶瓷片，已經不能滿（mǎn）足高效率、高熱量的電源模塊（kuài）的導熱需求。針對充電樁（zhuāng）基本的結構、連接位置、電線電纜、內部元件等特性，采用TIS 係列導（dǎo）熱矽膠片，可實現（xiàn）高效的絕緣性能。TIS 係列導熱（rè）絕緣片，能夠（gòu）同時達到導熱和絕緣的效果。材料使用時：將絕緣性的矽膠片放入到導熱材料中（zhōng），能夠實現低熱阻的高壓絕緣，具有良好（hǎo）的傳導性與良好的電介質強度（dù），保障充電（diàn）樁能夠高效率地工作。從而實現新能源汽車智能（néng）化、輕量化、集成化使用（yòng）[2]。

在新能源汽車發展過程中，采（cǎi）用（yòng）提高功率變換器高溫下的可（kě）靠性技術，針對冷卻係統（tǒng）要求高（gāo）的情況下，在功率轉換器部分要求冷卻係統保持在70 度左右的時候仍（réng）能正常工作。導（dǎo）熱片工作結溫達到300 度。采用寬禁帶器件構成的功率（lǜ）轉換器，可在更高的環境溫度下正（zhèng）常工作，也可以（yǐ）將引（yǐn）擎冷卻係（xì）統和功率轉換（huàn）器係統合二為一（yī）。

2.2 阻（zǔ）燃塑料（liào）在新能源充電樁中的應用

阻（zǔ）燃材料在新能源充電（diàn）樁中，主要運用於充電連接元件、充電樁（zhuāng）、殼體（tǐ）、電源模塊、外殼（ké）、充電器（qì）等（děng）可見部（bù）件。其具有良好的阻燃（rán）性、高（gāo）耐熱性和電氣絕緣性。由於連接器件（jiàn）是金屬，使用中插拔次數較高，材料應（yīng）具有耐熱性和（hé）阻（zǔ）燃（rán）性，才能避免（miǎn）引起火災（zāi）。例如無鹵阻燃材料滿足阻（zǔ）燃性，並具有抗金屬腐蝕性的特點，且熱穩（wěn）定（dìng）較好。運用阻燃塑料尼龍材料，可實現新能源汽車高壓充（chōng）電係（xì）統的良（liáng）好的絕緣性能。在汽（qì）車充（chōng）電連接元件用料上（shàng），阻燃塑料運（yùn）用較多，其具有防火、防水、防電、防爆的特點，在充電樁殼、體、插頭、插座、電源模塊、外殼等運用較多。在插頭、插座部位目前還使用一（yī）係列改性材料，其耐熱性（xìng）能更強（qiáng）。薄壁（bì）PP 材料可實現充電樁減重，薄壁化的充電材料采取更薄的壁厚（hòu）設計，取代傳統較厚的壁厚設計。充（chōng）電樁作為新能源汽車使用中的重要功能部件（jiàn），在功能上需要得到保護，更要追求輕量化，使用薄壁PP 材料，能夠有效的降低其重量，同時也能發揮阻燃的作用。薄壁PP 材料具有高模量（liàng）、高（gāo）韌（rèn）性和高（gāo）流動性的性能，能夠在材（cái）料充模（mó）時減少流（liú）動空間，增大流動阻力，在模具溫度等（děng）條件的設定上（shàng）可以避免缺膠問題。通（tōng）過製件結構的優化，設（shè）計材料自身模量（liàng）提高，可以緩衝外界衝擊，具有很（hěn）好的抗衝擊能力。其發展（zhǎn）與汽車輕量化趨勢相配合，滿足（zú）了充（chōng）電樁的（de）配套設施和零部（bù）件（jiàn）的使用要（yào）求[3]。阻燃材料為電池框架提供絕緣（yuán）性能，動力電池係統作為（wéi）汽車的能量存儲裝置，給電動汽車的驅動提供能量，可擁有多個電池管（guǎn）理係統，包含多個電池包、動力電池、阻燃係統，阻（zǔ）燃材料成為動力電池（chí）模組結構中首選材料。阻燃（rán）塑料充分考慮電池串聯、高壓連接間的絕緣保護問題，滿足電（diàn）池模塊（kuài）的裝配鬆度適中、各個結構（gòu）件具有足夠的強度的要求，防止電池因內外力作用發（fā）生破（pò）壞。

采用阻燃材料為電池框架減重（chóng）與（yǔ）絕緣，實現了（le）動力電池（chí）模組作為動力電池係統的結構之一的良好運行。其采用並聯的方式，將保護線路和外殼進行組合，經串聯形成動力電池單體，再（zài）結（jié）合整車設計要求的（de）前提下，再進行電（diàn）池（chí）模組的（de）設計，根據動力（lì）電池係（xì）統設計的整體要求，將組件結構形狀加以確（què）定，采（cǎi）用電池成組固定的方式，各（gè）個結構部件都有足夠的強（qiáng）度（dù），充分考慮了電池串聯後高壓連（lián）接間的絕緣問題，防止爬電距離和絕緣間隙[4]。阻燃塑料作為電池模組結構（gòu）間的首選材料，在設計過程（chéng）中要求質量輕，且塑料具有多種材料的廣泛選擇性，可以滿足電池裝配和安全需求（qiú）。

2.3 阻燃耐候材料在新能源充（chōng）電樁中（zhōng）的應用

隨著新能源汽車（chē）的發展（zhǎn），結合充電（diàn）樁的使用場地，室內充電樁和室（shì）內外充（chōng）電樁的防護等級都要（yào）達到P32 以上。尤其（qí）是在麵（miàn）對外部（bù）惡劣天氣的時候，充電樁要（yào）具有（yǒu）良好的壁壘條件與絕緣性，防護等級需達到IP54，方能保證車身安全、充電設備安全和人身安（ān）全。充電樁對材料的耐候性和抗衝擊（jī）性（xìng）等性能具有（yǒu）較高要求，在配套設施上要（yào）求使用更（gèng）好的阻（zǔ）燃耐候（hòu）材料，保障充電樁安全運行。目前經過（guò）測試項目以及實（shí）驗之後，輕量化材料是未來新能源汽車的發展趨勢，例如輕量化的導熱矽膠（jiāo）片可以為動力電（diàn）池減負。在動力電池中（zhōng）包含了多達幾十片的導熱矽（guī）膠片，提高動力電池能量密度的（de）前提下，能夠（gòu）實現新能源汽車導航裏（lǐ）程的增加（jiā），而且導熱矽膠片使用（yòng）密度輕量化的特性，使得新能源汽車動力電池的性（xìng）能增多，實現了可持續（xù）發展和（hé）節能減排雙重目標[5]。塑料和複合（hé）材料（liào）結合，可（kě）形成性能優異的輕質材料。如碳刷座絕緣件對應於待衝（chōng）壓成型的碳刷座絕緣件（jiàn）內脫板的形狀，有與內脫板的形狀一致的（de）開（kāi）口（kǒu），凹模板中間下模組件有與碳刷座絕緣件上的安裝孔對應的衝針孔，從上到下依次布置有導柱固定板（bǎn）和底（dǐ）板，衝（chōng）針孔的周壁和內脫板的外周緣設有吹氣孔。通過吹氣孔提高模具的排料排屑能力（lì），避（bì）免因排料排（pái）屑不暢引起一係列問題。

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結語

新能源汽車（chē）充電樁框架中絕緣材料（liào）的（de）選擇與應用，在新能源汽車使用性能和安全保障上發揮重要（yào）的作用。未（wèi）來在（zài）政策扶持和市場（chǎng）刺激下，新能源汽車消費趨勢將不斷升溫，充電樁材料的應用也會隨著充電樁的需求不斷猛增而不斷進行（háng）研（yán）發與升級。應針對新能源汽車充（chōng）電樁係統的功能需求進行（háng）材料方案（àn）的設計，圍繞防火、防電、防水（shuǐ）等，在充電（diàn）樁殼體、插頭、插（chā）座、電源模塊、充電器等方麵充分運用阻燃、絕緣的優良材（cái）料，提高新能源汽車充電樁的使用性能。