基於新能源汽車充（chōng）電樁框架的（de）絕緣材料應用進（jìn）展（zhǎn）

新能源汽車（chē）充電樁是新能源汽車應用中的核心部件，其主要部件（jiàn）如電源（yuán）模塊等（děng），一直（zhí）存（cún）在的散熱問題有待解決。在新能源汽車充電樁材（cái）料應用領域中，可利用（yòng）導熱絕緣片等新（xīn）型材料，達到充電（diàn）樁框架中電源（yuán）模塊等組件的絕緣與散熱效果，經（jīng）過實踐後獲得了良好的效果。

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新能源汽車充電樁與絕緣材料（liào）

隨著新能源汽車發展進（jìn）程的不斷加快，開拓新能源汽車充電樁的（de）功能運用性成為當務之（zhī）急。導熱絕緣片作為充電樁框架中重要的導熱材料，擁有良好市場發展前景。

目前應（yīng）用在新能源汽車中半導體晶體管、絕緣（yuán）柵雙極型晶體管等產品，在功率（lǜ）模塊上的應用效果良好。新能源汽車充電器主要由AC/DC、變（biàn）換器和（hé）DC/DC 變換器構成PFC 變換器，可（kě）使工作效率顯（xiǎn）著提升，輸出濾波電感和電（diàn）容的紋波電壓、紋波電流等減小濾波電感和電容體積，降低電流波紋，提高電容工作的（de）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的器件相比，能夠（gòu）在（zài）更高的工作溫度和較高的工作電壓下具（jù）有更（gèng）高的電子飽和漂移速度，可應用於承受擊穿電壓較高的部位[1]。

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新能源（yuán）汽車充電樁中絕緣材料的應用

2.1 導熱絕緣片在新能源汽車充電樁中的應用

導熱（rè）絕緣片主要位於充電樁的散熱模（mó）塊部位，采用TIS 導熱絕緣片無論是對於快充充電樁（zhuāng）的運（yùn）行還是慢充充電樁的運行都具（jù）有良好的（de）效果。傳（chuán）統的簡單風扇散（sàn）熱器和原有的（de）導熱陶瓷片，已經（jīng）不能滿足高效（xiào）率、高熱量的電（diàn）源模塊的導熱需求。針對充（chōng）電樁基本的結（jié）構、連接（jiē）位置、電線電（diàn）纜（lǎn）、內部元（yuán）件（jiàn）等特性，采用TIS 係列導熱矽膠片，可實現高效的絕緣（yuán）性能。TIS 係列導熱絕緣片，能夠同時達到導熱和（hé）絕緣的（de）效果（guǒ）。材料使用時：將絕緣（yuán）性的矽膠片放入到導（dǎo）熱材料中，能夠實現低熱阻的高（gāo）壓絕緣，具有良（liáng）好的傳導性與良好的電介質強度，保障充電（diàn）樁能夠高效率地工作（zuò）。從而（ér）實（shí）現新能源汽車智能化、輕量化、集成化使用[2]。

在新能（néng）源汽（qì）車發展過程中，采用提高功率變換器高溫下（xià）的可靠性技術，針對冷卻係統要求高的（de）情況下，在（zài）功率轉換器部分（fèn）要求冷卻係統保持在70 度左右的時（shí）候仍能正常工作。導熱片工作結溫達到300 度。采用寬禁帶器（qì）件構成（chéng）的功率轉換器，可在更高的環境溫度下正常工作，也可以將引擎（qíng）冷卻係統和（hé）功率轉（zhuǎn）換器係統合二為一。

2.2 阻燃塑料在新能源充電樁中的應用

阻燃材（cái）料在新（xīn）能源充電樁中，主（zhǔ）要運（yùn）用於充電連接元件、充電（diàn）樁、殼體、電源模塊、外殼、充電器等可見部件。其具有良好的阻燃性、高（gāo）耐（nài）熱（rè）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，材料應具有耐（nài）熱性和阻燃性，才能避免引起火災。例如（rú）無鹵阻燃材料滿（mǎn）足阻燃性，並具有抗金屬腐蝕（shí）性（xìng）的（de）特點，且熱穩定較好。運用阻燃（rán）塑料尼龍材料，可實現新能源汽（qì）車高壓（yā）充電係（xì）統的良好的絕緣性能。在汽車充（chōng）電連接元（yuán）件用料上，阻燃塑料運用較多，其具有防火（huǒ）、防水、防電、防爆的特點，在充電樁（zhuāng）殼、體、插頭（tóu）、插座、電源模塊、外（wài）殼等運用較多。在插頭、插座部位目前還使用一係列改性材料，其耐熱性能更強。薄壁PP 材料可實現充電樁減重（chóng），薄壁化的充電材料采取（qǔ）更薄的壁厚設計（jì），取代傳統較厚的壁厚設計。充電樁作為新能（néng）源汽車使用中的重（chóng）要功能部件（jiàn），在功能上需（xū）要得到（dào）保護，更要追求輕量化，使用薄壁（bì）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（jù）有高模（mó）量、高韌性和高（gāo）流（liú）動性（xìng）的性能，能夠在（zài）材料充模時減少流動空間，增大流動阻力，在模具（jù）溫度等條件的設定上可以避免缺膠（jiāo）問題。通過製件結構的優化，設（shè）計材料自身模量提高，可以緩衝外界衝擊，具有很好的抗衝擊能力。其發（fā）展與（yǔ）汽車輕量化趨勢相配（pèi）合，滿足了充（chōng）電樁的配套設施和零部件的使用要求[3]。阻燃材料為電池框架提供絕緣性能，動力電池係（xì）統作為汽車的能量（liàng）存儲裝置，給電動汽車的驅動提（tí）供（gòng）能量，可（kě）擁有（yǒu）多個電池管理係統，包含（hán）多個電池包、動力電池、阻燃係統，阻燃材料成為動力（lì）電池模（mó）組結構中（zhōng）首選材料。阻燃塑料充分考慮電池串聯、高壓連接間的絕緣保護問題，滿足電池模塊的裝配鬆度適中、各個結構（gòu）件具有足夠（gòu）的強度的要（yào）求，防止電池因內外力作（zuò）用發生破壞。

采用（yòng）阻燃材料為電池框架減重與絕緣，實現了動（dòng）力電池模組作為動力電池係統的結（jié）構之一的良好運行。其采用並聯（lián）的方式（shì），將保護線路和外殼（ké）進行組合，經串聯形成動力電池單體，再結合整車設計要（yào）求的前（qián）提下，再進行電池模組的設計（jì），根據動力（lì）電池係統設計的整體要（yào）求，將組件結構形狀加以確定，采用電池成組固定的方式，各個結構部件都有足夠的強度，充分考慮了電池串聯後高壓連接間的絕緣（yuán）問題，防止爬電距（jù）離和絕緣間隙[4]。阻燃塑（sù）料作為電池模（mó）組結構間的首選材料，在設計過程中要求質量輕，且塑料具（jù）有多種材料的廣泛選擇性，可以滿足電池裝配（pèi）和安全需求（qiú）。

2.3 阻燃耐候材料在新能源充電樁中的應用

隨著新能源汽車的發展，結合充電樁的（de）使（shǐ）用（yòng）場地，室內充電樁和室（shì）內外充電樁的防護等級都要達到P32 以上（shàng）。尤其是在麵對外部（bù）惡劣天氣的時候，充電樁要具有（yǒu）良好的壁壘條件與絕（jué）緣（yuán）性，防護等級需達到IP54，方能保證車身（shēn）安全、充電設（shè）備（bèi）安全和人身安全。充電樁對材料的耐候性和抗衝擊性等性能具（jù）有（yǒu）較高要求，在配套設施上要求使（shǐ）用更好的阻燃耐（nài）候材料，保障充電樁（zhuāng）安全運行。目前經過測試項目以及實（shí）驗之後，輕量化材料是未（wèi）來新能源汽車的發（fā）展趨勢，例如輕量化的導熱矽膠片可以為動力電池減負。在動力電池（chí）中包含了多達幾十片（piàn）的導熱矽膠片，提高（gāo）動力電池能量密度（dù）的前提下，能夠實現新能源汽車導航裏程的（de）增（zēng）加，而且導熱矽膠片使用密度輕量化的特性，使得新能源汽車動力電池的性能增多，實現了可持續發展和節能減排雙重目標[5]。塑料和複合材（cái）料結合，可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內脫板的形狀，有與內脫板的形狀一致的開口，凹模（mó）板中（zhōng）間下模組件（jiàn）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（bù）置有導柱固定（dìng）板和（hé）底板，衝針孔的周壁和（hé）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（pái）屑能力，避免因排料排屑（xiè）不暢引起一係列問題。

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結語

新能源汽車充電樁框架中絕緣材料的選擇與應用，在新能源汽車使用性能和安（ān）全保障上發揮重要的作用。未來在政策扶持和市場刺激下（xià），新能源汽（qì）車消費趨勢將不斷升溫，充電樁材料的應用（yòng）也會隨著充電樁的需求不斷猛增而不斷進行（háng）研發與升級。應針對新能源汽車（chē）充電樁係統（tǒng）的功能需求進行材料方案（àn）的設計，圍繞防火、防電、防（fáng）水（shuǐ）等（děng），在（zài）充電樁殼體、插頭（tóu）、插座、電源模塊、充電器等方（fāng）麵充分運用阻燃、絕緣的優良（liáng）材料，提高新（xīn）能源汽車充電樁的使用性能。