基於新（xīn）能源汽車充電樁框架的絕緣（yuán）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）心部件，其主要部件如電源模塊等，一直存在的散熱問題有待解（jiě）決。在新能源（yuán）汽車充電樁材料（liào）應用領域中，可（kě）利用導熱絕緣片等新型材料，達到充電樁框（kuàng）架中（zhōng）電源（yuán）模塊等組件的絕緣與散熱效果，經過實踐後獲得了良好的效（xiào）果。

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新能源汽車充電樁與絕緣材料

隨（suí）著新能源汽車發展進程的不斷加快，開拓新（xīn）能源汽車充電樁的（de）功能運用（yòng）性成為當務之急（jí）。導熱絕（jué）緣片作為（wéi）充（chōng）電樁框架中重要的導熱材料，擁有良好市場發展前景。

目前應用（yòng）在新能源汽車中半導體晶體管、絕緣柵雙極（jí）型（xíng）晶體管等產品，在功率模塊上的應用效果良好。新能源汽車充電器主要由AC/DC、變換器和DC/DC 變換器構成PFC 變換器，可使工作效率顯（xiǎn）著提升，輸出（chū）濾波（bō）電感和電容的紋波電壓（yā）、紋波電流（liú）等（děng）減（jiǎn）小濾波電（diàn）感和電容體積，降低電流波紋，提高電容工作的可靠性，將整個變換器體（tǐ）積的減小。導熱絕緣片的性（xìng）能與傳統的器件相比，能夠在更（gèng）高的工作溫度和較高的工作電壓下具有更高的電子飽和漂移速度，可應用於承受擊穿電壓較高的部位[1]。

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新能源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（chōng）電樁中的應用（yòng）

導熱絕緣片主要位於充電樁（zhuāng）的散熱模塊部位，采用TIS 導熱絕緣片無論是（shì）對於快充充（chōng）電樁的運行還是慢充充電樁的運行都具有良好的效果。傳統的簡單風扇散熱器（qì）和原有的（de）導熱（rè）陶瓷片，已經不（bú）能（néng）滿足高效率、高熱量的電源模塊的導熱需求。針對（duì）充電樁基本的結（jié）構、連接（jiē）位置、電線電纜、內部元件等特性，采（cǎi）用TIS 係列導熱矽膠片，可實現高效的絕緣性能。TIS 係列導熱絕緣（yuán）片，能夠同時達到導（dǎo）熱和絕緣的效果。材料使用時：將絕（jué）緣性的矽膠片放入到導熱材料中，能夠實（shí）現低熱阻（zǔ）的高壓絕緣，具有（yǒu）良好的傳導性與良好的電介質（zhì）強度，保障充電樁能夠高效率地工作。從而實現（xiàn）新能（néng）源汽車智能（néng）化、輕量化、集（jí）成化使用[2]。

在新能源汽車發展過程中，采用提高功率變換器（qì）高（gāo）溫下的（de）可靠性（xìng）技術，針對冷（lěng）卻係統要求高的情況（kuàng）下，在功率（lǜ）轉換器部分要求冷卻係統保持（chí）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。采用寬禁帶器件構成的功率轉換器，可（kě）在更（gèng）高（gāo）的環境溫度下正常工作（zuò），也可以（yǐ）將引擎冷卻係統和功率轉換器係統合二為一。

2.2 阻燃塑料在（zài）新能源充電樁中的（de）應用（yòng）

阻燃材料在新能源充電樁中，主要運用於充電（diàn）連接元件（jiàn）、充電樁、殼體（tǐ）、電源模塊、外殼、充電器等可見部件。其具有良好的阻燃性、高耐熱性和電氣絕緣性。由於連接器件是金屬，使用中插（chā）拔次數較高，材料應具有耐熱性和阻燃性，才能避免引起火災。例如無鹵阻燃材料（liào）滿足阻（zǔ）燃性，並具有抗金屬腐蝕性的特點，且熱穩定較好。運用阻（zǔ）燃塑料尼龍材料，可實現新能源汽車高壓充電係（xì）統的良好的絕緣性能。在汽車充電（diàn）連接（jiē）元件用料上，阻燃塑料運用較多，其具有防火、防（fáng）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（jiào）多。在插（chā）頭、插座部位目前還（hái）使用一係列（liè）改性材料，其耐熱性能（néng）更強。薄壁PP 材料可實現（xiàn）充電樁減重，薄壁化的充電材料采取更薄的壁厚設計，取代傳（chuán）統（tǒng）較厚的壁（bì）厚設計。充電樁作為新（xīn）能源汽車使用中的重要功能部（bù）件（jiàn），在功能（néng）上需要得到保護（hù），更要（yào）追求輕量（liàng）化（huà），使用薄壁PP 材料，能夠有（yǒu）效的降（jiàng）低其（qí）重量，同時也能發揮阻燃的作（zuò）用。薄壁PP 材料具有高模量、高韌性和高流動性的性能，能夠在材料充模時（shí）減少流（liú）動空間，增大流動阻力，在模具溫（wēn）度等條件的設定上可以避免缺膠問題。通過製件結（jié）構的優化，設計材料自身模量提高，可以緩衝外界衝擊，具有很好的抗衝（chōng）擊能力。其（qí）發展與汽車輕量化趨（qū）勢相配合，滿足了充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，動力電池係統作為汽車（chē）的能量存儲裝置，給電動汽車的（de）驅動提供能量，可擁有多個電池（chí）管理係統（tǒng），包含多個電池包、動力電池、阻燃係統，阻燃（rán）材料（liào）成為動（dòng）力電池模組結構中（zhōng）首選材料。阻（zǔ）燃塑料充分考慮電池串聯、高壓連接間的絕緣（yuán）保護問題，滿足電池模塊的（de）裝配鬆度適中（zhōng）、各個結構件具有足夠的強度的（de）要求，防止電池因內外力作用發生破壞。

采（cǎi）用（yòng）阻（zǔ）燃材料為電池框架減重（chóng）與絕緣，實現（xiàn）了動力電池模組作為動力（lì）電池係統的結構之一的良好運行。其（qí）采用並聯的方式，將（jiāng）保護線路和外殼進行組合，經串聯形成動力（lì）電池（chí）單體，再結合整車設計要求的前提下，再進行電池模（mó）組的設計，根據動力電池係統設計的（de）整體（tǐ）要求，將組件結構（gòu）形狀加以確定，采用電池成組固定（dìng）的方式（shì），各個結構部件都（dōu）有（yǒu）足（zú）夠的強度，充分考慮了電池串聯後高壓連接間的絕緣問題，防止爬電距離和（hé）絕（jué）緣間隙[4]。阻燃塑料作為電池模組結構（gòu）間的首選材料，在設計過程中要（yào）求（qiú）質量輕，且塑料具有多種（zhǒng）材（cái）料的廣泛選擇性，可以滿（mǎn）足電池裝（zhuāng）配和安全（quán）需求。

2.3 阻（zǔ）燃耐候材料在（zài）新能源充電樁中的（de）應用

隨著（zhe）新能源汽車的發展，結（jié）合（hé）充電樁的使用場地，室內充電（diàn）樁和室內外充電樁的防護等級（jí）都要達到P32 以上。尤其是在麵對外部惡劣（liè）天氣（qì）的時候，充電樁要具有良好的壁壘條件與絕緣（yuán）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全。充電樁對材（cái）料的耐候性和抗衝擊性等性能具有較高要求，在配（pèi）套（tào）設施（shī）上要求使用更好的阻燃耐候材料，保障充電樁安全運行。目前經過測試項目（mù）以及實驗之後，輕量化材料是未來新能源汽車（chē）的發展趨（qū）勢，例如輕量化的導熱（rè）矽膠片（piàn）可以為動力電池減負。在動力電（diàn）池中包含了多達幾十片（piàn）的導熱矽膠片，提（tí）高動力電池能量密度的前（qián）提下，能夠實現新能源汽車導航裏程的增加，而且導（dǎo）熱矽（guī）膠片使用密（mì）度輕量化的特性，使得新能源汽車動力電（diàn）池的性能增多（duō），實現（xiàn）了（le）可持續發（fā）展和節能減排雙重目標[5]。塑料和複合材料結合，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（zhì）的開口，凹模板中間下模組件有與碳刷座絕緣件上的安裝孔對（duì）應的衝針孔（kǒng），從上到下依次布置（zhì）有導柱固定板和底板，衝針孔的周壁（bì）和內（nèi）脫板的外（wài）周緣設有吹氣孔。通過吹氣孔（kǒng）提高模具的排料排（pái）屑能力，避免（miǎn）因排料排屑不暢引起一係列問題（tí）。

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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（zài）新能源汽車（chē）使用性能和安全保障上發揮重要（yào）的作用。未來在政策扶持和市（shì）場刺激下，新（xīn）能源汽車消費趨勢將不斷升溫，充電樁（zhuāng）材料的應用也會隨著充電樁的需求（qiú）不斷猛增而不斷進行研（yán）發與升級。應針對新能源汽車充電樁係統的功能需求進行材料方（fāng）案的設計，圍繞防火、防電、防（fáng）水等，在充電樁殼體、插頭、插座、電源（yuán）模塊、充電器等方麵充分運用阻燃、絕緣（yuán）的優良材料（liào），提高新能源汽車充（chōng）電樁的使用性能。