基（jī）於新能源汽車（chē）充電樁框架的絕緣材料應用進展（zhǎn）

新能源汽車充電樁是新能源汽車應用中的核心部件，其主要部件如電源（yuán）模塊等，一直存（cún）在的散（sàn）熱問題有待解（jiě）決。在新能源汽車充電樁材料應用領域（yù）中，可利用導熱絕緣片等新型材料，達到充電（diàn）樁框架中電源模塊等組件的絕緣與散熱效（xiào）果，經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

隨著新能源汽車發展進程（chéng）的不斷加快，開拓（tuò）新能源汽車充電樁的功能運（yùn）用性（xìng）成為當務（wù）之急。導熱絕緣片作為充電樁（zhuāng）框架中重要的（de）導熱材料，擁有（yǒu）良好市場發展前景。

目前應用在新能源汽車中半導體晶體管、絕緣柵雙極型晶體管等產品，在功率模塊上（shàng）的應用效果良好。新能（néng）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（qì），可使工作效率顯（xiǎn）著提（tí）升，輸出濾波電感（gǎn）和電容（róng）的紋波電（diàn）壓、紋波（bō）電流等減小濾波電感和電容體積（jī），降低電（diàn）流波（bō）紋，提高電容（róng）工作的（de）可靠性，將整個（gè）變換器體（tǐ）積的減小。導熱絕（jué）緣片的性能與傳統的器件相比，能（néng）夠在更高的工作溫度和較高（gāo）的工作電壓下具有更（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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新能源汽車充電樁中絕緣材料的應用

2.1 導熱絕緣（yuán）片在新能源汽車充電樁中的應用

導熱絕緣片主要位於（yú）充電樁的散熱模塊部位，采用TIS 導（dǎo）熱（rè）絕緣片無論是對於快充充電樁的運行還是（shì）慢（màn）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和原有的導熱陶瓷片，已經不（bú）能滿足高效率、高熱量的電源模塊的導熱需求（qiú）。針對充（chōng）電樁基本的結構、連接位置、電線（xiàn）電纜（lǎn）、內部元件等特性，采用TIS 係（xì）列導熱矽膠片，可實現高效的絕緣性能。TIS 係列導熱絕緣片，能夠同時達到導熱和絕緣的效果。材料使用時：將絕緣性的矽（guī）膠片（piàn）放入到導熱材料中，能夠實現低熱阻的（de）高壓絕緣，具有良好的傳導性與良（liáng）好的電（diàn）介質強度，保障充電（diàn）樁（zhuāng）能（néng）夠高效率地工作。從而實現新能源汽車智能化、輕量化、集成化使用[2]。

在新能源汽車發展過程中，采用提（tí）高功率變換器高溫下的可靠性技術，針對冷卻係統要求高的（de）情況下，在功率轉換（huàn）器部分要求冷卻係（xì）統保持在70 度左右的時候仍能正（zhèng）常（cháng）工作。導熱片工作結（jié）溫達（dá）到300 度。采用寬禁帶器件構成的功率轉換器，可在更高的環境溫度下正常工作，也可以將引擎冷卻係統（tǒng）和功率轉換器係統合二為一。

2.2 阻燃塑料在新（xīn）能源充電樁中的應用

阻燃（rán）材料在新（xīn）能源充電樁中，主要運用於（yú）充（chōng）電連接元（yuán）件、充電樁、殼體、電源（yuán）模塊、外殼、充電（diàn）器等可見部件。其具有良好的阻燃性（xìng）、高耐熱性和電氣絕緣性。由於連接器件是金屬，使用中插拔次數較高，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（zǔ）燃材料滿足阻燃性，並具有（yǒu）抗（kàng）金屬腐蝕性的（de）特點，且熱（rè）穩定較好。運用阻燃塑料尼龍材料，可實現新能源汽車高壓充電係統的（de）良（liáng）好（hǎo）的絕緣性能。在汽車充電連接（jiē）元件用料上，阻燃塑料運（yùn）用較多（duō），其（qí）具有（yǒu）防火、防水、防（fáng）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（yòng）較多。在插頭、插座部位（wèi）目前還使用一係列（liè）改性材（cái）料，其耐熱性能更強。薄壁PP 材料可實現充電樁減重，薄壁化的充電材料采取更薄（báo）的壁厚設計，取代傳統較厚的壁厚設計。充電樁作為新能源汽車（chē）使用中的（de）重要功能部件，在功（gōng）能上需要得到（dào）保護，更要追求輕量化，使用薄壁PP 材料，能夠有效（xiào）的降低其重量，同時也能（néng）發揮阻燃的作用。薄壁PP 材料具有高模（mó）量、高韌性和（hé）高流動（dòng）性的性能，能夠在材（cái）料充模時減少流動空間，增大流動阻力，在（zài）模具溫度等（děng）條件的設定上可以避免缺膠（jiāo）問題。通過製（zhì）件結構的優（yōu）化，設計材料自身模量提高，可以（yǐ）緩衝外界衝擊，具有很好的抗衝擊能力。其（qí）發展與汽車輕量化趨（qū）勢相配合，滿（mǎn）足了充電樁的配套設施和零部件的使用（yòng）要求[3]。阻燃材料為（wéi）電池框架提供絕緣性能，動力電池係統作為汽車的能量（liàng）存儲裝置，給電動汽車的驅（qū）動提供能量，可擁有多個電池管理係統，包含多（duō）個（gè）電池包、動力電池、阻燃係統，阻燃材料成為動力電池模（mó）組結構中首選材料。阻燃（rán）塑（sù）料充分考慮電池串聯、高壓連（lián）接間的絕緣保護問題，滿足電池模塊的裝配鬆（sōng）度適中、各個結構件（jiàn）具有足夠的強度的要求，防止電池因內外力作用發生（shēng）破壞。

采用阻燃（rán）材料為電池框架減重（chóng）與絕緣，實現了動力電池（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（xiàn）路和外殼進行組合，經串聯形成（chéng）動（dòng）力電池單體，再結合整車設計要（yào）求的（de）前提下，再進行電池模組（zǔ）的設計，根據動力電池係統設計的整（zhěng）體要求，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（bù）件都有足夠的強度，充分考慮了電池串（chuàn）聯後高壓（yā）連接間的絕緣問題，防止（zhǐ）爬電距離和絕緣間隙[4]。阻燃塑料作為電池模組結構間的首選材料，在設計過程中要求質（zhì）量輕，且塑料具有多種材料的廣泛選擇性，可以滿足電（diàn）池裝配和安全需求。

2.3 阻燃耐候材料在新能源充電樁中的應（yīng）用

隨著新能源汽車的發展，結合充電樁的使用場地，室內充電樁和室內外充電樁的（de）防護等級都要達到P32 以上。尤其是在麵對外部惡劣天（tiān）氣的時候，充電樁要具（jù）有良好的壁壘條件與絕緣性（xìng），防護等級需達到IP54，方能保證車身安（ān）全（quán）、充電設（shè）備安全和人身安全（quán）。充電（diàn）樁對材料的耐候性和抗衝擊性等性能具有較高要求（qiú），在配套（tào）設施上要求使用更好的阻燃耐候材料（liào），保障充電樁安全運行（háng）。目（mù）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的發展趨勢，例如輕量化的導（dǎo）熱矽膠片可（kě）以為動力電池（chí）減（jiǎn）負。在動力電池中包含了多達幾十片（piàn）的導熱矽膠片，提高動力電池能量密度的前提下，能夠實現新能源汽車導航裏程的增加，而且導熱矽膠片使用密度輕量化的特性，使得新能源（yuán）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（shuāng）重目標[5]。塑料和複合材料結合，可形成（chéng）性能（néng）優異（yì）的（de）輕質材料。如碳刷（shuā）座絕緣件對應於待衝壓成型的碳刷（shuā）座絕緣件內脫板的形狀，有與內脫（tuō）板的形（xíng）狀一致的開口，凹模板（bǎn）中間下模組件有與碳刷座絕（jué）緣件上的安裝孔對應的衝針孔，從上（shàng）到下依次布置有導柱固定板和底板，衝針孔的（de）周壁和（hé）內（nèi）脫板的外（wài）周緣設（shè）有吹（chuī）氣孔。通過吹氣孔提高模具的排料排屑能力，避免因排（pái）料排屑不暢引起一係列問題。

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結語

新能（néng）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（néng）和安全保障上發揮重要的作用。未來在政策（cè）扶持和市場刺激（jī）下，新能源汽車消費趨勢將不（bú）斷（duàn）升（shēng）溫，充電樁材（cái）料的應用也會隨（suí）著充電樁的需求不斷猛增（zēng）而不斷進行研發（fā）與升級。應針對（duì）新能（néng）源汽（qì）車充電樁係統的（de）功能需求進（jìn）行材料（liào）方案的設計，圍繞防火、防電、防水等，在充電樁殼體、插頭、插座、電源模塊、充電器（qì）等（děng）方麵充分運用阻燃、絕緣的（de）優良材料，提高（gāo）新能（néng）源汽車充（chōng）電樁的使用性能。