基於新能（néng）源汽車充（chōng）電樁（zhuāng）框（kuàng）架的（de）絕（jué）緣材料應用進展

新能源汽（qì）車充電樁（zhuāng）是新能源汽車應用中的核心部件，其主要部件如電源模塊（kuài）等，一直存在的散熱問題有待解決。在新能源（yuán）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，達到充電樁框架中電源模塊等（děng）組件的（de）絕緣與散熱效果，經過實踐後獲得了良好的效果。

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新能源汽車充電（diàn）樁與絕緣材料（liào）

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

目前應用在新（xīn）能源汽車（chē）中（zhōng）半導體晶體管、絕緣柵（shān）雙極型（xíng）晶體管等產品，在功率模塊上的應用效果良好。新能源（yuán）汽車充電器主要（yào）由AC/DC、變換器和DC/DC 變換器構成PFC 變換器，可使工作效率（lǜ）顯著提升（shēng），輸出濾波電感和電容的紋波電壓、紋波電流等減小濾波電（diàn）感和電容體積，降低電流波紋，提高電容工作的可靠性（xìng），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，能夠在更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（yí）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（diàn）樁中絕緣材料的應用

2.1 導熱絕（jué）緣片在（zài）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（de）散（sàn）熱模塊部位，采用TIS 導熱絕緣片無論是對於快充充電樁的運行還是慢充充電樁的運行都具有良（liáng）好的效（xiào）果。傳統的簡（jiǎn）單風（fēng）扇散熱器和原有的（de）導熱陶瓷片，已經不能滿足高效率、高熱（rè）量的（de）電源模塊的導（dǎo）熱需求（qiú）。針對充電樁基本的結構、連接位置、電線（xiàn）電（diàn）纜、內部（bù）元件等特性（xìng），采用（yòng）TIS 係列導熱（rè）矽膠片，可實現高（gāo）效的絕緣性能。TIS 係（xì）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：將絕緣性的矽膠片放入到導熱材料中，能夠實現低熱阻的高（gāo）壓絕緣，具有良好的（de）傳導性與良（liáng）好的電（diàn）介質強（qiáng）度，保障充電樁能夠高效率地工（gōng）作。從而實現新（xīn）能源汽車智能化、輕量化、集成化使用[2]。

在（zài）新能源汽車發展過程中，采用（yòng）提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轉換器，可在更高的（de）環境溫度下正常工作，也（yě）可以（yǐ）將引（yǐn）擎冷卻係統和（hé）功率轉換器係統合（hé）二（èr）為一。

2.2 阻燃塑料在新能（néng）源充電樁中的（de）應用

阻燃材料在新能源充電樁中（zhōng），主要運用於充電連接元件、充電樁、殼體、電源（yuán）模塊、外殼、充電器（qì）等可見部件。其具有良好的阻燃（rán）性、高耐熱性和電氣絕緣性。由於（yú）連接器件是金屬，使用中插拔次數較高，材料（liào）應具有耐熱性和阻燃性，才（cái）能避免引起火災。例如無鹵阻燃材料滿（mǎn）足阻燃性，並具有抗金屬（shǔ）腐蝕性的特點，且熱穩（wěn）定較好。運用（yòng）阻燃塑料尼（ní）龍材料，可實現新能源汽車高壓充電（diàn）係統的良好的絕緣性能。在汽車充電連接元件用料上，阻燃塑（sù）料運用較多，其具有防火、防（fáng）水、防電、防爆（bào）的特點，在（zài）充電（diàn）樁殼、體、插頭、插座、電源（yuán）模塊、外殼等運用較多。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（kě）實（shí）現充電樁減重（chóng），薄壁化的（de）充電材料采取更薄的壁厚設計，取（qǔ）代傳統較厚的（de）壁厚設計。充電樁作為新能源汽車使用中的重要功能部件，在功能上需要（yào）得到保護，更（gèng）要（yào）追求輕量（liàng）化，使用薄壁PP 材料（liào），能夠有效的降低其重量，同（tóng）時也能發揮阻燃的作用。薄壁PP 材料具有高模量、高韌（rèn）性和（hé）高流動性的性能，能夠在材料充模時減少流動（dòng）空間，增大流動阻力，在模具溫（wēn）度等條件的設定（dìng）上可以避免缺膠問題（tí）。通過製（zhì）件結構的優化，設計材料自身模量提高，可以緩衝外界（jiè）衝擊，具（jù）有很好（hǎo）的抗衝擊能力。其發展（zhǎn）與汽車輕量化趨勢相配合，滿足了充電樁的配（pèi）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（cún）儲裝置，給電動汽車的驅動（dòng）提供能量，可擁有多個電（diàn）池管理係統，包含多個電（diàn）池包、動力電池、阻燃係統，阻（zǔ）燃材料成為動力電池模組結構中首選材料。阻燃塑料充（chōng）分考慮電池串聯、高壓連接間的絕緣保（bǎo）護問題，滿足電池模塊的裝配鬆度適中、各個結構件具有足夠的強度的要求，防止電（diàn）池（chí）因內外力作用發生破壞。

采用阻燃材料為電（diàn）池框架減重與（yǔ）絕緣，實現了動力電池模（mó）組作（zuò）為動力電池係統的結構之一的（de）良好運行。其采用並聯（lián）的方式（shì），將保護線路和外殼進行組合（hé），經串聯形成動力電（diàn）池單（dān）體，再結（jié）合整車（chē）設計要求的前提下，再進（jìn）行（háng）電池（chí）模組的設（shè）計，根據動力電池係統設計的整體要求，將組件結構形狀加以確定，采用電池成組固定的方式，各個結構部件都有（yǒu）足夠的強（qiáng）度，充（chōng）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（shè）計過程中要求質量輕（qīng），且塑料具有多種材料的（de）廣泛選（xuǎn）擇（zé）性，可以滿足電池裝（zhuāng）配和安全需求。

2.3 阻燃（rán）耐候（hòu）材料在新能源充電樁中的應用

隨著新能（néng）源汽車的發展，結合充電樁的使用場地，室內充電樁和室（shì）內外充電（diàn）樁的防護等級（jí）都要（yào）達到P32 以上。尤其（qí）是在麵對外部惡劣天氣的時候，充電（diàn）樁要具有良好的壁壘條件與絕緣性（xìng），防（fáng）護等級需達（dá）到IP54，方能保證車（chē）身安（ān）全（quán）、充電設備安（ān）全（quán）和人身安全。充（chōng）電樁對材料（liào）的耐候性和抗衝擊性等性能具有較高要求，在配套設施上要求使（shǐ）用更好（hǎo）的阻燃耐候材料，保障充電樁安全運行。目前經過測試項目以及實驗之後，輕量化材料是未來新能源汽車的發展（zhǎn）趨勢，例如輕量（liàng）化的導熱矽膠片可以為動力電池減負。在動力電（diàn）池中（zhōng）包含了多達幾（jǐ）十片的導熱矽膠片，提（tí）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（jiā），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（néng）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（jié）合，可形成性（xìng）能優異的輕質材料。如（rú）碳刷座絕緣件對應於待衝壓成型的碳刷座絕緣件（jiàn）內脫板的形狀，有與（yǔ）內脫板的（de）形（xíng）狀一致的開口（kǒu），凹（āo）模板中間下模組件有與碳刷座絕緣件上（shàng）的安裝孔對應的衝針孔，從上到下依次布（bù）置有導柱固定板（bǎn）和底板，衝針（zhēn）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（pái）料排屑能力，避免因排料（liào）排屑不暢引起一係列問題。

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結語

新（xīn）能源汽車充電樁框（kuàng）架中（zhōng）絕緣材料的選擇與應用，在新能源汽車使用性（xìng）能和安全保（bǎo）障上發揮重要的作用。未來在（zài）政策扶持和市場刺激下，新能源汽（qì）車消費趨勢將不斷升溫，充電樁材料的應用也（yě）會隨著充電樁的需求不斷猛增而不斷進行研發與升級。應針對新能源汽車充（chōng）電樁係統的功能需求進行材料方案的設（shè）計，圍繞防（fáng）火（huǒ）、防電、防水等，在充電樁殼體、插頭、插座、電源模塊（kuài）、充電器等方麵充分運用阻燃、絕緣的優良材料，提高新能源汽車（chē）充電樁的使用性能。