新能源汽车的高压线缆及其制备方法与流程

本申请涉及高压线缆，特别涉及一种新能源汽车的高压线缆及及其制备方法。

背景技术：

1、高压线缆是能源汽车进行动力输出的主要载体，是保障整车性能与安全的关键零部件之一。车内高压线缆的主要作用是给新能源车辆提供高压强电供电作用，在新能源汽车中属于高安全件，具有大电压/大电流、大线径导线数量多等特点。

2、目前，随着高压线缆的使用，高压线在弯曲状态下长时间高温老化后外绝缘层容易出现裂纹，给车辆行驶带来安全隐患。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种新能源汽车的高压线缆及其制备方法，可增强高压线缆中屏蔽层的弹性模量，以改善外绝缘层易出现裂纹的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的一个技术方案是：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种用于新能源汽车的高压线缆，包括导线、包覆于所述导线的内绝缘层、包覆于所述内绝缘层的碳纤维复合屏蔽层以及包覆于所述碳纤维复合屏蔽层的外绝缘层，所述外绝缘层的外表面开设有螺纹槽；按质量占比，所述碳纤维复合屏蔽层包括：60％～75％聚氯乙烯树脂基材；5％～10％热塑性弹性体；12％～18％碳纤维；0.1％～2％抗氧剂；0.1％～2％抗铜剂；0.1％～2％水树抑制剂；以及3％～8％润滑剂。

4、在一些实施例中，所述内绝缘层包括硅橡胶。

5、在一些实施例中，所述外绝缘层包括聚氯乙烯层、交联聚乙烯层及交联聚烯烃层中的至少一种。

6、在一些实施例中，所述螺纹槽的深度为0.1mm至0.2mm。

7、在一些实施例中，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸酯、硬脂酸中的至少一种；所述水树抑制剂为聚乙二醇、乙氧基化的脂肪酸或丙氧基化的脂肪酸中的至少一种。

8、在一些实施例中，所述热塑性弹性体包括丙烯和乙烯的共聚物。

9、在一些实施例中，所述抗氧剂包括萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种；所述抗铜剂包括n-水杨酰胺基邻苯二酰亚胺。

10、第二方面，本申请实施例还提供了一种制备如第一方面中任一项所述的高压线缆的方法，所述方法包括以下步骤：

11、s1：将若干铜丝绞合成导线；

12、s2：将硅橡胶在第一挤塑机中融化后，进料到三层共挤机头的第一挤出机头；

13、s3：将60％至75％聚氯乙烯树脂基材、5％至10％热塑性弹性体、12％至18％碳纤维、0.1％至2％抗氧剂、0.1％至2％抗铜剂、0.1％至2％水树抑制剂、3％至8％润滑剂在第二挤塑机中融化后，进料到三层共挤机头的第二挤出机头；

14、s4：将聚氯乙烯、交联聚乙烯或交联聚烯烃在第三挤塑机中融化后，进料到三层共挤机头的第三挤出机头；

15、s5：通过三层共挤工艺，在导线外侧形成复合保护套，所述复合保护套包括内绝缘层、碳纤维复合屏蔽层及外绝缘层，所述内绝缘层由第一挤出机头挤出，所述碳纤维复合屏蔽层由第二挤出机头挤出，所述外绝缘层由第三挤出机头挤出；

16、s6：将所述复合保护套通过螺旋刀模加工，使得外绝缘层外表面形成螺纹槽，经过辐照交联、空气负压冷却，得到高压线缆。

17、在一些实施例中，所述螺纹槽的深度为0.1mm至0.2mm；所述三层共挤工艺的温度为80℃至150℃。

18、在一些实施例中，所述辐照交联包括在200℃至300℃下使用γ射线辐照交联，辐照剂量为4mrad至20mrad。

19、区别于相关技术的情况，本申请提供了一种新能源汽车的高压线缆及其制备方法，高压线缆包括导线、包覆于导线的内绝缘层、包覆于内绝缘层的碳纤维复合屏蔽层以及包覆于碳纤维复合屏蔽层的外绝缘层，碳纤维复合屏蔽层中加入碳纤维，可使得碳纤维复合屏蔽层较大的弹性模量和弹性强度，在高压线缆弯曲的时候，能有效的支撑相邻的内绝缘层和外绝缘层，减少外绝缘层出现凸起、凹陷以及皱纹，延长高压线缆的使用寿命。本申请中的碳纤维复合屏蔽层还能够增强电磁波的散射和吸收，进而有效提高屏蔽效果。外绝缘层的外表面的螺纹槽在一定程度上可以缓解裂纹的开裂速度，尤其是当裂纹延伸至螺纹槽时，螺纹槽阻碍了裂纹的继续延伸，提升了高压线缆使用的安全性。

20、本申请采用三层共挤的挤出方法，可将不同材料的内绝缘层、碳纤维复合屏蔽层以及外绝缘层同时挤出形成复合保护套包裹于导线外侧。本申请的高压线缆的制备方法提升了生产效率，降低高压线缆生产的复杂度和成本，能有效的减少三次成型对内绝缘层、碳纤维复合屏蔽层以及外绝缘层在制造过程中带来的损伤，以及层与层之间由于生产带来的粉尘杂质、表面凹凸不平的现象，保证了产品的洁净度，减少了杂质、气孔的产生，提供了高压电缆使用的安全性。

技术特征：

1.一种新能源汽车的高压线缆，其特征在于，包括导线、包覆于所述导线的内绝缘层、包覆于所述内绝缘层的碳纤维复合屏蔽层以及包覆于所述碳纤维复合屏蔽层的外绝缘层，所述外绝缘层的外表面开设有螺纹槽；

2.根据权利要求1所述的高压线缆，其特征在于，所述内绝缘层包括硅橡胶。

3.根据权利要求1所述的高压线缆，其特征在于，所述外绝缘层包括聚氯乙烯层、交联聚乙烯层及交联聚烯烃层中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高压线缆，其特征在于，所述螺纹槽的深度为0.1mm至0.2mm。

5.根据权利要求1所述的高压线缆，其特征在于，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸酯、硬脂酸中的至少一种；

6.根据权利要求1所述的高压线缆，其特征在于，所述热塑性弹性体包括丙烯和乙烯的共聚物。

7.根据权利要求1所述的高压线缆，其特征在于，所述抗氧剂包括萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种；

8.一种制备如权利要求1至7中任一项所述的高压线缆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述螺纹槽的深度为0.1mm至0.2mm；

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述辐照交联包括在200℃至300℃下使用γ射线辐照交联，辐照剂量为4mrad至20mrad。

技术总结
本申请提供了一种新能源汽车的高压线缆及其制备方法，高压线缆包括导线、包覆于导线的内绝缘层、包覆于内绝缘层的碳纤维复合屏蔽层以及包覆于碳纤维复合屏蔽层的外绝缘层，碳纤维复合屏蔽层中加入碳纤维，可使得碳纤维复合屏蔽层具有较大的弹性模量和弹性强度。在高压线缆弯曲时，能有效的支撑相邻的内绝缘层和外绝缘层，减少外绝缘层出现凸起、凹陷以及皱纹，延长高压线缆的使用寿命。本申请中的碳纤维复合屏蔽层还能够增强电磁波的散射和吸收，进而有效提高屏蔽效果。外绝缘层的外表面的螺纹槽在一定程度上可以缓解裂纹的开裂速度，尤其是当裂纹延伸至螺纹槽时，螺纹槽阻碍了裂纹的继续延伸，提升了高压线缆使用的安全性。

技术研发人员：孙虎加
受保护的技术使用者：深圳雅畅新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16