在电池包内,铜排替代电缆的应用趋势日益显著,但高压电缆仍在特定场景中不可或缺,本文不再讨论高电压采集和加热小电流线束。

一、高压线束选型
1. 电压与电流承载能力
电压等级:
常规新能源汽车电池包电压为 300~500V,800V 高压平台需选用耐压≥1000V 的线束。
电流载流量:
根据电池包最大充放电电流和供应商提供的电缆特性选择线径,需考虑温升限制。
2. 环境适应性材料选型
| 部件 | 推荐材料 | 关键特性 |
| 导体 | 多股绞合无氧铜(TU1) | 纯度≥99.95%,导电率≥97% IACS,耐折弯次数≥10 万次(φ10mm 弯曲半径)。 |
| 绝缘层 | 硅橡胶(VMQ)/ 氟橡胶(FKM) | 耐温 – 40℃~150℃(硅橡胶)或 – 20℃~200℃(氟橡胶),击穿电压≥20kV/mm,耐电解液腐蚀(如碳酸酯类溶剂)。 |
| 屏蔽层 | 镀锡铜编织网(覆盖率≥90%) | 屏蔽效率≥60dB(100MHz~1GHz),降低 EMI 干扰(符合 CISPR 25 Class 5 标准)。 |
| 护套 | PA66 + 玻纤 / TPU | 耐磨损、耐切割(邵氏硬度≥85A),防护等级 IP67(防浸水 1m/30min),耐柴油、机油侵蚀。 |
3. 机械与安装特性
弯曲半径:≥5 倍线束外径(如 10mm 外径线束,弯曲半径≥50mm),避免绝缘层开裂。
连接器兼容性:选用锁止结构(如推拉式、卡扣式),密封等级 IP6K9K,耐振动(频率 10~2000Hz,加速度 50G)。
线束固定:采用阻燃尼龙扎带(UL94 V-0)或金属卡箍,间距≤300mm,避免晃动磨损。
4. EMC 与安全性设计
屏蔽接地:屏蔽层两端接地(接地阻抗≤50mΩ),接地点距离连接器≤100mm,减少高频干扰。
防触电保护:绝缘层外需包裹警示色护套(橙色或黄色),并标注 “高压危险” 标识,裸露端子需加防护盖(IP6B)。
二、高压线束测试标准与流程
1. 电气性能测试
| 测试项目 | 测试方法 | 合格标准 |
| 耐压测试 | 施加 1.5 倍额定电压(如 1000V 线束施加 1500V),持续 1min,无击穿或闪络。 | 漏电流≤1mA,绝缘层无碳化痕迹。 |
| 绝缘电阻测试 | 500V 兆欧表测量,绝缘电阻≥100MΩ(25℃,湿度≤70%)。 | 电阻值不低于标准值的 80%。 |
| 载流温升测试 | 通以 1.2 倍额定电流,持续 4h,测量导体温度≤125℃(硅橡胶绝缘)。 | 温升≤50K(环境温度 25℃时,导体温度≤75℃)。 |
2. 环境可靠性测试
高低温循环:-40℃~125℃,循环 100 次(每次停留 2h),绝缘层无开裂,接触电阻变化≤10%。
湿热老化:85℃/85% RH 环境下存放 1000h,绝缘电阻≥10MΩ,屏蔽层腐蚀率≤5%。
盐雾测试:5% NaCl 溶液,35℃喷雾 240h,护套无变色、龟裂,连接器接触电阻≤50mΩ。
3. 机械与耐化学性测试
振动测试:三轴向(X/Y/Z)振动,频率 10~2000Hz,加速度从 10G 线性增至 50G,持续 48h,无接触不良。
弯曲疲劳:以 2 倍额定弯曲半径往复弯曲 10 万次,导体断线率≤5%,绝缘层无破损。
耐化学试剂:浸泡电解液(碳酸甲乙酯 + LiPF6)、冷却液(乙二醇水溶液)中 72h,体积变化≤5%,强度保留率≥80%。
4. EMC 与安全测试
屏蔽效能:在 30MHz~1GHz 频段,屏蔽衰减≥60dB(使用 GTEM 小室测试)。
防触电保护:用 10N 力施加探针,无法接触带电部件,外壳接地电阻≤0.1Ω。
三、典型应用场景选型参考
|
场景 |
电压等级 |
线径 |
绝缘材料 |
屏蔽结构 |
防护等级 |
|
车载电池包母线 |
800 |
50~95 |
氟橡胶 |
双层编织网(覆盖率 95%) |
IP6K9K |
|
储能系统直流母线 |
1500 |
120~240 |
硅橡胶 + 云母 |
铜箔 + 编织网复合屏蔽 |
IP67 |
|
模组间高压连接线 |
300~500 |
16~35 |
改性 PA |
单层编织网 |
IP65 |
四、选型与测试注意事项
1.成本与性能平衡:
氟橡胶绝缘线束成本比硅橡胶高 ,但适合 800V 以上高温场景。
2.参照标准:
可参照《QC/T 1037-2016 道路车辆用高压电缆》和GB/T 25085标准。
3.测试周期优化:
新开发线束建议进行 3000h 加速老化测试,量产批次每季度抽测 10% 样品。


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