一、热缩管简介及电池包应用
热缩管是电池包电气系统中关键的防护材料，凭借绝缘、密封、耐温、抗机械损伤等特性，为电池包内复杂的电气连接提供全方位保护，是保障电池包安全性和可靠性的重要组件。
在电池包中，热缩管主要应用于以下位置：
模组间连接部位：如软铜排、铝排的对接处，通过热缩管包裹实现绝缘隔离，防止相邻导体间短路，同时抵御振动导致的磨损。
线束与连接器接口：电池包内线束（如采集线、高压线束）与连接器的接头处，热缩管（尤其是双壁带胶型）可形成密封防护，隔绝湿气、灰尘及电解液蒸汽，避免腐蚀。
高压线束主干及分支：对裸露的高压线束进行整体包裹，增强绝缘性能（耐受电池包内数百伏高压），同时抵御电池包内部可能的机械冲击（如部件松动碰撞）。
异形部件防护：如电池包内的传感器引线、熔断器接线端等不规则结构，热缩管可紧密贴合其形状，提供针对性防护。
二、热缩管的工作原理与种类
1. 工作原理
电池包用热缩管的核心原理基于高分子材料的 “记忆效应”，通过以下过程实现防护功能：
交联赋予 “记忆”：基材（如聚烯烃、硅胶）经辐射或化学交联形成三维网状结构，加热至熔融状态后拉伸扩张并冷却定型，此时材料 “记忆” 原始尺寸。
加热触发收缩：套在电池包部件上后，加热至特定温度（通常 80℃-160℃，依材料而定），高分子链激活并恢复原始形态，沿径向紧密收缩（轴向收缩率≤15%），形成贴合包裹。
防护功能实现：收缩后通过物理隔离实现绝缘（耐电压≥1kV，高压型号可达 25kV/mm 以上），带胶型号则通过内层热熔胶填充缝隙，实现防水（IP65 及以上）、防腐蚀密封。
2. 常见种类
针对电池包的高温（-40℃至 150℃以上）、高压（数百伏至数千伏）、可能存在电解液泄漏的特殊环境，常用热缩管种类包括：
硅胶热缩管：耐温范围 – 55℃-200℃，绝缘性能优异（击穿电压≥25kV/mm），阻燃等级达 V-0，且柔韧性好，适合电池包内振动环境下的线束防护，尤其适用于靠近电芯的高温区域。
双壁带胶热缩管：外层为聚烯烃（耐电压≥1kV），内层含热熔胶，收缩后胶层融化形成密封，防水等级可达 IP67，适用于线束与连接器接口、模组间接头等需防水的部位，能抵御电解液蒸汽侵蚀。
含氟聚合物热缩管：如 FEP、PTFE 材质，耐温 – 65℃-200℃以上，化学稳定性极强，可耐受电解液（如碳酸酯类）、冷却液等腐蚀，适用于靠近电解液管路的电气部件防护。
聚烯烃热缩管：成本适中，耐温 – 40℃-125℃，绝缘性良好（耐电压≥1kV），阻燃无卤，适合电池包内低温区或非腐蚀性环境的线束主干防护。
三、电池包热缩管的选型
电池包热缩管选型需结合电气性能、环境适应性及安装需求，关键维度如下：
1. 尺寸与收缩比
线束与热缩管匹配：收缩前内径需大于被保护部件外径（如线束直径 10mm，选收缩前内径 12-16mm 的型号），收缩后紧密贴合（收缩比优先选 2:1 或 3:1，确保异形部件包裹性）。
长度计算，考虑轴向收缩率（5%-15%），预留长度避免收缩后覆盖不足（如需覆盖 100mm，实际选用 110-120mm）。
铜排与热缩管匹配：
铜排规格由载流需求决定（如 10×50mm 铜排适配 200-300A 电流），其截面尺寸（宽 × 厚）直接限定热缩管尺寸：扩张后内径需为铜排最大外围尺寸（宽 + 2× 厚）的 1.1-1.2 倍（如 5×50mm 铜排需≥66mm 内径），确保套入顺畅；收缩后内径≤铜排外围尺寸的 0.9 倍，实现紧密包裹。
2. 耐温与耐电压
耐温范围：根据电池包区域选型号 —— 电芯附近选耐温≥150℃的硅胶或含氟型号；低温区（如电池包边缘）可选耐温 – 40℃-125℃的聚烯烃。
绝缘强度：高压回路（如模组间连接）需选击穿电压≥10kV/mm 的型号；低压采集线可选≥1kV 的基础型号，均需符合 GB/T 16935.1 绝缘配合标准。
3. 环境适应性
防水密封：潮湿或可能接触冷凝水的部位（如连接器），优先选双壁带胶热缩管，确保收缩后密封等级≥IP65。
耐化学性：靠近电解液管路的区域，需选用耐碳酸酯、酯类溶剂的含氟聚合物热缩管，避免材料溶胀失效。
阻燃性：电池包属易燃环境，需符合 UL94 V-0 或 GB 8410 阻燃标准，确保明火下 30 秒内自熄，无滴落引燃。
4. 机械性能
抗磨损：振动频繁的部位（如软铜排）需选壁厚≥0.2mm、邵氏硬度≥60 的型号，抵御长期摩擦开裂。
柔韧性：弯曲部位（如线束拐角）需选弹性体材质，避免低温脆化或反复弯折断裂。
四、技术要求与测试方法
1. 外观
技术要求：表面光滑，无气泡、杂质、裂痕，切口平整（斜切偏差≤5°），无粘性残留。
测试方法：
采用目视检查（自然光或等效光源下，距离样品 30-50cm），或借助 10 倍放大镜观察表面缺陷。
对切口进行测量：用角度尺检测斜切角度，偏差需≤5°；检查切口边缘是否存在毛刺、不平整等问题。
记录气泡、杂质等缺陷的数量、尺寸及分布情况，确保无粘性残留（用干净棉布擦拭表面，无粘腻感或残留物）。
2. 收缩性能
技术要求：
纵向收缩率控制在 ±10% 以内（即收缩后长度变化量不超过原始长度的 ±10%）；
同心率收缩前≥60%，收缩后同心率≥70%。
测试方法：
取样：从热缩管上截取 3 段长度为（50±2）mm 的样品。
预处理：测量收缩前内径（取样品两端及中间 3 点的平均值，精确至 0.1mm）。
加热收缩：将样品置于烘箱或热风枪加热区，按材料额定收缩温度（如 120℃±5℃）加热 5 分钟，自然冷却至室温。
测量计算：
纵向收缩率：测量每段样品收缩后的长度（精确至 0.1mm），按公式 “（收缩后长度 – 原始长度）/ 原始长度 ×100%” 计算；
同心率：测量收缩后样品同一截面的最大壁厚与最小壁厚，按公式 “最小壁厚 / 最大壁厚 ×100%” 计算，结果需≥70%。
3. 绝缘性能
技术要求：
常态下击穿电压≥1kV（高压型号≥10kV/mm）；
经高低温循环（-40℃至 150℃，100 次循环）后，击穿电压保持率≥80%（保持率 = 循环后击穿电压 / 初始击穿电压 ×100%）。
测试方法：
常态击穿测试：
取样后在 23℃±2℃、50%±5% RH 环境下放置 24 小时。
采用耐压测试仪，将样品置于两电极间（电极直径 50mm，间距为样品壁厚的 2 倍），以 1kV/s 速率升压至规定电压（如 1kV），保持 1 分钟，无击穿、闪络现象为合格；高压型号按 “kV/mm” 计算（如 25kV/mm 需耐受对应厚度的电压）。
高低温循环后测试：
将样品放入高低温箱，按 “-40℃保持 1 小时→升温至 150℃（速率 5℃/min）→150℃保持 1 小时→降温至 – 40℃” 为 1 循环，共 100 次。
循环后在常态环境放置 2 小时，重复上述击穿电压测试，计算保持率，需≥80%。
4. 耐温性
技术要求：
在额定温度范围（如 – 40℃至 125℃）内，经 1000 小时老化后，无开裂、粘连，拉伸强度保持率≥70%（保持率 = 老化后拉伸强度 / 初始拉伸强度 ×100%）。
测试方法：
初始性能测试：取样测量拉伸强度（按 GB/T 1040 标准，拉伸速率 200mm/min）。
老化处理：将样品置于恒温箱，在额定高温（如 125℃）下持续放置 1000 小时（低温段可通过 – 40℃/1000 小时补充测试）。
老化后检查：取出样品冷却至室温，目视检查是否有开裂、粘连、变色等现象；再次测试拉伸强度，计算保持率，需≥70%。
5. 阻燃性
技术要求：
按 UL94 标准进行垂直燃烧测试，余焰时间≤10 秒，无滴落物引燃下方棉垫。
测试方法：
样品准备：截取长度 125mm 的样品，垂直固定在夹具上（下端距离水平放置的脱脂棉垫 300mm）。
燃烧测试：用丙烷火焰（火焰高度 20mm）对准样品下端边缘燃烧 10 秒，移开火焰后记录余焰时间（火焰持续燃烧的时间）。
重复燃烧：第一次余焰熄灭后，再次用火焰燃烧样品 10 秒，记录第二次余焰时间。
判定：两次余焰时间均≤10 秒，且无滴落物引燃棉垫为合格。
6. 防水性（双壁带胶型号）
技术要求：经浸水测试（1m 水深，24 小时）后，内部无进水，绝缘电阻≥100MΩ。
测试方法：
样品制备：将热缩管套在模拟线束（或金属棒）上，按规定温度加热收缩，确保完全贴合（带胶型号需确认胶层充分熔融密封）。
浸水测试：将密封后的样品浸入 1m 深的蒸馏水中（水温 23℃±2℃），保持 24 小时。
检查与测试：取出样品后擦干表面，目视检查内部是否有进水痕迹；用绝缘电阻测试仪（施加 DC 500V 电压）测量样品两端的绝缘电阻，需≥100MΩ。
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