汽車蓄電池線熱縮管選型及應用設計

摘要： 隨著汽車工業發展， 汽車對性能、 穩定性、 成本的要求越來越高， 對材料、 性能定義也更加科學。 汽車零部件產品的要求更加苛刻， 各大主機廠及供應商對零部件的設計要求統一性、 標準化也日漸完善。 本文針對汽車線束行業熱縮管的選型及應用設計進行科學論證和分析。

關鍵詞： 線徑； 熱縮管性能； 熱縮管材料； 熱縮管規格； 應用端截面積； 卡點； 共壓； 功能面

1 國內外熱縮管選型及應用現狀

1） 國內對于該領域的研究參差不齊，以某些知名車企為例，對于熱縮管的材質、收縮比、相對端子的位置要求，沒有統一的標準來定義，僅有溫度等級、阻燃性的要求，都是根據熱縮管在整車上所處環境，直接選擇定型，并無明確文件要求熱縮管的全部性能參數及規格。在應用領域，國內其他主機廠更是沒有相關標準來保證產品一致性。

2） 國外主機廠很多知名企業對熱縮管的選型及應用是相對完善的，至少對熱縮管的產品本身材料應滿足的標準及熱縮管應用端應該符合什么裝配要求都有著明確的說明及完善的驗證方法，并且在其企業內部都有相關的標準要求。

2 基本名詞解釋

1） 電性能功能面定義：孔式接頭或端子與接觸對配端的接觸面，如圖1所示。

2） 裝配面定義：緊固件連接孔式接頭或端子的接觸面，如圖2所示。

3） 熱縮管應用端：熱縮管使用區域的所有種類簡稱，如卡點、孔式接頭、端子、護套、焊接等。

4） 應用端截面積：熱縮管應用端某一點徑向方向截面積。

5） 截面直徑：應用端截面的直徑。

3 對配端分類及其相關零部件設計注意事項

3.1  共壓端子

端子尾部壓接2條或者2條以上電線的端子為共壓端子。如某主機廠某項目某端子密封案例，經過對端子結構、熱縮管出膠及烤管后的剖析，最終通過添加膠片方式實現該類端子密封。如圖3所示。

注意：①端子設計時，需要在熱縮管前段結合處A留10mm長度；②熱縮管尾部與電線結合處B可根據線徑大小來決定是否添加膠片 （線徑較小的內壁自帶膠即可滿足密封，線徑較大的需要添加膠片，B處至少需留夠20mm的熱縮管余量保證密封）；③折彎角度β需要滿足烤管完成后，出膠不能進入裝配面。

3.2  焊接點及卡點

通過焊接及卡環壓接2條及2條以上的電線連接點分別為焊接點及卡點。如某項目卡環端子即為卡點的典型例子，見圖 4。

該類對配端密封方案優先采用足夠長度熱縮管直接實現密封保護。

注意：卡點兩側熱縮管應滿足以下長度要求：單線端L1≥15mm；多線端L2≥20mm。

3.3  中開端子

中開端子是端子用于電線中間作為接觸點的異型端子，如某項目中用到的孔式接頭端子，如圖5所示。

注意：因該類端子尾部較長，一般會大于30mm，端子前部為平面與曲面接觸，在熱縮管應用時，膠不易將其縫隙覆蓋全，因此在該類應用端選熱縮管時，應選擇出膠量大的。如仍不能滿足要求，可考慮在尾部填充膠片實現密封保護。

3.4  單一線徑對配的普通類端子

連接單條電線的普通類端子在應用熱縮管時，需要注意出膠不能進入功能面，不能影響裝配面，不能影響裝配緊固件工具正常使用，裝配過程不能對周邊環境干涉。如圖6所示。

注意：前期設計端子時，充分結合安裝環境及端子折彎設計，可以方便后期熱縮管的選擇和應用。

圖6 連接單條電線的普通類端子

4 熱縮管性能參數選擇

目前一般會從以下8個方面判定熱縮管性能參數：熱縮管外壁材料、熱縮管內壁膠材料、熱縮管耐溫等級、熱縮管阻燃性、熱縮管單雙壁、熱縮管收縮比、熱縮管顏色、熱縮管類型 （套管/帽）。

1） 熱縮管外壁材料較常見的是XLPO交聯聚烯烴、PVDF聚乙二烯二氟化物及其他氟化聚合物等。該項選擇主要考慮主機廠對材料的要求，一般選擇與線皮類似的材料。

2） 熱縮管內壁膠材料較常見的是以聚烯烴為基礎的化合物。該項選擇主要考慮加熱后，需要與對配端完全貼合，起到保護作用。

3） 熱縮管收縮比為熱縮管受熱收縮前后的最大直徑比。收縮比主要影響熱縮管對對配端的收縮性能，也可以理解為雙壁熱縮管大的收縮比會有更好的出膠效果，對于結構簡單的端子可以選擇收縮比較小的來滿足保護；對于結構復雜不易密封的端子，則需要選擇收縮比相對大些的熱縮管來保護。

4） 熱縮管耐溫等級、阻燃性、單雙壁、顏色、類型均需要依據對配端所在整車的位置來確定。

5） 熱縮管管徑的選擇應依據供應商不同及一級供應商不同選擇側重不同的規格，針對不同導線壁厚、線芯數或者對配端特征來定義對應的熱縮管直徑范圍，再根據熱縮管供應商的產品規格及線束工藝要求選擇最優線徑。

5 熱縮管應用影響因素分析

以下是一些經驗教訓，僅供參考。

1） 產品一致性：必須選擇符合客戶性能要求的熱縮管，如單雙壁、收縮比、耐溫、材料、管徑、長度等。

2） 參數統一性：烤管過程的時間、溫度、一次烤管數量區間、溫度公差等。

3） 設備一致性：需保證每批次的設備型號統一且保證工作狀態的穩定性一致等。

4） 工裝一致性：熱縮管相對對配端的位置工裝、線束在烤箱中的位置一致性等。

5） 端子結構：對特定端子結構需要針對性選型并評估可行性。

6） 環境因素：由于線束供應商受到一年四季或者庫存環境的不同，應適當調整烤管參數并按相應變化進行性能驗證。



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