一种新能源汽车用耐刮擦抗扭摆电机连接电缆的制作方法

本发明涉及汽车电缆技术领域，具体涉及一种新能源汽车用耐刮擦抗扭摆电机连接电缆。

背景技术：

传统的新能源汽车（包括纯电动汽车和混合动力汽车等）其轮边电机或空压机连接线通常采用三芯屏蔽结构设计。存在如下缺点：

一、导体单丝伸长率＜30%，导体单丝均采用裸铜单丝，在扭摆或弯曲的工况状态下导体容易发生断丝，循环歪曲性能无法满足车轮电机及空压机长期使用工况；

二、绝缘材料采用低烟无卤聚烯烃弹性体，聚乙烯含量低，绝缘层与导体间附着力不够，在成缆过程、弯折布线过程中薄壁线芯受到扭力作用将出现绝缘层与导体分离的严重缺陷，影响导线裁剪加工及电气性能，易引发安全隐患；

三、线芯与pp填充绳绞合后包裹定型，但因pp填充绳材质较软，在经受挤压力后产生形变，很难保证芯线的圆整度，导致护套层同心度小于90%；且填充绳需进行单独裁剪加工，不易于线束厂自动化生产作业；另外传统的pp填充绳无法对线芯形成保护作用，在线缆扭摆或弯曲时线芯将直接受力，导线弯曲性能受到限制；

四、护套层材料采用低烟无卤无机阻燃剂材料，材料内含有50%以上的氢氧化镁和氢氧化铝等无机物，此类无机阻燃剂填充到烯烃聚合物中虽然有一些化学反应能提高其相容性，但因其含量太高，在线材表面受到应力后，其内部的白色无机阻燃剂所造成的应力发白现象便会呈现出来，在导线挤出过程和线束加工过程中表面刮白严重，耐刮擦性差，影响线缆及线束厂家布线使用。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新能源汽车用耐刮擦抗扭摆电机连接电缆。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新能源汽车用耐刮擦抗扭摆电机连接电缆，包括至少两根线芯，还包括弹性体内护层、编织层、铝箔层以及护套层；

所述线芯包括中心导体以及绝缘层；所述中心导体为通过交叉正规绞合所形成的含有铜箔丝的退火裸铜或镀锡绞合导体；所述中心导体的外周紧密包覆有所述绝缘层；

各所述线芯的外周紧密包覆有所述弹性体内护层，该弹性体内护层的外周紧密包覆有由裸铜丝或镀锡铜丝形成的所述编织层，该编织层的外周紧密包覆有所述铝箔层，该铝箔层的外周则紧密包覆有所述护套层；

所述中心导体包括数根退火裸铜或镀锡导体单丝，每股导体单丝的中心加入一根所述铜箔丝，该铜箔丝由铜箔包裹防弹丝组成；

其中，所述导体单丝的直径为0.20±0.008mm，伸长率为35~40%；

所述铜箔丝的直径为0.19±0.03mm，中心材料为200d防弹丝，拉断力大于或等于1.0kg，伸长率大于或等于6%；

所述绝缘层由第一低卤型交联聚烯烃制成，所述第一低卤型交联聚烯烃的原料包括以下重量份的组分：

聚乙烯40~45份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~9份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷22~26份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份；

所述弹性体内护层选用切口敏感型材料，其原料包括以下重量份的组分：

sebs20~28份；

pp7~12份；

epdm7~10份；

白油8~10份；

碳酸钙40~47份；

抗氧剂2~3份；

阻燃剂2~4份；

润滑剂2~3份；

所述护套层由第二低卤型交联聚烯烃制成，所述第二低卤型交联聚烯烃的原料包括以下重量份的组分：

聚乙烯32~36份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~9份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷24~30份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述编织层及所述铝箔层均为屏蔽层；

其中，所述编织层采用0.15mm镀锡铜导体，其编织密度为90~99%；

所述铝箔层采用铝塑复合带材料，其内侧表面裸露并贴合包覆于所述编织层的外周；所述铝箔层的厚度为0.03mm，所述铝箔层采用绕包方式，铝箔搭盖率为20~30%。

2．上述方案中，所述弹性体内护层的原料优选以下重量份的组分：

sebs20~24份；

pp7~12份；

epdm7~10份；

白油8~10份；

碳酸钙40~44份；

抗氧剂2~3份；

阻燃剂2~4份；

润滑剂2~3份。

3．上述方案中，所述弹性体内护层的原料制备工艺包括：

将原料的各组分一起投入温度为210℃的密闭式混炼机中，混炼18~20分钟，制成团状物料；

将团状物料投入双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到切口敏感型材料；所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为155℃、175℃、185℃、190℃、200℃、195℃、190℃。

4．上述方案中，所述第一低卤型交联聚烯烃的原料优选以下重量份的组分：

聚乙烯40~42份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~8份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷22~24份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

5．上述方案中，所述第一低卤型交联聚烯烃的原料制备工艺包括：

将原料的各组分一起投入温度为200℃的密闭式混炼机中，混炼20~22分钟，制成团状物料；

将团状物料投入双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到第一低卤型交联聚烯烃；所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、170℃、180℃、190℃、200℃、195℃、190℃。

6．上述方案中，所述第二低卤型交联聚烯烃的原料优选以下重量份的组分：

聚乙烯32~34份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~9份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷24~28份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

7．上述方案中，所述第二低卤型交联聚烯烃的原料制备工艺包括：

将原料的各组分一起投入温度为200℃的密闭式混炼机中，混炼20~22分钟，制成团状物料；

将团状物料投入双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到第二低卤型交联聚烯烃；所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、170℃、180℃、190℃、205℃、195℃、195℃。

8．上述方案中，所述第二低卤型交联聚烯烃材料在20°c时的密度指标小于或等于1.30g/cm，在20℃时的邵氏硬度小于或等于82度；另外，材料在老化前的拉伸强度大于或等于11mpa，断裂伸长率大于或等于400%，老化前的撕裂强度大于或等于40n/mm。

本发明的工作原理及优点如下：

一种新能源汽车用耐刮擦抗扭摆电机连接电缆，包括线芯、弹性体内护层、编织层、铝箔层及护套层；线芯包括中心导体及绝缘层；中心导体包括数根退火裸铜或镀锡导体单丝，每股导体单丝的中心加入一根铜箔丝，铜箔丝由铜箔包裹防弹丝组成；导体单丝的直径为0.20±0.008mm，伸长率为35~40%；铜箔丝的直径为0.19±0.03mm，中心材料为200d防弹丝，拉断力大于或等于1.0kg，伸长率大于或等于6%；绝缘层由第一低卤型交联聚烯烃制成；弹性体内护层选用切口敏感型材料；护套层由第二低卤型交联聚烯烃制成。

相比现有技术而言，本发明具备如下特性：

1.本发明的中心导体通过铜箔丝的绞入，可大幅提升中心导体的柔软度、抗张强度、导线的耐弯折及抗扭摆性能，保证导线满足±90°的循环弯曲次数≥20000次，导体不发生断丝。

2.本发明通过绝缘层的特殊材料配方，能够大幅度提升绝缘层的附着力，解决了薄壁线芯在成缆过程、弯折布线过程受到扭力作用所出现的绝缘层与中心导体分离缺陷，加强了绝缘层对中心导体的受力保护，易于导线裁剪加工并加强了电气性能可靠性。

3.本发明通过在绞合线芯外使用切口敏感性弹性体内护层进行填充，藉由弹性体内护层的特殊材料配方，可在0.1mm切口下完成内护套的剥离加工，实现线芯绝缘层与编织层隔离，在保证编织层内线圆整度大于90%的同时，起到了防止线芯刺破的功能。在满足电缆实验性能要求的同时，利用内护层对线芯的保护，可以降低导线弯曲、摆动过程的线芯受力，提高导线的循环弯曲性能。能够更好的满足电缆在车轮电机及空压机连接工况的应用。

4.本发明护套层采用低卤型阻燃体系，通过护套层的特殊材料配方，可以解决传统材料内大量的过氧化物无机物阻燃剂在线材表面受到应力后表观变白问题。同时提升电缆耐刮性能，便于导线挤出过程和线束加工布线。

附图说明

附图1为本发明实施例的剖面结构示意图。

以上附图中：1．线芯；2．弹性体内护层；3．编织层；4．铝箔层；5．护套层；6．中心导体；7．绝缘层；8．铜箔丝；9．导体单丝。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

参见附图1所示，一种新能源汽车用耐刮擦抗扭摆电机连接电缆，包括至少两根线芯1，还包括弹性体内护层2、编织层3、铝箔层4以及护套层5。

所述线芯1包括中心导体6以及绝缘层7；所述中心导体6为通过交叉正规绞合所形成的含有铜箔丝8的退火裸铜或镀锡绞合导体；所述中心导体6的外周紧密包覆有所述绝缘层7。

各所述线芯1的外周紧密包覆有所述弹性体内护层2，该弹性体内护层2的外周紧密包覆有由裸铜丝或镀锡铜丝形成的所述编织层3，该编织层3的外周紧密包覆有所述铝箔层4，该铝箔层4的外周则紧密包覆有所述护套层5。

优选的，所述中心导体6包括数根退火裸铜或镀锡导体单丝9，每股导体单丝9的中心加入一根所述铜箔丝8，即，从横截面角度观察，单根铜箔丝8的周围被多根导体单丝9环绕，这里的“每股”并不限定导体单丝的具体数量。所述铜箔丝8由铜箔包裹防弹丝组成。所述导体单丝9的直径为0.20±0.008mm，伸长率为35~40%；所述铜箔丝8的直径为0.19±0.03mm，中心材料为200d防弹丝，拉断力大于或等于1.0kg，伸长率大于或等于6%。

具体实施时可通过铜杆拉丝后进行束丝，将多根铜丝（导体单丝9）与含有200d防弹丝的铜箔丝8进行绞合，形成所述中心导体6。所述中心导体6是符合gb/t3956要求的第5类退火导体，不仅具备高柔软、阻节能、高载流的能力，同时通过铜箔丝8的绞入，可大幅提升中心导体6的柔软度、抗张强度、导线的耐弯折及抗扭摆性能，保证导线满足±90°的循环弯曲次数≥20000次，导体不发生断丝。

优选的，所述绝缘层7由第一低卤型交联聚烯烃制成，所述第一低卤型交联聚烯烃的原料包括以下重量份的组分：

聚乙烯40~45份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~9份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷22~26份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

其中，所述poe为聚烯烃弹性体，所述eva为乙烯-乙酸乙烯共聚物，所述抗氧剂可选用酚类，亚磷酸酯类，硫酯类以及氨类等。

第一低卤型交联聚烯烃的原料中聚乙烯成分较高，达40份以上，高于传统聚乙烯添加含量10~15份，用于提高绝缘层7与中心导体6间附着力；所述十溴二苯乙烷主要用于传统过氧化物阻燃剂（氢氧化镁、氢氧化铝）的替代，起到阻燃效果的同时，提升绝缘耐刮擦性能。

借此配方设计，可实现绝缘层7与中心导体6间附着力增大，绝缘层7附着性突出，可实现在绝缘导线成缆及线束加工过程绝缘层与导体无分离。能够在提升导线加工性能的同时可充分保证导线电气性能的良好。在导线扭摆或弯折工况下可更好的减少导体直接受力，提高导线循环弯曲性能。

其中，所述第一低卤型交联聚烯烃的原料优选以下重量份的组分：

聚乙烯40~42份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~8份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷22~24份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

其中，所述第一低卤型交联聚烯烃的原料制备工艺包括：

将原料的各组分一起投入温度为200℃的密闭式混炼机中，混炼20~22分钟，制成团状物料；

将团状物料投入双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到第一低卤型交联聚烯烃；所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、170℃、180℃、190℃、200℃、195℃、190℃。

其中，所述弹性体内护层2选用切口敏感型材料，其原料包括以下重量份的组分：

sebs20~28份；

pp7~12份；

epdm7~10份；

白油8~10份；

碳酸钙40~47份；

抗氧剂2~3份；

阻燃剂2~4份；

润滑剂2~3份。

其中，所述sebs为氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，所述pp为聚丙烯，所述epdm为三元乙丙橡胶，此处所述抗氧剂可选用如酚类、亚磷酸酯等。

借此配方设计，弹性体内护层2作为填料，其重量份较大，主要成分为碳酸钙，用于调整材料比重、控制材料机械性能，材料绝缘强度可达3~7mpa，撕裂强度可达8~15n/mm，还可大幅度提升内护层切口敏感度，0.1mm切口深度即可完成弹性体内护层2的剥离，能够更好的满足线束厂裁线加工。通过该弹性体内护层2对线芯1进行保护，可以降低导线弯曲、摆动过程的线芯受力，提高导线的循环弯曲性能。

对比行业内pp网填充结构，既解决了pp网及包带单独裁剪作业的多工序加工问题，有助于线束厂的自动化加工作业。对线芯1起到了保护作用，可防止编织等过程发生刺破，另外此结构的应用能够实现双绞线绞合缝隙的充分填充，对比传统pp网填充结构，线芯紧实、圆整度，在护套层5挤出过程形变更小，可充分保证弹性体内护层2、护套层5厚度的均匀性，实现导线护套层5圆整度大于等于95%。同时弹性体内护层2在导线弯折、扭摆过程中可以减少导线受力，提高导线循环弯曲性能。

其中，所述弹性体内护层2的原料优选以下重量份的组分：

sebs20~24份；

pp7~12份；

epdm7~10份；

白油8~10份；

碳酸钙40~44份；

抗氧剂2~3份；

阻燃剂2~4份；

润滑剂2~3份。

优选的，所述弹性体内护层2的原料制备工艺包括：

将原料的各组分一起投入温度为210℃的密闭式混炼机中，混炼18~20分钟，制成团状物料；

将团状物料投入双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到切口敏感型材料；所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为155℃、175℃、185℃、190℃、200℃、195℃、190℃。

其中，所述编织层3及所述铝箔层4均为屏蔽层；所述编织层3采用0.15mm镀锡铜导体，满足gb/t4910《镀锡圆铜线》标准规定，其编织密度为90~99%；所述铝箔层4采用铝塑复合带材料，其内侧表面裸露并贴合包覆于所述编织层3的外周；所述铝箔层4的厚度为0.03mm，满足yd/t723.5《金属塑料复合带》标准规定，所述铝箔层4采用绕包方式，铝箔搭盖率为20~30%。

借此双层屏蔽使电缆具备良好的屏蔽效能和转移阻抗，避免了车内布线时，线缆之间由于电流产生的磁场干扰，保证了传输信号的稳定性。其中，所述铝箔层4的内侧表面裸露并贴合包覆于所述编织层3的外周，可保证编织层3的接地效果；另外铝箔层4的外侧表面可设有耐高温材质，如pe、聚氨酯等。

优选的，所述护套层5由第二低卤型交联聚烯烃制成，所述第二低卤型交联聚烯烃的原料包括以下重量份的组分：

聚乙烯32~36份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~9份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷24~30份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

此处抗氧剂可选用酚类，亚磷酸酯类，硫酯类以及氨类等。

借此配方设计，通过使用十溴二苯乙烷用于替代传统的过氧化物（氢氧化镁、氢氧化铝）阻燃剂，可起到阻燃效果的同时，还可解决高含量无机阻燃剂在线材表面受到应力后，其内部的白色无机阻燃剂所造成的应力发白现象，提升护套层5的绝缘耐刮擦、耐刮白性能。不仅能够提升导线外观质量，还能够满足导线生产加工、裁剪及车内电机连接布线的使用。

其中，因护套层5内部含有弹性体内护层2包覆在线芯1表面，缆芯结构可更加紧实、圆整，在护套层5挤出过程受挤出压力行变量很小，可充分保证内外护层厚度的均匀性，更好的满足护套层5挤出生产。另外因其内护层2的圆整填充，可实现外护套层5圆整度大于95%，更好的服务于高端线束厂的自动化裁剪作业。

其中，所述第二低卤型交联聚烯烃的原料优选以下重量份的组分：

聚乙烯32~34份；

poe5~7份；

乙丙橡胶6~9份；

eva15~18份；

十溴二苯乙烷24~28份；

三氧化二锑9~12份；

抗氧剂2~3份。

其中，所述第二低卤型交联聚烯烃的原料制备工艺包括：

将原料的各组分一起投入温度为200℃的密闭式混炼机中，混炼20~22分钟，制成团状物料；

将团状物料投入双螺杆挤出机中，挤制成颗粒，得到第二低卤型交联聚烯烃；所述双螺杆挤出机的七个温度段分别为150℃、170℃、180℃、190℃、205℃、195℃、195℃。

其中，所述第二低卤型交联聚烯烃材料在20°c时的密度指标小于或等于1.30g/cm，在20℃时的邵氏硬度小于或等于82度；另外，材料在老化前的拉伸强度大于或等于11mpa，断裂伸长率大于或等于400%，老化前的撕裂强度大于或等于40n/mm，导线循环歪曲实验大于或等于20000次。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。