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在新能源汽車的技術(shù)體系中，線束作為關(guān)鍵的組件，依據(jù)其承擔(dān)的功能差異，新能源汽車線束可以根據(jù)功能分為低壓線束和高壓線束兩個(gè)系列。

 

低壓線束在構(gòu)造和功能上與傳統(tǒng)車輛的線束具備一定的相似性，其核心作用在于將新能源汽車內(nèi)部眾多的電器零部件進(jìn)行有效的連接，進(jìn)而達(dá)成對(duì)傳感器、控制單元等各類電子電氣零部件的精準(zhǔn)控制，保障車輛的基礎(chǔ)電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

 

新能源汽車線束的獨(dú)特性重點(diǎn)體現(xiàn)在高壓線束部分。高壓線束主要由高壓導(dǎo)線、高壓連接器、接線端子、波紋管、熱縮管、屏蔽環(huán)等組成。

 

其中，高壓導(dǎo)線與端子的連接工藝存在焊接、壓接和機(jī)械連接這三種方式。在當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展格局下，焊接和壓接這兩種工藝憑借其各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為了主流的工藝技術(shù)手段。

 

因此，本文將聚焦于這兩種主流工藝，深入剖析它們的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景以及性能表現(xiàn)等方面，以期為新能源汽車高壓線束連接工藝的優(yōu)化與發(fā)展提供有價(jià)值的參考和見解。

 

1、 高壓線束端子壓接的主要性能要求

 

1.1 電壓降

高壓線束在采用壓接連接時(shí)，導(dǎo)體壓接處的電壓降應(yīng)滿足下方圖表的要求。

導(dǎo)體標(biāo)稱截面/mm 2	試驗(yàn)電流/A	電壓降/mV
16	60	15
25	70	18
35	80	20
50	90	23
70	100	25

 

不同尺寸線束的電壓降標(biāo)準(zhǔn)要求

 

1.2 連接強(qiáng)度

端子與線束電纜的連接應(yīng)牢固，其最小拉力值應(yīng)符合下方圖表的規(guī)定。

導(dǎo)體標(biāo)稱截面/mm 2	拉力/N
10	500
16	1500
25	1900
35	2200

 

不同尺寸線束的最小拉力值標(biāo)準(zhǔn)要求

 

2 高壓線束與端子的連接方式

2.1 超聲波焊接連接

超聲波焊接連接是一種利用超聲波的高頻振動(dòng)能量，使兩個(gè)需連接的物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，從而實(shí)現(xiàn)連接的工藝方法。

 

高壓線束超聲波焊接連接是一種將高壓線束進(jìn)行連接的工藝方法。

 

其特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

 

連接強(qiáng)度高：通過超聲波的能量使金屬材料在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)分子間的結(jié)合，形成牢固的連接，能夠承受較高的拉力和扭力。

 

密封性好：焊接過程中可以使連接部位緊密貼合，有效防止水分、灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入，保證了高壓線束的電氣性能和可靠性。

 

生產(chǎn)效率高：超聲波焊接速度快，自動(dòng)化程度高，可以大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

 

無需添加焊料：與傳統(tǒng)的焊接方法相比，超聲波焊接不需要使用焊料，避免了因焊料帶來的雜質(zhì)和環(huán)境污染問題。

 

對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)：可以焊接多種金屬材料，如銅、鋁等，適用于不同類型的高壓線束連接。

 

超聲波焊接效果

 

當(dāng)然，其技術(shù)缺點(diǎn)也相對(duì)明顯，隨著焊接工件的厚度和硬度的增加，焊接難度急劇增大，所焊接金屬件不能太厚，焊點(diǎn)位不能太大。超聲波焊接的工件展開面會(huì)比較寬，難以在較狹窄的位置安裝。

 

2.2 機(jī)械壓接連接

壓接連接是利用工具或設(shè)備通過壓力將連接器的接頭變形壓到導(dǎo)線上，使連接器的端子與導(dǎo)線形成機(jī)械連接，讓其具有良好的機(jī)械和電氣性能。

 

目前，國(guó)外的線束電纜和插接端子基本均采用壓接連接，此項(xiàng)工藝技術(shù)已經(jīng)非常成熟穩(wěn)定，適用于大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)。

六邊形封閉式壓接端子

 

機(jī)械壓接后線束剖面圖

 

機(jī)械壓接操作簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便，且制造成本低，操作效率高，適合大批量生產(chǎn)，但性能上缺點(diǎn)明顯，機(jī)械壓接后的線束無法滿足連接器高電流通過率、電阻要求小的要求，機(jī)械壓接普遍在低壓線束上使用。

 

隨著新能源汽車充電電流向 800A 或者更高的方向發(fā)展，如果繼續(xù)使用銅作為電纜導(dǎo)體，需使用 95mm 2 或更大規(guī)格的線束，無論是機(jī)械壓接還是超聲波焊接都無法滿足大平方線束壓接的工藝要求，但是，電磁脈沖壓接技術(shù)的民用化為大平方線束提供了很好的解決方案。

 

2.3 電磁脈沖焊接

傳統(tǒng)的機(jī)械壓接和超聲波焊接在線束壓接上都具有一定的局限，電磁脈沖壓接技術(shù)綜合了上述兩種工藝優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，更進(jìn)一步將其短板補(bǔ)充完善。

 

其原理是利用電磁力來驅(qū)動(dòng)端子向內(nèi)快速縮頸的連接技術(shù)，加工過程不接觸工件表面，能夠保護(hù)端子表面涂鍍層的完整性。電磁脈沖壓接能夠獲得較低的電阻和較高的結(jié)合力，較于傳統(tǒng)壓接模式具有無與倫比優(yōu)勢(shì)，在高壓線束連接工藝上具有廣泛的應(yīng)用前景。

 

電磁脈沖壓接效果

 

隨著動(dòng)力電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和其他電子化部件（如車載充電機(jī)和壓縮機(jī)）的廣泛應(yīng)用，新能源汽車 800V 高壓架構(gòu)上線束系統(tǒng)的全新升級(jí)，高壓線束的高安全性和可靠性對(duì)質(zhì)量和工藝的提出了更高要求。