TWI413133B - 電動車電源纜線之包覆層及電動車電源纜線 - Google Patents

Description

電動車電源纜線之包覆層及電動車電源纜線

本發明係有關於一種電動車電源纜線之包覆層與電動車電源纜線，尤指一種具有耐高溫特性的電動車電源纜線之包覆層與電動車電源纜線。

按，汽車已大量運用於人類生活中的運輸工具之一，然而汽車以石化燃料為主要動力能源，卻也直接或間接造成二氧化碳(CO₂ )的大量排放，而此正為溫室效應的主要來源之一。近年來，為了減少CO₂ 的排放加上全球對節減碳問題日趨重視，車廠對於車體的輕量化、零件的效能提升以減少排氣量等措施，其目的皆為提升車輛的行駛效能以降低CO₂ 的排放。因此，電動車的逐漸被研發，以達成CO₂ 的零排放之最終目標。

電動車利用電力作為動力能源，利用高容量的電池提供大量電力以長期行駛，但電力如何能快速及大量的傳輸便是問題。一般汽車內部使用的電力傳輸為60V的直流電或25 V的交流電，以提供汽車內部電機電子的應用；但電動車行駛所需之電力傳輸屬於高壓(如500 V至600 V)，且目前尚未制定相關標準。

正因如此，一般汽車使用的電線電纜之電壓等級60 V、耐熱等級105℃的標準並不適用於電動車。鑑於如此，目前針對電壓等級600 V、耐熱等級150℃之電動車用電源線纜的正逐步地研發當中，以滿足電動車電力傳輸之需求。

本案發明人有鑑於上述習用的技術於實際施用時的缺失，且積累個人從事相關產業開發實務上多年之經驗，精心研究，終於提出一種設計合理且有效改善上述問題之結構。

本發明之目的之一，在於提供一種包覆層，其係為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物所製成，而利用該包覆層披覆導體所形成的電線、電纜則可應用於高溫的環境。

本發明實施例係提供一種電動車電源纜線之包覆層，該包覆層係為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物所製成，其耐熱等級為125℃~150℃。

本發明實施例更提供一種電動車電源纜線，包含：一導體；一包覆於該導體之絕緣層；一包覆於該絕緣層之遮蔽層；以及一包覆於該遮蔽層之被覆層，其中，該絕緣層係為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物所製成，該被覆層可為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物或阻燃聚氯乙烯組成物所製成。

本發明具有以下有益的效果：本發明利用低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物提升所製成之塑料的熱安定性，且上述塑料所製成的包覆層(即絕緣層、被覆層等)具有優異的耐熱性能、電絕緣性能、物理性能及良好的柔軟性。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

本發明係提供一種電動車電源纜線之包覆層，該包覆層可滿足長期耐熱等級為125℃以上，因此能提升電流傳輸效益。而上述電動車電源纜線之包覆層係為低煙無鹵(Low Smoke-Halogen Free，LSOH)阻燃交連聚烯烴組成物所製成。

以下將以具體的實施例說明低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物的特性：本發明之第一實施例係選用原料HTE 150，其為一種化學交連之低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物，且本實施例之低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物中不含鹵素，在組成中可包括有乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer，EVA)、乙烯丙烯共聚物ethylene-propylene copolymer，例如乙烯丙烯橡膠，EPDM、矽橡膠(Si Rubber)、交連劑、引發劑(initiator，例如過氧化二異丙苯，DCP)、酚類抗氧化劑(例如Irganox 1010，其主成份為Pentaerythritol Tetrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphentl)propionate))、及阻燃劑(例如氫氧化鎂)。其組成之重量百分比如表一，且表二(A)、(B)顯示HTE 150的基本特性：

本實施例係利用HTE 150製作600V、150℃電動車電源纜線1，如圖1所示，其包括導體10、絕緣層11、遮蔽層12及被覆層13，而被覆層13上更可設有保護層14，其中絕緣層11可為HTE 150所製作，被覆層13可為HTE 150或耐熱等級105℃的無鉛阻燃聚氯乙烯所製作，經過測試後，以HTE 150所製作的包覆層(即上述的絕緣層11)可滿足ISO 14572 Class D的需求。如表三(A)、(B)所示，故顯示該包覆層可長期使用溫度等級為-40℃至+150℃的範圍。

另一方面，本發明之600 V、150℃之電動車電源纜線1因長期耐熱等級可達150℃，因此能提升電流傳輸效益，尤其使用環境溫度越高，效益越大，特別適合電動車使用，參考資料如下：電纜安全電流(A)：計算公式依據IEC 60287，請參考表四(A)、(B)：

因此，本發明利用低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物製作600 V、150℃之電動車電源纜線1，其具有優異的大傳輸電流、物理性能、電氣性能等特性，且具有優異的耐熱性能、電絕緣性能、物理性能及良好的柔軟性，同時具有良好環保性，而測試結果符合ISO 14572：2006之Class D檢驗要求，使前述的電動車電源纜線1更可適合電動車大電力傳輸的使用。另外，前述低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物可利用普通押出機押出後，以熱水或蒸氣浴的方式即可進行交連，無須特殊設備或生產條件，故不會導致製程上的複雜度。

再一方面，如圖1所示之電動車電源纜線1，其中導體10係為電動車電源纜線1中傳輸電源/訊號的主要單元，其為一導電性良好之材質所構成，如在本具體實施例中，導體10係為鍍錫銅線101所形成，而導體10可為鍍錫銅線、銅線、鋁線等金屬材質，在結構上可具有多種態樣，例如束絞或複絞等等。

遮蔽層12係包覆於該絕緣層11外緣，其功能在於提供遮蔽電磁訊號干擾的情況。由於車用電子的廣泛使用，遮蔽層12即可用於屏蔽電子訊號的相互干擾；而遮蔽層12係為導體材質，如金屬等，而在本具體實施例中，遮蔽層12為鍍錫銅線所編織成型，換言之，該遮蔽層12為具有編織結構之金屬件，以提供較佳的遮蔽效果，如在本創作中，遮蔽層12可達到遮蔽率95%以上，及滿足1GHz、40dB的效果。

另外，保護層14係包覆於該被覆層13外緣，該保護層14係為一耐磨件，例如以耐磨塑料所製成，如尼龍等，以使本創作之電動車電源纜線1具有較佳的耐磨性，以解決傳統車用電纜的耐磨耗特性不佳，導致用電安全的問題。另外，保護層14中更可添加色母，使保護層14顯示出不同顏色，以資辨識。

綜上所述，本發明具有下列諸項優點：

1、本發明利用低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物製作線纜之包覆層，包括絕緣層、被覆層，而根據實驗結果，本發明以低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物所製成的塑料具有較佳的耐熱性，可滿足耐熱125℃或以上之高溫操作。

2、承上，本發明的低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物可長期在150℃的高溫範圍下使用。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。

1‧‧‧電動車電源纜線

10‧‧‧導體

11‧‧‧絕緣層

12‧‧‧遮蔽層

13‧‧‧被覆層

14‧‧‧保護層

圖1係為本發明電動車電源纜線之示意圖。

1．．．電動車電源纜線

10．．．導體

11．．．絕緣層

12．．．遮蔽層

13．．．被覆層

14．．．保護層

Claims (6)

1. 一種電動車電源纜線之包覆層，該包覆層係為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物所製成，所述低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物以重量百分比計，包括：(A)30%至85%的乙烯-醋酸乙烯共聚物、(B)10%至30%的乙烯丙烯共聚物、(C)10%至30%的矽橡膠、(D)0.5%至1.5%的交連劑、(E)0.1%至0.5%的引發劑、(F)0.2%至0.4%的酚類抗氧化劑及(G)20%至50%的阻燃劑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動車電源纜線之包覆層，其中該低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物係為化學交連之低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物，且該低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物為耐熱等級125℃至150℃。
3. 一種電動車電源纜線，包含：一導體；一包覆於該導體之絕緣層；一包覆於該絕緣層之遮蔽層；以及一包覆於該遮蔽層之被覆層，其中，該絕緣層係為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物；該被覆層係為低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物或無鉛阻燃聚氯乙烯組成物所製成，所述低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物以重量百分比計，包括：(A)30%至85%的乙烯-醋酸乙烯共聚物、(B)10%至30%的乙烯丙烯共聚物、(C)10%至30%的矽橡膠、(D)0.5%至1.5%的交連劑、(E)0.1%至0.5%的引發劑、(F)0.2%至0.4%的酚類抗氧化劑及 (G)20%至50%的阻燃劑。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電動車電源纜線，其中該遮蔽層係具有編織結構之金屬件。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電動車電源纜線，更包括一包覆於該被覆層之保護層。
6. 如申請專利範圍第3項所述之電動車電源纜線，其中該低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物係為化學交連之交連聚烯烴組成物，且該低煙無鹵阻燃交連聚烯烴組成物為耐熱等級125℃至150℃。