电池托盘使用绝缘材料主要是为了防止电流泄漏，保护人员安全，同时确保电池系统的正常运行。在选型时，需要考虑材料的绝缘性能、耐热性、化学稳定性和机械强度。这些因素共同决定了绝缘材料在电池托盘中的应用效果，从而影响整个电池系统的安全性和可靠性。

电池托盘电气绝缘安全丨中篇-耐压性能保障

图1  电动汽车电池托盘

1-绝缘材料选型与方案设计

在电池托盘绝缘材料的选型中，重点关注材料的介电性能、环境耐受性和机械性能。以下是电池托盘中常用的 6种绝缘材料及其相关信息：

方案设计时我们一般需综合考虑应用场景、性能要求及成本预算三大关键因素来选择合适的绝缘材料。如：

（1）根据应用场景选择：在像高压、大电流的储能电池系统中，电池托盘侧边若需要高性能绝缘材料，建议采用PI膜贴附方案；若绝缘性能要求不高，绝缘粉喷涂方案可供选择。对于电池托盘底板，若追求低成本绝缘方案，绝缘粉喷涂或绝缘漆涂覆方案较为合适。

（2）根据性能要求选择：当对绝缘性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能等要求较高时，PI膜贴附方案是较好的选择；若这些性能要求相对较低，绝缘粉喷涂或绝缘漆涂覆方案可满足需求。

（3）根据成本预算选择：成本预算有限时，绝缘粉喷涂或绝缘漆涂覆方案更经济；成本预算充足的情况下，可选择PI膜贴附方案。

2-电池托盘选用PI膜技术要求

(1)材料：PI，基膜厚0.1-0.14mm，背胶胶厚0.03mm，PI膜导热系数＞0.3W/(m·k)；

(2)耐压性：AC 3000V，60S，漏电流≤0.5mA；

(3)（冷贴）180°剥离强度≥15N/24mm；

(4)绝缘性：DC 1500V,60S,绝缘电阻＞1000MΩ；

(5)耐温耐电解液绝缘性能：在500℃、700V DC电压，滴加2ml电解液下（测试面积13000mm<H>2<H>），保持1h，无击穿无跳火；

(6)耐温绝缘性能：500±2℃下，持续烘烤（马弗炉）0.5h，样品整体形态变化过程无自燃，且试样两过。表面施加AC 1000V，从0V到3000升压时间10S，继续持续60S，被测样品无击穿、无跳火；

(7)阻燃等级：UL94 V-0;

(8)高温高湿：1000小时85℃和85%湿度试验后，样品无开裂、无变形，满足国标《GBT 13542.6-2006 电气绝缘用薄膜 第6部分：电气绝缘用聚酰亚胺薄膜》中关于绝缘电阻、耐电压值、电气强度要求，拉伸强度、断裂伸长率、剥离强度相比本物料未老化时下降＜30%;

(9)冷热冲击：85℃持续一小时切换至-40℃持续一小时，再切换至85℃这样高低温循环。切换时间包含在一小时内，切换时间≤3min。样件在高低温循环1000小时后，样品无开裂、无变形，满足国标《GBT 13542.6-2006 电气绝缘用薄膜 第6部分：电气绝缘用聚酰亚胺薄膜》中关于绝缘电阻、耐电压值、电气强度要求，拉伸强度、断裂伸长率、剥离强度相比本物料未老化时下降＜30%。

(10)盐雾试验：GB/T 10125标准中的中性盐雾试验（NSS）测试，温度为35℃、湿度≥85%RH，试验溶液为（5±0.1%）（质量分数）NaCl ，PH=6.5~7.2，连续喷雾72h，盐雾试验后，样品无开裂、无变形，满足国标《GBT 13542.6-2006 电气绝缘用薄膜 第6部分：电气绝缘用聚酰亚胺薄膜》中关于绝缘电阻、耐电压值、电气强度要求，拉伸强度、断裂伸长率、剥离强度相比本物料未老化时下降＜30%。

(11)产品符合RoHS。

图2  电池托盘用PI膜

3-绝缘耐压测试方法及常见问题解决方案

（1）绝缘耐压测试方法

绝缘耐压测试是评估电气设备绝缘性能的重要手段，主要包括直流耐压测试和交流耐压测试。直流耐压测试通过施加直流高电压，检测绝缘材料在规定时间内是否击穿，设备包括直流高压发生器、电压表等，步骤为施加电压、保持电压和降低电压。交流耐压测试则施加交流高电压，设备和步骤与直流测试类似。两种方法均需在测试前做好准备工作，确保设备接地良好，并在测试过程中密切观察绝缘材料的表面状况。

（2）常见问题及解决方案

绝缘耐压测试中常见的问题包括绝缘击穿、泄漏电流过大和测试设备故障。绝缘击穿可能由绝缘材料性能不足、内部缺陷或受潮引起，解决方案包括选择优质材料、加强维护和改进绝缘结构。泄漏电流过大可能由绝缘电阻降低、表面污染或测试设备精度不够导致，解决方案包括保持绝缘材料清洁、干燥和校准测试设备。测试设备故障可能由设备老化、维护不当或操作不当引起，解决方案包括定期维护、正确操作和及时维修。

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