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文档简介
《车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜》
编制说明
一、工作简况
1.1任务来源
《车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜》团体标准是由中国汽车工程学会批准立
项。文件号中汽学函【2022】294号,任务号为2022-96。本标准由中国汽车工程
学会标准化工作委员会提出,苏州赛伍应用技术股份有限公司牵头、清华大学苏州
汽车研究院、宁德时代新能源科技股份有限公司、国轩高科股份有限公司、中创新
航科技股份有限公司等单位起草。
1.2编制背景与目标
柔性扁平排线热熔胶膜又称FFC用热熔胶膜,是一种阻燃高分子聚酯与PET组
合的热熔胶膜,其特点具有良好的铜导体粘着力、绝缘性、柔韧性、助燃性等。能
广泛应用于FFC柔性扁平线材和LED灯带,由于它方便的使用特性,已经被越来越
多的材料开发领域所接触和认识。作为一种新型的胶黏剂应用材料,具有清洁、环
保、高效、安全等优点,国内外生产厂家也逐渐认识到热熔胶膜行业的发展潜力。
制定柔性扁平排线热熔胶膜标准有助于相关企业不断技术创新,促进产品迭代,
逐步打破国外技术垄断和产品垄断,降低对国外产品的依赖;有助于实现大规模,
多领域应用,促进上下游行业的发展;有助于统一、规范绝缘胶膜产品要求,提升
行业可持续发展动力。具体体现在:
1)助力车辆轻量化,效果显著。
目前很多汽车都是用铝合金/碳纤维来打造车身,所有的零部件也都在轻量化。
减轻线束重量的有效方法之一是减小连接器和继电器的尺寸和重量。在整车线束布
线中,有数百个线束连接器。随着技术的发展和材料的开发应用,线束连接器的体
积和重量正在减少,有效减轻了汽车重量,提高燃油经济性,减少二氧化碳排放。
柔性扁平电缆(FFC)是一种柔性电子部件,由多根电线组成,电线彼此并排放置在
一个宽而扁平的组件中。连接连接器时用于连接PCB。它广泛应用于汽车,电子等
行业。它的优点是体积小,密度高,功能强大,确保稳定的质量,可自由选择引线
数量和引线间距,便于连接。节约生产成本,提高生产效率,产品主要应用于智能
座舱、动力电池内的低压连接。
1
2)助推产业链上下游协调发展,规模稳步扩大。
柔性扁平排线热熔胶膜广泛适用于智能手机、高铁车辆、声学产品、智能空调
等领域推动超薄胶带、PU保护膜、耐高温热固型绝缘胶膜等产品,作为阻燃绝缘材
料。热熔胶膜近几年热度不断攀升,热熔胶膜的多元应用,一方面带动了胶膜产业
的迅速发展:到2017年底,全球柔性扁平电缆(FFC)市场营收是4.53亿美元,而
2021年的收入为4.75亿美元,复合年增长率为1.21%。2021~2023上半年,我国
包括高功能薄膜在内的薄膜行业将迎来新的发展机遇期和投资高潮期,高功能薄膜
年产能将以超过20%的幅度增长,普通薄膜领域每年也将以超过15%的幅度增长。另
一方面,大批新兴薄膜企业快速成长,行业企业加大功能薄膜新产品研发和市场拓
展,逐步向结构功能复合化以及功能材料智能化、绿色化方向发展,形成了特种化、
高端化供给链,同步带动相关企业实现胶带及绝缘材料的技术创新,实现上下游企
业良性互动,健康协调发展。逐步降低对进口产品的依赖,从技术和产品角度逐步
实现国产对进口的替代,保证产品安全和稳定供应。
3)规范产品要求,提供技术方向。
“车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜”标准的建立和发布,对于统一并规范该行
业产品质量,为车用低压柔性扁平线缆(FFC)制造商与用户提供科学的生产、采购
与验收技术文件依据,进而提高中国电气设备制造的技术水平、保证产品质量,进
而保证设备的稳定运行和寿命,扩大出口贸易起到关键性的支撑与促进作用。
综上所述,低压柔性扁平线缆胶膜具有绝缘、阻燃、耐热、耐高低温冲击的性
能,易于弯曲成型加工,同时满足环保的要求,广泛用于柔性扁平线缆(FFC),FFC
应用领域包括高速动车、电动汽车、通讯蜂窝基站、计算机服务器及大型主机等场
景。产品质量的好坏对保证柔性扁平线缆乃至上述各种电气设备的安全稳定运行起
着极其重要的基础性作用。目前中国尚无该产品的国家标准或行业标准,国际上也
无对应的IEC或ISO产品标准,考虑到薄膜行业进入者众多,产品生产质量水平良
莠不齐,行业若想健康,可持续发展,急需尽快依据国内产品技术水平以及低压柔
性扁平线缆用户的共性要求制定该产品标准。
1.3主要工作过程
2022年6月,清华大学苏州汽车研究院组织成立了以苏州赛伍应用技术股份有
限公司牵头、宁德时代新能源科技股份有限公司、国轩高科股份有限公司、中创新
航科技股份有限公司等单位参加的标准策划编制工作小组,预研策划车用低压柔性
扁平线缆绝缘胶膜的产品标准。
2
2022年6月-9月,标准工作组完成了标准初稿的起草工作,邀请行业上下游专
家提出意见,修订完善后,报中国汽车工程学会申请立项。
2022年11月,中国汽车工程学会针对本标准的立项申请组织了专家评审会,
专家一致同意标准立项,同时也向工作组提出了完善修改的意见。工作组针对立项
评审专家提出的意见进行了讨论,并对标准文本进行了修改,提高标准文本质量;
根据专家建议,邀请了更多的行业产业链上的相关企业参加工作组,提高标准的适
用性和代表性。
修改的主要内容如下表:
序号章条编号意见内容处理意见及理由
第2章和处理意见:采纳。
建议增加汽车禁用物质的相关要求和对应标准/
1处理方法:按意见修
第4章
改。
处理意见:采纳。
涉及到测试时间的要明确,温度、湿度和时间能统一
2第4章处理方法:按意见修
的尽量统一
改。
处理意见:采纳。
作为团体标准,密度和厚度不应规定过细,限制同类
34.2处理方法:按意见修
产品的发展。同时防止行业内其它企业难以使用标准
改。
工作组修改后,形成了第一版标准草稿。
2023年3月10日,清华大学苏州汽车研究院组织,苏州赛伍应用技术股份有
限公司牵头在清华大学苏州汽车研究院召开了《车用低压柔性扁平线缆用绝缘胶膜
技术要求》CSAE标准研讨会。参加本次会议的有吴江区市监局、工信部电子五所、
赛伍应用、理想汽车、上汽捷能、广汽埃安、一汽解放、吉利威睿、弗迪电池、蜂
巢能源、瑞浦兰钧、国轩高科、3M、浙江冠华等36家企业代表,共60余人参会。
会上,各参会代表对标准文本规范、专业术语、技术细节等方面,逐条逐句查阅,
进行深入的讨论,并提出了专业的修改意见。重点修改的部分如下表所示:
序号章条号修改建议
13.2按照国标GB/T36289.1—2018,3.2,的术语进行修改
2热收缩率增加横向的要求
3CTI指标统一定为≥175
4禁用物质应符合RoHS/REACH/ELV/GB/T30512的要求
5表1可靠性能中,添加绝缘耐压的要求。
3
6新增了表面电阻率指标
7新增了体积电阻率指标
8参照国标,修改了“冷热冲击老化”的表述。
9删除“熔融温度”项目。
10表3删除“导线包覆性”指标
11修改了溢胶量的要求
125.14明确了绝缘电阻测试条件。
135.21明确了5.21.1的测试条件
14表4更新了出厂检验项目
工作组按照会议意见修改标准后,形成标准草稿。
2023年5月30日,工作组组织了包括主要编写单位在内的行业相关企业标准
研讨会,围绕标准草稿再次进行了分析和讨论,对第4章的性能要求重新进行分类,
将厚度公差单独作为一项指标,将原常规性能表中的指标分为常规性能、机械性能、
电气性能、并对标准文本进行了相应修改,标准结构更加清晰,有利于标准今后的
使用;同时对一些关键技术参数进行了讨论,明确了要求。同时,主编单位整理了
相关试验数据,在标准编制说明中进行相应说明。经过此次修改,形成了标准征求
意见稿。
二、标准编制原则和主要内容
2.1标准制定原则
(1)按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和
起草规则》的要求和规定编写;
(2)本标准在编写过程中,有针对性的对国内车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜
有代表的企业进行调研,根据车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜的特点,并结合行业
对扁平线缆绝缘胶膜的使用需求和习惯,力求制定通用的车用低压柔性扁平线缆绝
缘胶膜技术规范。
(3)注重标准的可操作性,充分适应我国车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜行业
现状和未来发展趋势。
2.1.1通用性原则
本文件适用于车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜,符合我国车用低压柔性扁平线
缆绝缘胶膜行业现状和未来发展趋势。
2.1.2指导性原则
本标准提出的车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜技术要求充分体现了扁平线缆绝
缘胶膜的结构特点,现还没有相关的国家标准和行业标准,故本标准的发布,是相
关标准体系的有益补充,对行业的发展意义重大。
4
2.1.3协调性原则
现还没有相关的国家标准和行业标准,故不存在协调性的问题。
2.1.4兼容性原则
本标准提出的性能指标充分考虑了行业的特点,突出了车用低压柔性扁平线缆
绝缘胶膜的产品特点,考虑了行业发展的形势,满足大多数企业的标准需求。
2.2标准主要技术内容
本文件规定了车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜的术语和定义、性能要求、试验
方法、检验规则、标识、包装、运输和储存等。
本文件适用于车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜的生产和检验。
2.3关键技术问题说明
本标准提出的技术要求适用于车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜的生产测试,抵
押柔性扁平线缆绝缘胶膜应具有较低的吸水率和水汽透过率、良好的刺穿强度,拉
伸强度和剪切率,以保证绝缘胶膜产品的耐久性,同时具有较高的击穿电压、良好
的阻燃性能等,以保证线缆和连接器件的安全。具体测试数据如下。
2.3.1吸水率
此项为材料特性,标准中规定的FFC薄膜吸水率大量数据测试值约为0.5%,在
充分考虑了产业上下游以及同行业的综合技术情况,本标准给与了适当放宽为1%。
2.3.2水汽透过率
此项为材料特性,标准中规定的FFC薄膜大量数据测试值约为5g/(24h·m2),
在充分考虑了产业上下游以及同行业的综合技术情况,标准不宜过高,本标准给与
了适当放宽到10g/(24h·m2)。
2.3.3刺穿强度
对材料进行了大量的测试,根据测试数据,定义刺穿强度下限为300N/mm。
2.3.4热收缩率
MD方向热收缩率高于TD方向,根据历史数据以及产品实际应用中收缩率的要
求,对材料进行了大量的测试,根据测试数据,将MD热收缩率定为≤1.5%,TD热
收缩率定为≤1.0%。
2.3.5击穿电压(AC)
根据产品应用场景定义指标,选材击穿电压在6KV以上,考虑电气安全基本要
求,标准中定为3KV。
5
2.3.6阻燃
根据产品应用场景定义指标,有阻燃需求,考虑到使用安全,故按照UL94V-0
阻燃高标准提出要求。
2.3.7相比电痕化指数(CTI)
根据产品应用场景定义指标,选材CTI在400V以上,考虑电气安全的基本要
求,标准中指标放宽为175V。
2.3.8绝缘电阻
根据产品应用场景定义指标,实际PET薄膜绝缘电阻远大于500MΩ。
2.3.9绝缘耐压(漏电流)
根据应用场景,漏电流满足≤1mA即可,实际产品漏电流远小于1mA。
2.3.10可靠性能
根据产品材料特性,定义拉伸强度和断裂伸长率老化衰减不超过30%,考虑到
产品的电性能安全性要求比较高,故绝缘电阻和绝缘耐压指标仍需满足原要求。
2.3.11剥离强度
常温状态下剥离强度在1N/mm(100gf/mm)以上,在充分考虑了产业上下游以
及同行业的综合技术情况,本标准给与了适当放宽,将限值要求定为≥80gf/mm;
为了保证粘接性,在双85老化1500h、冷热冲击老化1000次、125℃老化1000h
后,产品的限值要求定为≥70gf/mm。
2.3.12抗折弯性
绝缘胶膜在老化试验后折弯处不应出现分层、起泡、开裂、皱褶、开胶等情况,
否则可能会影响到电气安全。下图是典型的折弯缺陷。
2.4标准工作基础
主编单位苏州赛伍应用技术股份有限公司秉承“创新成就价值”的核心价值观,
6
专注可持续的产品技术研发创新,主要从事以粘合剂为核心的薄膜形态功能性高分
子材料的研发、生产和销售。致力于通过其强大的高分子聚合物材料创新研发平台,
为光伏、动力电池、新能源汽车、3C信息家电,半导体、健康防护和节能建筑材料
等领域的全球客户解决技术挑战与实际需求,提供一体化综合创新解决方案,深度
赋能企业,共赢成长,引领行业不断升级。
赛伍技术的具有持续创新和高效的研发能力以及产业化能力赛,先后牵头制定
了《叠层母线排用绝缘胶膜》、《晶体硅太阳电池组件用绝缘背板》两项国家标准。
清华大学苏州汽车研究院作为主要起草单位,具备丰富的标准编写和标准组织
经验。清华大学苏州汽车研究院标准中心是清华大学苏周期和研究院旗下的专业标
准研究咨询服务平台,重点服务新能源汽车、智能网联汽车等领域的技术发展和测
试评价标准体系的建设,促进行业健康发展。在标准研究方面,重点研究汽车工业、
高端制造行业及其他新兴产业的标准体系,与相关标准委员会合作,为产业发展提
供标准支持,为企业提供标准立项编制、咨询和培训服务,以及专利咨询服务。通
过标准项目组织,提升企业形象,树立行业龙头地位。
清华苏州汽车研究院标准化研究中心聘请成波院长、李克强教授等汽车领域知
名专家为顾问,依托中国汽车工程学会、中国汽车技术中心(汽标委)等专业标准
化管理机构,重点为汽车产业新技术提供产品、检测标准化支持和服务。
三、主要试验(或验证)情况分析
FFC绝缘胶膜是以PET为基材,涂覆胶粘剂制作的一款阻燃型热压绝缘胶膜,
可应用于车载FFC产品,具有优异的粘接性、绝缘性、尺寸安定性、耐候性。相较
于FPC车用柔性线路板,车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜(FFC)性能更为优越。
本标准中对用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜提出的技术要求是根据动力电池及电
动汽车整车对低压柔性扁平线缆绝缘胶膜的强度和性能要求,并考虑动力电池的实
际工况提出的。部分测试结果如下:
3.1吸水率
本标准对吸水率的要求为0.6%。测试数据整理如下:
7
3.2水汽透过率
本标准水汽透过率要求为10g/(24h·m2)。测试数据整理如下:
3.3刺穿强度
本标准对刺穿强度的要求为300N/mm。测试数据整理如下:
8
3.4热收缩率
MD热收缩率定为≤1.5%,TD热收缩率定为≤1.0%。测试数据整理如下:
3.5剥离强度
常温状态下剥离强度要求为≥80gf/mm;测试数据如下:
9
经电池厂商和整车厂商的试验验证和结果分析,本标准涉及产品的性能先进,
成熟可靠,试验方法稳定,实操性强,完全可满足车用胶膜行业的使用需求。
四、标准中涉及专利的情况
无
五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况
我国胶膜行业起步相比于发达国家来说比较晚,自改革开发以来,也经过了近
四十年的发展。由于积极引进了国外先进技术,推动了我国胶膜行业在技术层面上
的不断提高。胶膜已经从基本的密封、连接、固定、遮蔽保护等基本功能扩展到导
电、绝缘、抗UV、导热等多种复合功能,逐步演化成一个科技含量高、应用领域广、
下游行业细分多的新兴材料行业。
国外欧美国家由于经济发展程度高,环保理念深刻人心,以及技术发展程度高,
高固含量、无溶剂、水性、光固化等环境友好特性成为技术发展方向,重点发展环
保性及功能性兼备的热熔型胶带、水性胶膜等。绿色、智能、高效及多功能性将是
绝缘胶膜的发展趋势。
标准的发布将有助于车用低压柔性扁平线缆绝缘胶膜企业满足下游汽车零部件
生产商轻量化的配套需求,同时有利于头部企业将“卡脖子”关键技术攻关作为科
技创新的主攻方向,以“补短板”、“替进口”、“深度国产”为主要抓手,促进
车用胶膜行业上下游加强前瞻性、原创性的产品研究和应用研究,保障先进材料的
安全、稳定自给自足,加快行业走向健康,绿色和高效转型发展。
六、采用国际标准和国外先进标准情况,与国际、国外同类标准水平的对比情况,国内外关键
指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况
10
目前国内几乎没有具体的部门对热熔胶膜的生产
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