绝缘电线及其制备方法、绕线组、电气设备与流程

本发明涉及电化学元件的，特别涉及一种绝缘电线及其制备方法、绕线组、电气设备。

背景技术：

1、绝缘电线几乎在每一电气设备中均有应用，用以传导电流且不会引起会因接触非电绝缘导线而引起的短路；其结构通常包括金属或者合金所形成的导线以及包覆在导线上的绝缘层。其中，绝缘层通常采用热塑性树脂作为其主要的绝缘材料。

2、而由于导线通常为金属或合金材料、绝缘层通常采用热塑性树脂，二者的粘附力很差，导致绝缘导线的导线与绝缘层容易脱附。为此，现有技术中常在绝缘层和导线之间加入一增加粘附力的中间层，以增加绝缘层与导线的粘附力。但其制备工艺复杂、工序长，不利于推广利用。

技术实现思路

1、本申请的目的之一是提供一种绝缘电线，以改善了现有技术中绝缘层与导线的粘附力差的缺陷。

2、本申请的另一目的在于提供一种绝缘电线的制备方法。

3、本申请的再一目的在于提供一种绕线组。

4、本申请的再一目的在于提供一种电气设备。

5、第一方面，本申请公开了一种绝缘电线，包括导线和包覆在导线上的绝缘层；所述绝缘层包括聚醚醚酮和热塑性聚酰亚胺，且所述绝缘层中聚醚醚酮的质量占比不超过20%；

6、所述导线与所述绝缘层直接接触；且在挤出冷却24h之后，绝缘电线在环切拉伸15%的条件下，失去附着性的绝缘层的长度不大于1.9mm。

7、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述导线表面粗糙度ra大于0.5且小于1.6。

8、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述聚醚醚酮在所述绝缘层中的质量占比不超过20%且不低于5%。

9、进一步地，在本申请的一些实施例中，100m的所述绝缘电线的表面绝缘层中直径大于30μm的气孔的数量不高于1个；

10、其中，所述气孔的直径为距离气孔最近的导线表面上的垂直投影的宽度最大值。

11、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述热塑性聚酰亚胺的熔点不低于370℃；

12、所述聚醚醚酮的熔点低于所述热塑性聚酰亚胺的熔点；且所述聚醚醚酮的熔点比所述热塑性聚酰亚胺的熔点低至少45℃。

13、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述绝缘层通过挤出工艺形成在所述导线表面。

14、第二方面，本申请还提供一种绝缘电线的制备方法，包括预热工艺、导线表面处理工艺和挤出工艺；

15、所述预热工艺包括，将导线预热至少320℃；

16、所述导线表面处理工艺包括：在保护气体环境下，使导线的表面粗化至表面粗糙度ra大于0.5且小于1.6；

17、所述挤出工艺包括：利用挤出工艺在所述导线表面形成包括所述聚醚醚酮和热塑性聚酰亚胺的绝缘层；

18、其中，所述预热工艺、导线表面处理工艺和挤出工艺中，所述导线的温度均保持在320℃以上。

19、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述预热工艺与所述导线表面处理工艺之间的间隙，所述导线的温度维持在320℃以上；

20、所述导线表面处理工艺和所述挤出工艺之间的间隙，所述导线的温度维持在320℃以上。

21、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述导线在预热工艺、导线表面处理工艺和挤出工艺中的温度与热塑性聚酰亚胺的熔点之间的差值不大于80℃。

22、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述导线离开预热工艺和所述导线进入所述导线表面处理工艺之间的间隔时间不超过10s；所述导线离开导线表面处理工艺和所述导线进入所述挤出工艺之间的间隔时间不超过10s。

23、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述预热工艺中的加热方法为高频感应加热。

24、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述导线表面处理工艺为等离子体表面处理工艺。

25、进一步地，在本申请的一些实施例中，在所述导线表面处理工艺中，所述导线的移动速度为8~15m/min；

26、所述等离子体工艺中所采用的气体为氩气、氮气中的至少一种；和/或

27、所述等离子体工艺中，等离子体束的喷射角度为60~90°；其中，等离子体束的喷射角度为所述等离子体束的喷射路径与所述导线的中心轴线的夹角；和/或

28、等离子体束的处理时间为0.1~0.4s，频率为45hz~100hz、脉冲电压为不低于220v，电流1a~15a。

29、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述挤出工艺中依次设置有第一温区、第二温区、第三温区和第四温区；

30、所述第一温区中的温度低于所述聚醚醚酮的熔点；

31、所述第二温区中的温度不低于所述聚醚醚酮的熔点、低于所述热塑性聚酰亚胺的熔点；

32、所述第三温区和第四温区中的温度不低于所述热塑性聚酰亚胺的熔点。

33、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述第一温区的温度范围为220~260℃、所述第二温区的温度范围为320~380℃、所述第三温区的温度范围为370~400℃、所述第四温区的温度范围为370~430℃；和/或

34、所述聚醚醚酮和所述热塑性聚酰亚胺在所述第二温区的停留时间为10~45min。

35、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述导线在预热工艺中温度与所述挤出工艺中的第四温区之间的温度的之间的差值均不大于80℃。

36、第三方面，本申请还提供一种绕线组，包括第一方面所述的绝缘电线或者第二方面所述的绝缘电线的制备方法制备得到的绝缘电线。

37、第四方面，本申请还提供一种电气设备，包括第一方面所述的绝缘电线或者第二方面所述的绝缘电线的制备方法制备得到的绝缘电线或第三方面所述的绕线组。

38、本申请的有益效果：

39、本申请提供了一种绝缘电线，在导线裸线表面直接挤出形成tpi为主要树脂的绝缘层，并在其中添加有少量的peek，限制tpi在挤出工序中分解/裂解/发生化学反应而产生的小分子气体在绝缘层中形成大直径的气孔，提高绝缘导线的击穿电压、耐热性能；同时本申请提供的绝缘电线不采用中间层依然能使绝缘层与导线之间的粘附力达到所需的要求，成本低、易于推广使用。

40、本申请中提供的绝缘电线的使用温度可以达到260℃、局部击穿电压在120μm以下的绝缘层即可达到12kv。本申请还提供一种绝缘电线的制备方法，该制备方法采用预热到接近挤出温度的导线经表面处理之后再进行挤出工艺形成绝缘层，使其形成的绝缘层与导线之间的粘附力优异，无需另外设置粘合层，节约了粘合层所需的工艺，同时减小了绝缘导线的厚度。

41、本申请提供的绝缘电线可以应用在800v的高压平台，以及可以用于在工作温度可以达到220℃的驱动电机、马达、变压器、等电气设备中。

技术特征：

1.一种绝缘电线，其特征在于，包括导线和包覆在导线上的绝缘层；所述绝缘层包括聚醚醚酮和热塑性聚酰亚胺，且所述绝缘层中聚醚醚酮的质量占比不超过20%；

2.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：所述导线的表面粗糙度ra大于0.5且小于1.6。

3.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：所述聚醚醚酮在所述绝缘层中的质量占比不超过20%且不低于5%。

4.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：100m的绝缘电线的表面绝缘层中直径大于30μm的气孔的数量不高于1个；

5.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：所述热塑性聚酰亚胺的熔点不低于370℃；

6.根据权利要求1~5任一项所述的绝缘电线，其特征在于：所述绝缘层通过挤出工艺形成在所述导线的表面。

7.一种绝缘电线的制备方法，其特征在于，包括预热工艺、导线表面处理工艺和挤出工艺；

8.根据权利要求7所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述预热工艺与所述导线表面处理工艺之间的间隙，所述导线的温度维持在320℃以上；

9.根据权利要求7所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述导线在预热工艺、导线表面处理工艺和挤出工艺中的温度与热塑性聚酰亚胺的熔点之间的差值均不大于80℃。

10.根据权利要求7所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述导线离开预热工艺和所述导线进入所述导线表面处理工艺之间的间隔时间不超过10s；所述导线离开导线表面处理工艺和所述导线进入所述挤出工艺之间的间隔时间不超过10s。

11.根据权利要求7所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述预热工艺中的加热方法为高频感应加热。

12.根据权利要求7所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述导线表面处理工艺为等离子体表面处理工艺。

13.根据权利要求12所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，在所述导线表面处理工艺中，所述导线的移动速度为8~15m/min；

14.根据权利要求13所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述等离子体表面处理工艺中，等离子体束的喷射角度为60~90°；其中，等离子体束的喷射角度为所述等离子体束的喷射路径与所述导线的中心轴线的夹角。

15.根据权利要求13所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，等离子体束的处理时间为0.1~0.4s，频率为45hz~100hz、脉冲电压为不低于220v，电流1a~15a。

16.根据权利要求7所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述挤出工艺中依次设置有第一温区、第二温区、第三温区和第四温区；

17.根据权利要求16所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述第一温区的温度范围为220~260℃、所述第二温区的温度范围为320~380℃、所述第三温区的温度范围为370~400℃、所述第四温区的温度范围为370~430℃。

18.根据权利要求16所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮和所述热塑性聚酰亚胺在所述第二温区的停留时间为10~45min。

19.根据权利要求16~18任一项所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述导线在预热工艺中温度与所述挤出工艺中的第四温区之间的温度的之间的差值不大于80℃。

20.根据权利要求16~18任一项所述的绝缘电线的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮的粒径范围为10μm～100μm；所述热塑性聚酰亚胺的粒径范围为1~3mm。

21.绕线组，其特征在于，包括权利要求1~6任一项所述绝缘电线或者权利要求7~20任一项所述的绝缘电线的制备方法制备得到的绝缘电线。

22.电气设备，其特征在于，包括权利要求1~6任一项所述绝缘电线或者权利要求7~20任一项所述的绝缘电线的制备方法制备得到的绝缘电线或权利要求21所述的绕线组。

技术总结本申请提供一种绝缘电线及其制备方法、绕组线、电气设备；涉及电化学元件的技术领域。该绝缘电线包括导线和包覆在导线上的绝缘层；所述绝缘层包括聚醚醚酮和热塑性聚酰亚胺，且所述绝缘层中聚醚醚酮的质量占比不超过20%；所述导线与所述绝缘层直接接触；且在挤出冷却24h之后，所述绝缘电线在环切拉伸15%的条件下，失去附着性的绝缘层的长度不大于1.9mm。本申请还提供一种上述绝缘电线的制备方法以及采用了上述绝缘电线的电气设备。本申请提供的绝缘电线改善了现有技术中绝缘层与导线的粘附力差的缺陷。技术研发人员：叶惠敏,朱悦嘉,朱祚茂,陈龙平受保护的技术使用者：佳腾电业（赣州）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29