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隨著國家對新能源汽車發(fā)展的大力支持，電動汽車產(chǎn)銷數(shù)量快速增長，產(chǎn)業(yè)化步伐不竭加速?，F(xiàn)階段，電動汽車主要以鋰離子電池作為動力電池，經(jīng)過多年的發(fā)展，鋰離子動力電池的平安性已經(jīng)獲得明顯的進步，但鋰電池依舊存在燃燒、爆炸的風險。

“當鋰電池的內(nèi)部溫度達到70℃左右時，負極的固態(tài)電解質(zhì)膜開始分解，發(fā)生自放熱反應，隨著溫度進一步升高，多個副反應相互影響，于是電池產(chǎn)生鼓包、膨脹直至熱失控?！边@是南京工業(yè)大學材料科學與工程學院教授楊暉介紹的鋰電池發(fā)熱原理。

當下防范鋰電池爆炸主要有電池冷卻系統(tǒng)、細水霧熱失控防護、泄壓抑爆系統(tǒng)和電池隔熱系統(tǒng)四種方法。但是，鋰電池一旦發(fā)生熱失控，從冒煙到爆炸僅需56秒。如何迅速阻斷某一個電芯熱失控時的熱傳遞？

今朝常用的動力電池保溫隔熱材料有泡棉、塑料泡沫、超細玻璃棉、高硅氧棉、真空隔熱板、二氧化硅氣凝膠等，電池組內(nèi)隔熱板是置于單體電芯之間，能夠有效延緩或阻斷單體電芯熱失控向整個電池系統(tǒng)的傳布的一種熱防護裝備。需要具有以下性能：

1、質(zhì)量偏差率：應不大于15%。

2、隔熱性能：試驗前后樣品長寬尺寸收縮率應不大于3%，試驗過程5分鐘之內(nèi)樣品冷面溫度應不超過180°C。

3、垂直燃燒：應符合GB/T 2408中規(guī)定的V0級要求。

4、壓縮率：在2Mpa壓力下應不小于35%。

5、抗拉強度：長度、寬度方向均應不小于500Kpa。

6、絕緣性能：表面熱阻率應大于500MΩ；漏電率應小于1mA。

7、禁限用物質(zhì)：應符合2011/65/EU指令要求。

8、耐老化性能：老化后，抗拉強度衰減率應不大于30%；長和寬尺寸變化率應小于1%；隔熱性能應符合表中要求。

電池隔熱片的“新寵”——氣凝膠

較之其他隔熱材料，氣凝膠憑借更低的導熱系數(shù)、更好的耐高溫性能脫穎而出，成為目前主流電池隔熱片的“新寵”。

氣凝膠物性參數(shù)
最低密度的固體	俗稱“固體煙”,氣凝膠 90%以上的體積都是空氣，密度最低至 0.12 mg/cm3，大約為空氣密度的 1/10。
最寬的密度范圍	0.0012-0.500 g/m3范圍內(nèi)可調(diào)。
最小的孔徑	孔徑一般在 50nm 左右，最小的孔徑甚至可小于 1nm。
最高的孔洞率	孔洞率高達 99.9%，因此比表面積積特別大。
最低的介電常數(shù)	小于 1.003。
最低的導熱系數(shù)	導熱系數(shù)可低于 0.016 W/(m·K)，常溫常壓下?lián)教細饽z的熱導率可低達 0.013 W/(m?K)。
最寬的壓縮模量	壓縮模量可在 6 個數(shù)量級的范圍內(nèi)變化，決定了密度可調(diào)節(jié)性。
最低的聲傳播速度	聲阻抗可變范圍較大(103-107kg/m2·s)。
最高的聲阻抗	聲阻抗可高達 106kg/m2·s，而空氣的聲阻 400 kg/m2·s。

其中，目前應用最廣是二氧化硅氣凝膠。當二氧化硅氣凝膠隔熱墊應用在鋰離子動力電池模組中時，其低導熱系數(shù)的性能可以有效阻隔電芯在大倍率下充放電急劇發(fā)生的熱量分散；當電芯發(fā)生熱失控時可以起到隔熱作用，延緩或阻斷事故發(fā)生；當電芯過熱發(fā)生燃燒時，氣凝膠隔熱墊到達建筑A級不燃的性能也能夠有效阻斷或延緩火勢舒展，為人員逃生提供足夠的時間。

氣凝膠隔熱片在新能源汽車電池電芯上的應用

基于氣凝膠上述特點和動力電池隔熱板的需求，因此，被視為“未來最具潛力的十大材料之一”的氣凝膠，有望作為新能能汽車隔熱材料、隔熱保溫材料、阻燃材料、隔音材料、高效吸附材料、催化劑載體材料、光學器件及電極能源材料等得到廣泛應用。

氣凝膠隔熱墊的組成：

氣凝膠隔熱產(chǎn)品是由超薄氣凝膠氈與PET/PI膜復合的產(chǎn)品，室溫導熱系數(shù)<0.035W/m·K，具有阻燃、不掉粉的特點；同時，二氧化硅氣凝膠隔熱墊的壽命長、抗壓、無毒，與傳統(tǒng)保溫隔熱材料相比，同等隔熱效果下，氣凝膠材料厚度只有傳統(tǒng)保溫隔熱材料的1/2—1/5。

● 熱壓膜可選材料：

     PI/PET/PEI/PBT/PPO/PEEK/

● 玻璃纖維布熱壓膜可選顏色：

     黑色、白色、透明色、琥鉑色

● 熱壓膜厚度：

     0.012/0.025/0.05/0/0.75/0.1/0.125

● 熱壓膜膠厚度：

    0.05/0.01/0.015/0.02/0.025/0.03/0.035

● 膠水類型：

    環(huán)氧熱固化膠水/水性丙烯酸/聚胺酯/聚酯/熱熔膠/改性硅

說到氣凝膠氈的“掉粉”，這里補充一點：納米氣凝膠氈是一種通過特殊工藝把氣凝膠復合在柔性基材中的柔性氣凝膠絕熱氈，因為氣凝膠本身的特殊性，質(zhì)地較脆，所以就需要一個載體，而這個柔性的基材正好作為一個載體來承載氣凝膠，所以，日常氣凝膠符合產(chǎn)品所掉的那個粉就是氣凝膠粉體。

氣凝膠隔熱墊的物理性能：

1.  密度 (Kg/m3)：200

2.  導熱系數(shù) (W/m·k)：0.017

3.  使用溫度 (℃)：-200～600℃

4.  阻燃性能：建筑A1級/UL94V0

5.  吸水率 室溫24h (%)：＜1%

6.  環(huán)保無毒性：ROHS標準

7.  高溫形變120℃，24h (%)：無

8.  拉伸強度 (MPa)：0.4

9.  斷裂伸長率 (%)：8.53

10.  常規(guī)厚度（mm）：0.5/1/2/3/6/10

產(chǎn)品應用的優(yōu)點：

保溫絕熱：室溫導熱系數(shù)0.02W/(m·K)，隔熱性能是傳統(tǒng)保溫材料3-5倍。

防火疏水：國家建筑材料A級不燃標準，憎水率≥99%。

輕質(zhì)高強：產(chǎn)品密度200kg/m 左右，有較好的柔性和抗拉強度。

隔聲抗震：三維多孔網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，有效吸聲降噪、緩沖抗震，提高駕乘感。

持久耐候：整體疏水，不易解體和沉降，使用壽命可達10年以上，相比傳統(tǒng)保溫材料壽命提高3-5倍。

施工便捷：易加工，利用普通裁剪工具即可完成復雜工藝。

防腐：可有效阻止液態(tài)水的滲透，預防保溫層下的腐蝕。

健康環(huán)保：本產(chǎn)品已通過RoHS檢測，不含對人體有害的物質(zhì)。