新能源汽车密封缓冲和热保护材料——硅胶泡棉阻燃方案

硅胶泡棉材料（又称发泡硅胶）是一种以硅橡胶生胶、填充料、硫化促进剂和发泡剂为原料，经过均匀混炼后，通过高温高压工艺制成的多孔、低密度、可压缩高分子弹性体。它既保留了硅橡胶的高弹性，又兼具泡沫材料的隔音和减震特性，因此应用领域广泛。常见用途包括减震垫、密封垫片、吸音材料、绝缘层以及航空保温材料。根据泡孔结构，硅胶泡棉可分为三种类型：

闭孔型：泡孔封闭，具有优良的气密性和水密性；

开孔型：泡孔开放，透气性较强；

硅胶泡棉在新能源车动力电池的应用

【1】硅胶泡棉的密度

硅胶泡棉基体的密度通常在 1.1 g/cm³ 到 1.5 g/cm³ 之间。这个密度范围指的是未发泡状态下的硅胶基体密度，即硅胶材料本身的密度，而不考虑泡孔结构。但通过发泡处理，当前成熟工艺中所制备的有机硅胶泡棉材料的密度最低可为0.1 - 0.3 g/cm³，可用于汽车座椅、头枕等部件；而常规的有机硅橡胶泡沫材料（密度为0.45 g/cm³）则广泛用于密封、减震等部位的缝隙填充。

【2】硅胶泡棉的阻燃性能

根据科学的试验研究数据，添加了阻燃剂的硅胶泡棉有很好的阻燃性能，阻燃等级可以达到UL94-V0，应用到电动汽车中，可以很好的减少由于因燃烧而引起的问题。

【3】硅胶泡棉的电绝缘性能

随着物理填料用量的增大，硅橡胶的体积电阻率和表面电阻率呈减小趋势，介电常数和介电损耗因数总体呈增大趋势。可见，添加物理填料在一定程度上损害了硅橡胶的电绝缘性能。

硅胶泡棉在电动车行业的应用

电芯是纯电动车的动能来源，电芯的安全隐患严重危害整车的安全性，电芯在工作中时，会产生一定的热量，在不同的温度下能产生一定的热胀冷缩效应，导致电芯产生一定的膨胀，电芯间长期性容栅摩擦，很有可能会造成电芯损坏导致充电电池无效，严重时甚至无法控制。此外电池包输出电压达到 200V 之上，规定充电电池壳体务必密封性防水，避免渗水造成电路短路，充电电池壳体防水等级规定做到 IP67。

硅胶泡棉在新能源车动力电池的应用

硅胶泡棉具备较高的缩小还原特点，在电池充电·充放电全过程中避免因充电电池 Cell 的热胀冷缩造成的形变，具备优异的耐用性、较低的缩小性、冲击性消化吸收和阻燃性性（UL 94 V0等级）。同时，硅胶还具备良好的防水性能，以及如下性能，因此在新能源电芯的缓存隔热保温，外框密封中应用广泛。

① 在不同温度下，硅胶泡棉性能稳定，商品密封环性能平稳。

② 出色的防水密封性，在商品外出使用时不渗水。

③ 长期性缩小损害小，有着一定的遏制缩小变形的工作能力。

④ 出色的阻燃性能，能有效防止电池工作中因热效应而产生的风险。

⑤ 薄厚和强度可根据不同标准设计，密封环务必与罩壳搭配优良且内应力低，可有效避免密封环弯折拱起。

新能源汽车锂电池应用导热硅胶片的工作原理：因电池组内部温度差未控制在5℃以内，需将电池组上下均贴一块导热硅胶片，导热硅胶片再将温度导向外面的铝壳，整个电池模组温度差控制在5℃以内，达到了电池组设计的需求，从而延长电池组使用寿命，让行车过程中性能更稳定。

而在电池之间及电池与管道之间，填充电绝缘和导热性能良好的导热硅胶片可以起到以下作用：

① 将电池与散热管道间的接触形式从线接触转变为面接触；

② 有利于提高单体电池间的温度；

③ 有利于提高电池包的整体热容，从而降低整体的平均温度。

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