在动力电池系统的电气安全架构中，云母材料凭借其卓越的耐高温、绝缘及阻燃特性，成为电气防护的关键屏障。
一、云母材料的特性与分类
云母（mica）是一种造岩矿物，是由钾、铝、镁、铁、锂等层状结构铝硅酸盐的总称。其英文名称mica来自拉丁语micare，是“发亮”的意思。
云母族矿物中最常见的矿物种有黑云母、白云母、金云母、锂云母、绢云母等。工业上应用最多的是白云母和金云母。因其独特的晶体结构和物理化学性质，使它在电工电子、绝缘材料、化妆品、涂料、新能源等领域有广泛应用。
1、天然云母
根据金属离子含量差异，主要分为金云母和白云母：
金云母：偏重耐高温性能，熔点达 1300℃，因含氢氧根（-OH），耐火绝缘等级为 750℃ – 830℃，广泛应用于新能源安防部件。
白云母：耐火绝缘等级相对较低，为 550℃ – 650℃。
2、合成云母、煅烧云母
为提升云母材料耐火等级，行业采用两种改性技术，由此衍生出合成云母、煅烧云母等高性能材料：
合成云母：通过化学合成，以氟根（-F）替代氢氧根，使耐温等级提升至 950℃ – 1000℃；
煅烧云母：高温煅烧去除杂质与结晶水，同样可达 950℃ – 1000℃。
二、云母带制品性能对比与应用
电池包电气系统采用耐高温绝缘云母带进行防护，主流云母带制品性能参数
| 类别 | 原材料 | 高温绝缘特性 | 其他特殊点 | 典型应用 | 厚度（mm） | 宽度（mm） | 长度（m） |
| 金云母带 | 金云母纸、玻纤补强、有机硅胶粘合 | 600 – 1000℃，600V – 1000V，90 分钟不击穿 | 环保，无石棉 | 铜排、电缆绝缘 | 0.1 – 0.18 | 5 – 98 | 50 – 10000 |
| 合成云母带 | 合成云母纸、玻纤补强、有机硅胶粘合 | 950 – 1100℃，600V – 1000V，90 分钟不击穿 | 膨胀系数小 | 高温电池防护 | 0.1 – 0.18 | 5 – 98 | 50 – 10000 |
| 煅烧云母带 | 煅烧云母、玻璃布补强、有机硅胶粘合 | 850 – 950℃，600 – 1000V，90 分钟不击穿 | 拉伸强度高 | 汽车电池绝缘 | 0.12 – 0.18 | 5 – 90 | 50 – 10000 |
| PI 云母 | 金云母、聚酰亚胺薄膜补强、特殊胶粘合 | 750 – 850℃，500 – 1000V，90 分钟不击穿 | 抗辐射、耐电晕 | 高压系统防护 | 0.12 – 0.18 | 20 – 30 | 50 – 10000 |
云母带生产工艺
工艺来源：湖南睿达云母公司
三、动力电池专用云母材料解决方案
1、磷酸铁锂电池 – 金云母系列
金云母作为天然矿物，常用于 750℃ – 830℃的火焰环境。
在磷酸铁锂电池中，其制品根据补强结构分为单面（玻纤 + 云母）、双面（玻纤 + 云母 + 玻纤）和三合一（薄膜 + 云母 + 玻纤）。薄膜可选 PE、PET 或 PI 材质，以满足不同的绝缘与防护需求。
2、三元锂电池 – 合成云母系列
合成云母通过人工模拟天然云母形成过程制得，熔点高达 1375℃。
由于以氟根取代氢氧根，耐温等级提升至 950℃ – 1000℃，适用于三元锂电池的高温防护场景，结构类型与金云母制品类似。
四、云母带性能要求与测试方法
1. 外观
技术要求
耐火云母带材质间应粘合均匀，无气泡、针孔、云母纸断裂等缺陷；若为玻璃布补强，不得有玻璃布抽丝现象；若为薄膜补强，不得出现撕裂、折皱。成卷供应的材料需能连续开卷且开卷力均匀，开卷过程中不得损伤材料。
测试方法
采用目测法：在自然光线或等效照明条件下，观察云母带表面及成卷开卷过程，判定是否符合外观要求。
2. 材质成分测试
（1）云母含量测定
技术要求
依据 GB/T 5019.10-2022中6.3表4耐火云母带的组成，或者与供应商约定。
测试方法
按GB/T5019.2-2009第8章的规定进行，取 5g 样品置于铂金坩埚，在 950℃马弗炉中灼烧 2 小时，冷却后称重。
云母含量 =（灼烧后质量 / 样品初始质量）×100%；
胶含量 = 100%- 云母含量 – 补强材料含量（差值法计算）。
（2）补强材料鉴定
技术要求
玻璃纤维布：无碱玻璃（R₂O 含量≤0.8%）；
聚酰亚胺薄膜（PI）：符合 GB/T 13542.6；
不同补强形式需满足性能协同要求（如拉伸强度匹配性）。
测试方法
玻璃纤维布：用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）分析硅氧键（Si-O）特征峰；
PI 薄膜：通过显微镜观察分子取向结构；
3. 物理性能测试
（1）拉伸强度测试
技术要求
单面补强≥60N/cm，双面补强≥80N/cm。
测试方法
制备标准试样，使用电子万能试验机以规定速率拉伸，记录断裂力值。
拉伸强度 = 断裂力 / 试样宽度。
（2）导热系数测试
技术要求
≤0.35W/m・K。
测试方法
采用热流计法，在 25℃环境下对 100mm×100mm 样品施加稳定热流，通过平板导热系数测试仪测量温差计算导热系数（λ）。
4. 机械挺度测试
技术要求
按 GB/T 5019.10-2022要求，或者按合同规定执行。
测试方法
按GB/T5019.2-2009第13章的规定进行，使用挺度测试仪对标准尺寸试样进行测试，记录弯曲变形所需力值；无特殊规定时参考行业通用流程结合应用场景判定。
5. 电气安全性能测试
（1）工频电气强度测试（常态下）
技术要求
单 / 双面补强≥10MV/m。
测试方法
用工频电压发生器对标准试样逐步升压至击穿，计算工频电气强度 = 击穿电压 / 试样厚度。
（2）体积电阻率测试（常态下）
技术要求
单 / 双面补强≥1.0×10¹⁰Ω・m。
测试方法
用高阻计施加规定直流电压，测量泄漏电流。
体积电阻率 =（电压 × 试样面积）/（泄漏电流 × 试样厚度）。
（3）绝缘电阻测试（耐火试验温度下）
技术要求
单 / 双面补强＞1.0×10⁶Ω。
测试方法
将试样置于模拟耐火试验温度环境，用绝缘电阻测试仪施加规定电压并读取数据，同步监测温度稳定性。
6. 耐温与阻燃性能测试
（1）高温老化测试
技术要求
130℃×1000h 后无变形、起层，弯曲 / 拉伸强度≥100MPa，绝缘电阻≥1000MΩ。
测试方法
样品在恒温箱中老化后，复测力学性能与绝缘电阻，观察外观。
（2）UL94 V-0 阻燃测试
技术要求
垂直燃烧单次自熄≤10s，两次总自熄≤50s，滴落物不引燃脱脂棉。
测试方法
取 125mm×13mm 试样以 45° 角接受火焰燃烧，记录燃烧时间与滴落物状态。
7. 环境适应性测试
（1）温度冲击测试
技术要求
-40℃~90℃循环 1000 次（每次 120min），性能达标。
测试方法
在高低温交变箱中完成温变循环后，检测拉伸强度、绝缘电阻等性能。
（2）高温高湿测试
技术要求
85℃/85% RH×1000h 后无变形，绝缘电阻≥1000MΩ。
测试方法
样品在湿热箱中处理后，检测绝缘性能。
8、耐火特性
技术要求
耐火烧后的耐压测试：DC5000V、持续 60s，要求无击穿、飞弧，漏电流<2mA；
测试方法
热源应为带调节功能的丙烷气体(或其他同样热值的气体)喷灯。喷火焰标称直径应为中9cm，使用火焰温度宜为950 ℃士50℃。
1–喷灯火焰外焰；2–喷灯火焰中焰；3–喷灯火焰内焰；
4–试样；5–喷灯喷嘴；6–热电偶测温器。
点燃喷灯，通过热电偶校准火焰温度并调整火焰温度符合要求后，将试样置于火焰中燃烧，在规定时间内对试样进行燃烧，燃烧过程中试样和火焰不可移动。
供火时间应依照客户协议规定，如果没有，推荐持续供火时间为10min，之后应熄灭火焰，对试样冷却15 min，即总的试验时间应为供火时间加上15 min的冷却时间。
