上章简述了气凝胶和回形框的设计，动力电池模组系统安全设计（八）气凝胶与回形框设计；
本文继续讲述气凝胶及其技术要求。
一、气凝胶概述
1、气凝胶是什么？
气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构的固态材料，由气体填充孔隙、固体骨架构成，孔隙率可达 80%~99.8%，孔径多在 1~100 纳米之间。
其特殊结构赋予它超低导热系数（通常低于 0.02 W/(m・K)）、低密度、高比表面积等特性，是目前已知隔热性能最优的材料之一。
气凝胶材料类型多样，常见的有二氧化硅气凝胶（应用最广）、碳气凝胶、金属氧化物气凝胶（如氧化铝）等，实际应用会与纤维、聚合物等基材复合以增强力学性能。
图片来自：埃力生气凝胶
2、气凝胶基材是什么？
气凝胶基材是承载气凝胶的骨架材料，作用是增强气凝胶的柔韧性、抗拉伸性，便于加工和安装。
常见的气凝胶基材包括：玻璃纤维（玻纤）、预氧丝（碳纤维前驱体）、陶瓷纤维、玄武岩纤维等，不同基材的耐温性、柔韧性、成本存在差异，会影响复合气凝胶的适用场景。
3、电池模组用气凝胶的主流类型及特点
动力电池模组对隔热材料的厚度、阻燃、耐温要求严格，目前主流的类型有：
玻纤基材 + 二氧化硅气凝胶
优势：玻纤柔韧性好、成本较低，与二氧化硅气凝胶复合后，材料表面平整、易裁剪，且二氧化硅气凝胶导热系数极低（≤0.02 W/(m・K)），耐温可达 600℃以上。
预氧丝基材 + 二氧化硅气凝胶
预氧丝具有优异的阻燃性（极限氧指数＞40%）和耐温性（长期使用温度 200~300℃，短期可耐 800℃以上），与二氧化硅气凝胶复合后，整体阻燃和耐高温性得到提升。
陶瓷纤维基材 + 二氧化硅 / 陶瓷气凝胶
以陶瓷纤维（如氧化铝、碳化硅纤维）为基材，复合二氧化硅气凝胶或新型陶瓷气凝胶，长期使用温度 – 50~600℃，部分产品短期耐温突破 1300℃。
其导热系数低至 0.018~0.023 W/(m・K)，在热面 800℃时，背面温度可控制在 134℃以下，能有效阻断热失控扩散。特别是憎水率≥99%，即使电解液泄漏也不影响性能。
4、气凝胶封装
气凝胶粉体在电池包振动过程中存在掉粉现象，使用PET包封后，能解决掉粉问题，也有使用PI模、玻纤和云母封装的。
图片来自：德镒盟
二、气凝胶隔热垫技术要求
主要借鉴德镒盟的陶瓷纤维气凝胶来说明技术要求。
1、尺寸及允许偏差
2、密度
280kg/m³（密度可调整）
3、导热系数（平均温度 25℃）
≤0.025W/(k・m)
4、适用温度
1000℃
指材料可长期在 1000℃环境下稳定工作，覆盖电池热失控时的典型高温场景（电芯热失控温度通常为 600 – 1000℃），保障长期隔热可靠性。
5、短期最高使用温度（10min）
1200℃
表示短期（10 分钟内）可承受 1200℃极端高温，能应对热失控初期的 “瞬时高温冲击”，为电池热管理系统的响应争取时间。
6、 阻燃性能
UL 94 V0等级
7、隔热性
热失控时，热面（靠近热源侧）高温下，冷面（靠近正常电芯 / 部件侧）温度需低于电池热失控触发阈值以上易热失控。
热面600℃、持续10min：4.0mm 厚度的冷面温度< 140℃；
热面1000℃、持续10min：4.0mm 厚度的冷面温度180℃-240℃。
8、压缩形变
30%-35%，抗压强度100kPa下：
55%-60%，抗压强度600kPa 下；
9、拉伸强度
＞500kPa
10、绝缘耐压
绝缘性能≥500M Ω（1000V DC 60S）
耐压性能≤1mA（3600V DC 60S）
三、回形框技术要求
回形框一般由硅橡胶生胶制成。
图片来自：鑫台铭智能装备
关键技术参数：
1、压缩率要求：
根据项目要求给出压缩率对应的应力。
2、压缩回弹率：
压缩回弹率是缓冲垫在长期压缩或高温环境下维持初始应力的能力，反映材料抗蠕变性能。
一般100℃，50%压缩率况下，压缩168小时后大于75。
压缩永久变形率：
压缩永久变形率是缓冲垫在卸载后无法恢复的变形程度，直接影响其长期缓冲效能。
一般100℃，50%压缩率况下，压缩168小时后小于10%。
3、其它
阻燃、绝缘耐压要求同气凝胶。
本文参数来源：德镒盟动力电池热失控防护方案
