耐高温绝缘隔热，机遇与挑战并存

从2020年电池热失控问题受到重视以来，耐高温绝缘隔热材料也备受关注，例如早期的特斯拉汽车采用云母板隔热抗热冲击方案；后来的特斯拉4680圆柱电池采用的聚氨酯灌封胶方案；东风岚图琥珀电池采用的有机硅灌封胶方案；小米汽车采用宁德时代麒麟电池提到的气凝胶隔热方案等等，都体现出了终端对耐高温绝缘隔热材料的重视与需求。

更加隔热！更加轻量化！更加便宜！
云母板凭借出色的绝缘性和低成本实现了大规模应用，但是在轻量化上不具备优势，所以云母板用于上盖板/底护板抗射流火冲击较多。

气凝胶隔热垫优异的隔热性能和轻量化特性也实现了大规模应用，但是价格相比云母板则贵了不少，受制于封装工艺和材料成本，在三元锂电芯间隔热应用较多。预氧丝/玻纤/陶纤这三类主要的气凝胶隔热垫各有差异，不一一赘述。

介于云母板和气凝胶隔热垫性能之间的方案，是硅橡胶材料，有发泡结构的隔热硅泡棉，也有复合材料等多种形态，复合材料最常规的是跟玻纤布压延复合的方案，行业俗称陶瓷复合带或耐高温陶瓷绝缘带。隔热硅泡棉主要应用在电芯间隔热，复合材料可以应用在汇流排上，做热电分离的绝缘防护等。无论是耐高温隔热，还耐高温绝缘，都基于硅橡胶材料的陶瓷化特性来实现。

陶瓷化硅橡胶相较于气凝胶隔热垫，隔热和轻量化略逊一筹。但是相较于云母板，隔热和轻量化优势又很大，价格也是介于二者之间，所以陶瓷化硅橡胶的应用也受到一定的限制。但是陶瓷化硅橡胶的优点还是挺多的。

例如在工艺上，陶瓷化硅橡胶是连续化生产工艺，做成玻纤符合材料也是连续化生产，而且模切加工方便。而云母板是模压工艺，需要定制模具生产。气凝胶毡是连续化生产，但是封装成气凝胶隔热垫是定制化工艺。所以基于陶瓷化硅橡胶易加工、隔热好、轻量化、可压缩等特性，可以跟云母板或者气凝胶毡等材料做复合材料，这块的专利和方案也不少。可以提升材料的耐高温隔热性能，也可以提升材料的回弹性来适配电芯的膨胀收缩。

陶瓷化硅橡胶最早用于电线电缆的绝缘护套，可以直接使用橡胶电线电缆设备挤出、硫化成型，无需增加设备，还可以大幅度降低生产成本。陶瓷化硅橡胶在常温下具有橡胶弹性，火烧后不会像云母带那样发脆脱落，可以通过喷淋、震动试验。所以陶瓷化硅橡胶在耐高温绝缘这块的效果很好。

经过十几年的发展与进步，陶瓷化硅橡胶在材料端和工艺端不断创新，开发了更多的功能性效果，如耐高温冲击、耐高温隔热、耐高温绝缘等等。这需要填料和硅橡胶的精准搭配，从而不断优化特性。

填料分为主体填料和成瓷辅料：主体填料主要产品包括云母粉、硅灰石、高岭土等，适用于硅橡胶高分子材料受明火灼烧时，迅速转变相态，以大片层的形式，包裹覆盖硅橡胶基材，形成主体骨架结构。成瓷辅料产品包括氢氧化铝、氢氧化镁、玻璃粉、滑石粉、凹凸棒土、膨润土、硅微粉等，可以作为硅橡胶材料的性能弥补剂，提升材料阻燃性能、成瓷强度、绝缘性能、隔热性能等要求。

陶瓷化填料搭配千千万，精准复配的填料能满足陶瓷化的要求，从而保证了陶瓷化硅橡胶材料的性能。云母粉、硅灰石、高岭土作为典型的黏土矿物，在被广泛应用工业产品之前，就是烧制陶瓷的主要原料之一，并经过几千年的发展延续至今，当硅橡胶选择以云母粉、硅灰石、高岭土此类填料作为主体框架后，辅以熔点温度低，成瓷强度高的填料作为修饰剂，用来进一步填充成瓷骨架空洞，从而形成了陶瓷化硅橡胶材料。相信在材料端和工艺端不断的开发与优化下，像食材搭配那样，可以做出更好的美味佳肴，硅橡胶材料会在耐高温绝缘隔热等性能上，不断突破提升，铸造安全新防线。

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