EV Battery Insulation Foam

电池包里的泡棉,装配时就被压着:设计间隙比泡棉厚度小一点,靠泡棉的回弹把部件顶住、把振动吃掉。它不是压一下再松开,而是在这个状态下待上整包寿命。

规格表上描述这个状态的数只有一个:压缩永久变形,条件是 23±2℃、22 小时。这一页讲的是这些数的条件本身 —— 表上的每一个机械数值是在什么温度、多长时间、按哪套方法测出来的,因此它能回答什么、不能回答什么。

要问「电芯之间、模组与箱体之间分别用什么材料」,那是另一页的问题:动力电池泡棉:电芯间隔、缓冲与隔热怎么选。博丰泡棉生产 XPE、IXPE 与 IXPP 泡棉,并可按图纸模切、热合与复合。

一、先看压缩永久变形,再看导热系数

这两个数都随倍率变化,方向相反:倍数越高,导热系数越低,但压过之后回不来的比例越大。所以没有哪一行是全面最优的。

在电池包里,先定哪一个?我们的读法是先定压缩永久变形。理由不在材料,在装配:间隙公差是设计给定的,泡棉回弹不足,间隔片就顶不住,电芯的定位跟着失去。而导热系数在很多包里并不是泡棉在承担 —— 液冷板、导热结构胶、风道属于电池制造商的设计范围(见本页末的边界)。

所以顺序是:先用间隙公差定出倍率的上限,再在这个范围里选导热系数最低的一档。反过来先挑低导热系数,很可能挑到一档回弹不足的材料。

关于「倍数越高隔热越好、但越软」这条曲线本身,我们在别的页面已经写过,这里不重复推导:XPE 泡棉的隔热与密度、XPE 泡棉垫层的厚度与密度。

二、表上的每一个数,是在什么条件下测的

把三种材料的两张性能表并排看,条件列是这样分布的:

同一张表里,只有尺寸变化率是在 70℃ 下测的。
检测项目温度 · 时长参考标准方向表里有这一栏的材料
表观密度常温GB/T 6343—XPE / IXPE / IXPP
邵氏硬度常温GB/T 2411—XPE / IXPE
拉伸强度、断裂拉伸率常温GB/T 6344横 / 纵XPE / IXPE / IXPP
撕裂强度常温GB/T 10808横 / 纵XPE / IXPE
压缩永久变形23±2℃、22 hGB/T 6669—XPE / IXPE
吸水率23±2℃、22 hGB/T 1034-method 4—XPE / IXPE
尺寸变化率70±2℃、22 hGB/T 8811;IXPP 为 JIS-K6767 1999横 / 纵XPE / IXPE / IXPP
导热系数常温GB/T 10297—XPE / IXPE
压缩强度(25% 变形)常温JIS-K6767 1999仅横仅 IXPP

这张表里有四件事值得单独说:

  • 所有力学数值都在常温。70℃ 那一档只测了尺寸变化率 —— 也就是「受热之后尺寸变不变」,不是「受热之后还顶不顶得住」。
  • IXPP 和两种 PE 不是同一套方法。IXPP 的压缩强度与尺寸变化率参考 JIS-K6767(1999),XPE / IXPE 用 GB/T 系列。跨材料比数值之前,先看方法列。
  • IXPP 的表里没有压缩永久变形、没有吸水率、没有导热系数。这三栏不是「没填」,是这一张表里不存在 —— 所以「IXPP 的压缩永久变形是多少」,我们没有数可以回答。
  • 压缩强度只有 IXPP 有,而且只有横向。PE 的表里没有这一项,见第五节。

三、压缩永久变形的百分比,基数是哪一个

这是最容易被读错的一格。按 GB/T 6669(与 ISO 1856 同法)的定义,压缩永久变形的分母是被压缩掉的那部分厚度,不是原始厚度。

举例:5 mm 的垫片装进 4 mm 的槽,压缩掉 1 mm。

同一个「5 mm」,不同倍率回弹后剩下的厚度不同。
倍率压缩永久变形(23±2℃、22 h)按 GB/T 6669 定义回弹后相对出厂厚度的损失
3 倍≤2%≥4.98 mm≤0.4%
10 倍≤5%≥4.95 mm≤1.0%
20 倍≤8%≥4.92 mm≤1.6%
40 倍≤11%≥4.89 mm≤2.2%

⚠️ 后两列是换算值,不是检测项目。算一下就知道差在哪:3 倍的 2% 与 40 倍的 11%,在 1 mm 压缩量上对应的永久变形是 0.02 mm 与 0.11 mm,相差 0.09 mm。这个差本身不大 —— 但如果你的间隙公差只有 ±0.1 mm,它就不是零头了。

⚠️ 如果验收单用的是「占原始厚度」的算法,同一个检测值会换算出不同的毫米数。两种基数都有人在用,厂方的检测报告里会写明用的是哪一种。我们不替你选基数,只在报价与规格确认时把口径对齐。

四、倍率表:一行一行看过去

XPE 的十个倍率(IXPE 与 XPE 只在 25 倍一格上有差别)。
倍率表观密度 (kg/m³)压缩永久变形 (%)导热系数 (W/m·K)读法
3 倍300±40≤2≤0.095最硬、回弹最好,隔热最差
5 倍200±30≤2≤0.095同上,密度低一档
8 倍125±15≤3≤0.084导热系数开始明显下降
10 倍100±10≤5≤0.073常见的间隔片档
15 倍66.7±8≤7≤0.065隔热与回弹的折中段
20 倍50±6≤8≤0.055同上,更软
25 倍40±4≤10(IXPE ≤9)≤0.049唯一一格交联方式带来差别
30 倍33.3±3≤10≤0.045隔热好,回弹受限
35 倍28.6±2≤11≤0.040导热系数已到最低平台
40 倍26.8±3≤11≤0.040同上,更轻更软

两个读法上的细节:

  • 导热系数从 35 倍到 40 倍不再下降(都是 ≤0.040),压缩永久变形也不再上升(都是 ≤11)。这一段取舍是平的:要更软、更轻选 40 倍,要稍微挺一点选 35 倍。
  • 25 倍那一格,IXPE 是 ≤9,XPE 是 ≤10。同样 25 倍,辐照交联比化学交联少 1 个百分点。差得很小 —— 值得知道,但不值得为它改设计。

五、压缩强度:IXPP 有,PE 没有

如果图纸上写的是「压到 25% 时的反力」,PE 的表里没有这一项。能给这个数的是 IXPP:

IXPP 压缩强度,25% 变形,参考 JIS-K6767 1999。
倍率表观密度 (kg/m³)压缩强度 横 (kPa)压缩强度 纵 (kPa)
7 倍140±20>270—
10 倍100±15>200—
15 倍66±7>100—
20 倍50±5>60—
25 倍40±5>50—

🔴 「纵」这一列整行空白,是厂方原件如此,不是漏抄。我们不填,也不从横向外推 —— 纵向与横向的泡孔结构不同,横向的数值不能当作纵向用。你的图纸如果按纵向给了一个压缩强度要求,需要我们回头与厂方确认,而不是拿横向的数顶上。

另外注意:压缩强度高不等于压缩永久变形好。IXPP 的表里没有压缩永久变形这一栏,所以这两个数在 IXPP 上无法互相印证。要评估它的长期受压表现,目前只有 140℃ 的最高使用温度与尺寸变化率可以看。

六、温度:表能说明的一段,和不能说明的一段

能说明的:

  • XPE / IXPE 在 70±2℃ 老化 22 小时后,尺寸收缩不超过 横向 4%(3~15 倍)/ 6%(20~40 倍)、纵向 6% / 8%。
  • IXPP 的同一项参考 JIS-K6767,数值是 <1.0~<1.9(横)、<1.5~<2.7(纵),随倍率上升。看上去比 PE 小一个量级,但两者方法不同,先确认方法再比。
  • IXPP 最高使用温度 140℃,耐沸水。
  • 耐高温牌号可经受 110℃ 工作环境、收缩率 ≤8% —— 这是功能性牌号的一项,与 IXPP 是两条不同的路线,按部位的实际温度选。

不能说明的:

  • 没有任何一项力学性能是在 70℃ 或更高温度下测的。表里没有「高温下的压缩永久变形」。
  • 也没有「同时受热又受压」的数据 —— 而电池包里这两件事是同时发生的。
  • 热事件下的行为不由这张表描述。包级的热设计与热失控防护见本页末的边界。

七、表里没有的数

这一节列的是本来就没有的检测项,不是「待补」。没有测试就不给数,这是我们处理数据的一贯做法。

  • 长期蠕变。22 小时是标准条件下的一个点,不是一条曲线。整包寿命是几年,这两个时间尺度之间没有任何数据能把它们连起来。要知道几年后的厚度,只能按你的实际压缩量与温度做自己的老化试验。
  • 击穿电压 / 介电强度。泡棉是泡孔结构,击穿行为取决于厚度、密度、泡孔形态与电极形状,不能从材料名或密度推出来。需要电气绝缘的部位,靠的是结构设计(厚度、层数、空气间隙),不是一个材料常数。
  • 受压状态下的导热系数。表里的导热系数是在试样上测的,没有给出装配压缩量下的值。
  • IXPP 的压缩永久变形。这一栏不存在,见第五节。

八、把这张表用起来:四步

  1. 定部位与作用。间隔、缓冲、隔热、静电泄放 —— 不同部位的第一约束不同,见动力电池泡棉。
  2. 从图纸取间隙公差,反推允许的压缩永久变形。公差越小,能用的倍率上限越低。
  3. 在倍率范围内选导热系数最低的一档;温度偏高或有耐热要求时,改看 IXPP 或耐高温牌号。
  4. 把方法列写进验收单。GB/T 6669 还是 JIS-K6767、压缩永久变形以什么为基数、测几个方向 —— 这三项在对齐之前,同一个数可以有两种读法。

九、常见问题

电芯之间用什么泡棉?

常用 XPE 或 IXPE 的间隔片(回弹好,20 倍以内的压缩永久变形不超过 8%);薄型部位用 IXPE(单层最薄 0.1 mm);温度偏高的部位用 IXPP(140℃)。按部位的完整对照在动力电池泡棉那一页。

压缩永久变形 ≤10%,是不是厚度就掉 10%?

不是。按 GB/T 6669 的定义,分母是被压缩掉的那部分厚度。5 mm 压到 4 mm 的情况下,≤10% 对应约 0.1 mm 的永久变形,相对出厂厚度约 2%。而且这是 22 小时后的值,不是几年后的值。

你们能给长期压缩(蠕变)数据吗?

不能。我们的性能表只覆盖标准条件(23±2℃、22 h)。如果你们的验收要求非标条件,需要在询价时提出,由双方确认测试方案 —— 我们不在没有测试的情况下给一个数。

电池包里能用普通 XPE 吗?

间隔与缓冲可以用。有阻燃要求时选高阻燃牌号:氧指数 27,满足 GB 8410 A0 与 UL94 V2;材料可按 UL94 V2、RoHS 与 REACH 的要求供货。长期温度偏高的部位,改看耐高温牌号或 IXPP。

有击穿电压数据吗?

没有。泡棉的击穿行为取决于厚度、密度与泡孔结构,不是单一材料常数。需要绝缘的部位请按结构设计留够厚度与层数,见第七节。

能按电芯或模组的排布模切吗?

能。批量件用模切(需开刀模),异形、小批量或改图频繁的用 CNC 铣削。把电芯外形与排布图发来即可。

十、我们与电池制造商之间的边界

博丰泡棉供应的是泡棉材料并按图加工。电池包、模组或电芯层面的热管理设计、热失控防护、安全测试与整包认证,由电池制造商或其供应商负责。我们按制造商指定的密度、厚度、结构与阻燃牌号供货,不对整包性能作陈述。

这条边界与本页的读法是一致的:我们能把「这个数是在什么条件下测的、表里没有什么」讲清楚,这是材料侧能负责的部分;整包算下来的间隙、温度与安全余量,是设计侧的事。

十一、博丰泡棉供应什么

  • XPE:发泡倍数 3~40 倍,表观密度 26.8~300 kg/m³,单层 3~15 mm,热合多层 15~200 mm,幅宽 500~2000 mm。
  • IXPE:辐照交联,单层 0.1~15 mm,多层 15~200 mm,幅宽 500~2000 mm。
  • IXPP:发泡倍数 5~25 倍,单层 1~6 mm,热复合多层 6~100 mm,幅宽 500~1500 mm,最高使用温度 140℃。
  • 加工:模切 / 冲型、CNC 铣削、热合多层、复合(铝箔、薄膜、无纺布)、背胶。
  • 产能:10,000 m² 厂房、5 条产线、年产能 5,000 吨。

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十二、延伸阅读

动力电池泡棉:电芯间隔、缓冲与隔热怎么选 · IXPP 泡棉 · IXPE 泡棉 · XPE 泡棉 · XPE 泡棉的隔热与密度 · XPE 泡棉垫层的厚度与密度 · 防静电与导电泡棉 · 复合泡棉 · 交联聚乙烯泡棉材料总览 · 联系博丰泡棉