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:
| 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 h | GB/T 6669 | — | XPE / IXPE |
| 吸水率 | 23±2℃、22 h | GB/T 1034-method 4 | — | XPE / IXPE |
| 尺寸变化率 | 70±2℃、22 h | GB/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。
| 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
| 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:
| 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
十二、延伸阅读
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