伴随 Qi2 高功率无线充电普及,线圈发热、电池温升、设备表面发烫成为硬件设计痛点。气凝胶膜作为超低导热新型隔热薄膜,在无线充模组里面承担隔热阻热和负责导磁隔磁纳米晶隔磁片功能互补,二者不能互相替代。
 
一、什么是气凝胶隔热膜

二氧化硅气凝胶膜,依靠内部纳米多孔网络锁住空气,导热系数可以做到0.018‑0.025 W/(m·K),低于静止空气,属于被动隔热阻热材料。

深圳优三科技气凝胶隔热膜|气凝胶膜为基材,涂布丙烯酸酯胶

戈尔公司消费电子使用的都是复合改性柔性气凝胶膜,气凝胶粉体复合纤维基材,外层 PET 封装,解决原生气凝胶脆、掉粉的缺陷,厚度可做到 0.08‑0.5mm,电气绝缘、阻燃 V‑0,支持模切贴装。

⚠️关键点:气凝胶是隔热,不是散热;核心作用是阻挡热量传递,而不是把热量扩散导出。

  • 核心参数特性:

① 超低导热系数,阻断热传导路径,抑制热量向电池、外壳传递;
② 电绝缘,不导电,不会造成线圈、PCB 短路;
③ 厚度薄,0.08mm 起,适合手机、手表狭小内部腔体;
④ 阻燃,耐高温,保护电池,提升充电安全;
  • 短板:
不导磁、不吸波、不摊热;不能替代石墨做均热,也不能替代纳米晶做隔磁;成本高于普通泡棉隔热材料;反复极限弯折隔热性能会小幅衰减。
 
二、气凝胶膜在无线充电系统中的实际运用

 

高功率 Qi2 无线充(15‑25W)线圈工作会持续发热,热量会传导到电池以及设备外壳,带来两个工程问题:

  • 电池温度快速升高,设备触发温度保护,功率降档,无法维持高功率持续充电;
  • 整机外壳温升高,用户触摸发烫,体验差。

 

气凝胶膜在无线充模组典型两种贴装位置:

 

① 线圈‑纳米晶隔磁片与电池之间
线圈产生热量,气凝胶膜贴在隔磁片和电池中间,阻隔线圈热量大量流向电池,降低电池温升,延缓充电降功率,延长高功率充电时长。

结构顺序:线圈 → 纳米晶隔磁片 → 气凝胶隔热膜 → 电池。

②隔磁片与设备外壳之间
阻隔热量传导到外壳,降低外壳表面温度,改善手感发烫问题。

⚠️重要:气凝胶只解决热传导,不能解决磁场涡流发热。磁场涡流发热必须依靠纳米晶隔磁片来处理。

气凝胶膜在无线充里面能干什么、不能干什么

✅可以做:

  • 阻隔线圈热量流向电池 / 壳体,抑制温升扩散;
  • 绝缘防护,阻燃,电池热防护;
  • 穿戴设备(手表、TWS)小功率无线充隔热。

 

不能做:

  • 不能导磁隔磁,无法减少涡流发热;
  • 不能把热量散开,没有均热散热能力;
  • 不能替代纳米晶隔磁片。

 

三、气凝胶隔热膜 VS 纳米晶隔磁片

 

很多工程师容易混淆两者,两者是搭档,不是替代品。

 

对比项目
气凝胶隔热膜
纳米晶隔磁片
核心功能
隔热阻热,阻断热传导
导磁隔磁,收拢磁力线,抑制涡流发热
工作对象
处理热量传导
处理交变磁场、涡流
导热属性
超低导热,阻止热量传递
中等导热,不做隔热
电气属性
绝缘
导电(需要做绝缘覆膜)
厚度区间
0.08‑0.5mm
0.03‑0.1mm
无线充角色
热防护,控电池、外壳温升
保障充电效率,减少源头涡流发热
能不能单独解决无线充发烫
不能,只能挡热,源头涡流发热还在
可以降低涡流发热,但热量依然会传导到电池
典型组合用法
纳米晶做隔磁,气凝胶做后方隔热
线圈内侧,磁场通路核心材料

 

工程逻辑:纳米晶从源头减少涡流发热;气凝胶阻挡剩余热量传导到电池与外壳,两者叠加才能实现高功率无线充温控目标

 

四、无线充工程选型实操建议

 

4.1 什么时候需要增加气凝胶膜

  • 做 Qi2 15W‑25W 高功率无线充,充电过程电池温升超标,频繁触发温度降功率
  • 设备外壳触摸温度过高,需要抑制外壳温升;
  • 智能手表、TWS 耳机,内部空间狭小,线圈紧贴电池,需要隔热防护。

注意:优先确认纳米晶隔磁片选型到位,如果涡流损耗本身很大,单纯靠气凝胶隔热治标不治本。

 

4.2 不需要气凝胶膜场景

  • 5W 小功率无线充,整体温升可控;
  • 结构空间极度紧张,无法再增加薄膜厚度;
  • 成本极度敏感项目。

 

4.3 标准推荐叠层结构(接收端)

线圈 → 双面胶 → 纳米晶隔磁片(鑫润锋,满足 Qi2) → 背胶 → 气凝胶隔热膜 → 电池 / 壳体。

补充:如果局部热点需要摊热,可搭配人工石墨膜做均热;深圳市鑫润锋科技可一站式完成纳米晶、气凝胶、石墨膜的复合、模切整套交付。

 

五、常见误区总结

 

误区 1:气凝胶可以解决无线充发热根源

纠正 1:气凝胶只是挡住热量传递,不能减少线圈涡流发热。源头涡流发热必须依靠合格的纳米晶隔磁片。只贴气凝胶不做好隔磁,充电效率低,内部依旧高温。

 

误区 2:气凝胶可以替代纳米晶隔磁片

纠正 2:一个管热、一个管磁,功能完全不同,不可互相替代。

 

误区 3:气凝胶膜 = 散热膜

纠正 3:气凝胶是隔热阻热;石墨膜、氮化硼才是散热均热材料。

 

来源:知乎@深圳鑫润锋

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新能源电池安全管理解决方案呼之欲出,特别是,具有隔热、阻燃等功能特点的新材料受到市场青睐,气凝胶隔热片是其中最重要的新材料之一。气凝胶隔热片主要用于电池包中、电池单体之间的隔热、阻燃,也可用于车身的隔热、阻燃。气凝胶企业产业链从成胶,封装,到电池包、管道等下游应用,从材料的前驱体到各种纤维如陶瓷纤维,玻璃纤维,泡棉等,以及封装材料如PET、PI膜,热熔胶、硅胶框等,同时也包括在生产过程中的设备,如超临界设备,热压机,模切设备。欢迎相关产业链人士加入。

作者 ab, 808