調(diào)光玻的技術(shù)路線主要分為三種PDLC(聚合物分散液晶)、SPD(懸浮粒子)和 EC(電致變色),其中EC電致變色導(dǎo)電層大部分企業(yè)用的是ITO導(dǎo)電膜,今天給家介紹一下SECF(SoLid Memory eLectrochromic filin)固態(tài)記憶型電致變色薄膜,
一、概述
SECF(SoLid Memory eLectrochromic filin)固態(tài)記憶型電致變色薄膜,與調(diào)光膜比,干電池即可帶動(dòng),不轉(zhuǎn)換的時(shí)候保持狀態(tài),耗電低,每平方膜一次轉(zhuǎn)換用0.003mAh,所以1萬毫安時(shí)充電寶理論能用150萬次循環(huán),沒有角度問題(由于沒有液晶,不存在折射與角度問題),超低霧度(與普通的遮陽膜,保護(hù)膜類似),顏色柔和(不泛白,不會(huì)晃眼睛,不會(huì)發(fā)霧,顏色深色系),全面解決了調(diào)光膜所有的弊病,通過外加電場或電流來改變介質(zhì)的顏色明暗和透明度,從而改變玻璃顏色,是電子響應(yīng)膜及玻璃領(lǐng)域(調(diào)光膜、反向調(diào)光膜、SPD、變色膜)的集成者,是目前能設(shè)想到的最優(yōu)結(jié)果。
SECF原理
SEC優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
隱私與舒適:最低透明度低至25%以下(藍(lán)灰色)透影不透光,兩側(cè)車窗同時(shí)變暗有隱私玻璃的作用,顏色柔和且高檔。
簡言之:PDLC為玻璃與“白紗窗簾”的轉(zhuǎn)換,SEC為玻璃與“變色墨鏡“的轉(zhuǎn)換,SEC可以解決PDLC的缺陷。
隔熱性能比PDLC略弱
二、EC技術(shù)原理探討
電致變色EC常規(guī)采用ITO導(dǎo)電膜主要存在的問題包括:EC成膜極難、EC做非藍(lán)色難度極高、EC達(dá)到車規(guī)要求極難等。
EC成膜極難
不同溫度下活性保持一致
針對(duì)以上問題可以采用“相分離法”以Li+-PC結(jié)構(gòu)和環(huán)氧樹脂(uv)共溶體系在UV光作用下形成貫通通道,既保持了凝膠態(tài)電解質(zhì)的活性,又做到了真正意義上的固態(tài),是電解質(zhì)領(lǐng)域的一種革命性創(chuàng)新。
創(chuàng)新的SEC膜,并非波音787所采用的Sage View公司所生產(chǎn)的EC(灌漿)玻璃,它更方便生產(chǎn)(以卷對(duì)卷方式生產(chǎn)),加工(隨意裁切),成品率高(涂布法),無需邊封,直接夾膠即可。
EC做非藍(lán)色難度極高
當(dāng)今EC領(lǐng)域:采用的成熟材料以WO3為主,WO3以藍(lán)色——透明為變色形態(tài)。粉色、紅色、紫色系的EC不可行,其毒性重、穩(wěn)定性差。亮藍(lán)色對(duì)車用體驗(yàn)感不佳,車企更希望暗色調(diào)的EC材料。
解決辦法:以Ni為對(duì)電極(Ni為灰色——透明體系)與WO3搭配,從而生產(chǎn)出透明——藍(lán)灰色系。
EC達(dá)到車規(guī)要求極難
EC玻璃滿足車規(guī)高低溫要求,解決辦法:將常規(guī)電解質(zhì)改為真固態(tài)粘結(jié)性電解質(zhì)
EC玻璃不封邊,不存在泄露風(fēng)險(xiǎn),解決辦法:將常規(guī)電解質(zhì)改為真固態(tài)粘結(jié)性電解質(zhì)
常規(guī)EC為玻璃空腔灌裝凝膠工藝制造,成本高,成品率低,必須逐片生產(chǎn)
解決辦法:生產(chǎn)全固態(tài)粘結(jié)性電致變色膜(SEC)直接采用玻璃+PVB+SECF+PVB+玻璃結(jié)構(gòu)夾膠
不同電解質(zhì)EC玻璃壽命差異,常規(guī)凝膠EC膜/玻璃循環(huán)壽命為600-700次,SEC膜/玻璃循環(huán)壽命≥3萬次
EC多用WO3為變色層,WO3為一個(gè)不穩(wěn)定物質(zhì),具體如下:
如果按常規(guī)EC的方式生產(chǎn)EC膜(ECF),因?yàn)槟つ蜏夭蛔悖词笰I膜耐溫也低于300℃),所以生產(chǎn)出來的WO3為斜晶系WO3
斜晶系WO3與Li+結(jié)合,極容易嵌入不易脫落,并與電解質(zhì)中的Li+結(jié)合而形成SEI膜系層,導(dǎo)致WO3(斜晶系)活性下降,快速失效
原理與三元鋰電池的SEI膜系層原理相似,只是與WO3(斜晶系)結(jié)合反應(yīng)更嚴(yán)重
綜上所述,單純借鑒EC玻璃方式做ECF,從而應(yīng)用于車身,不能批量量產(chǎn),生產(chǎn)成本高。
通過以上結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與優(yōu)化,加之沒有液相的電解質(zhì)干擾,此SEC循環(huán)壽命大于3萬次,已通過長時(shí)間循環(huán)測(cè)試及使用,其穩(wěn)定性良好,一致性優(yōu)越。
三、SEC夾膠玻璃在汽車上的應(yīng)用
SEC前檔玻璃應(yīng)用
SEC前檔玻璃-墨鏡功能,2.3v正向著色,1.3v反向褪色,替代傳統(tǒng)太陽膜、遮陽簾等。
防曬隔熱
SEC側(cè)窗玻璃應(yīng)用
SEC側(cè)窗玻璃-墨鏡功能,2.3v正向著色,1.3v反向褪色,解決側(cè)窗反光、眩暈等問題。
響應(yīng)時(shí)間1分鐘
防曬隔熱
SEC天窗玻璃應(yīng)用
SEC天窗-墨鏡功能,2.3v正向著色,1.3v反向褪色,解決天窗防曬隔熱等問題。
超長使用壽命
防曬隔熱
四、關(guān)于
上述介紹的SECF固態(tài)記憶型電致變色薄膜是瑋錦科技獨(dú)家研發(fā)的一項(xiàng)工藝技術(shù)產(chǎn)品,瑋錦科技是一家致力于電致變色SEC膜和車用調(diào)光PDLC膜研發(fā)的國家高新技術(shù)企業(yè)。
具有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),并建立了從研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、安裝到售后的完整服務(wù)體系,特別擁有行業(yè)領(lǐng)先的雙曲成型技術(shù),是業(yè)內(nèi)能同時(shí)生產(chǎn)車規(guī)級(jí)PDLC和SEC膜的廠家,并從智能膜技術(shù)延伸到智能玻璃,智能玻璃項(xiàng)目目前已經(jīng)在幾個(gè)主機(jī)廠提案推進(jìn)中。
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(艾邦車衣膜論壇):SECF固態(tài)記憶型電致變色薄膜在汽車調(diào)光玻璃上的應(yīng)用