Silicone-termpads til termisk styring af elbilsbatterier og køling af strømelektronik

Hvorfor termisk styring er vigtig i elbiler og kraftelektronik

Når elbiler og kraftelektronik fortsætter med at udvikle sig, er effektiv termisk styring blevet stadig mere vigtig. Battericeller, kraftmoduler, IGBT’er og andre elektroniske komponenter genererer varme under drift. Uden korrekt varmeafledning kan for høje temperaturer påvirke komponenternes ydeevne, forkorte levetiden og øge sikkerhedsrisici.

Silikonebaserede termiske pads anvendes bredt som termiske grænsefladematerialer (TIM’er) til at forbedre varmeoverførslen mellem varmeproducerende komponenter og kølestrukturer. De udfylder små luftspalter og overfladeufuldkommenheder og hjælper dermed med at reducere termisk kontaktmodstand, samtidig med at de opretholder elektrisk isolation.

I forhold til stive termiske grænsefladematerialer tilbyder bløde silikonepads bedre fleksibilitet og komprimerbarhed. Dette gør dem særligt velegnede til elbilbatterisystemer og kraftelektronik, hvor vibration, ujævne overflader og varierende monteringsafstande skal tages i betragtning.

Hvorfor vælge silikonebaserede termiske pads til elbilapplikationer?

Silikonebaserede termiske pads tilbyder flere fordele inden for automobil- og industrielle strømapplikationer:

· Effektiv udfyldning af luftspalter: Deres fleksible struktur tilpasser sig uregelmæssige overflader og udfylder luftspalter mellem battericeller, elektroniske komponenter og køleplader, hvilket forbedrer den termiske kontakt.

· Elektrisk isolation: De sikrer elektrisk isolation samtidig med varmeoverførsel og hjælper med at isolere elektroniske komponenter fra metalgehuse og kølestrukturer.

· Vibrationsbestandighed: Deres bløde og elastiske egenskaber sikrer vedvarende kontakt mellem komponenter under vibration og mekanisk bevægelse, hvilket gør dem velegnede til brug i automobilmiljøer.

· Let montering og vedligeholdelse: Færdigformede pads er nemme at placere og montere. De kræver ingen hærtningsproces og muliggør en renere montering samt nemmere udskiftning under vedligeholdelse.

· Fleksibel tykkelse og design: Forskellige tykkelsesmål, former og materialekvaliteter kan vælges for at matche specifikke komponentlayouter og krav til termisk styring.

Nøglepræstationskrav til køling af elbiler og strømelektronik

Når man vælger en silikonevarmepads, bør ingeniører overveje flere vigtige faktorer.

Termisk ledningsevne: Forskellige elektroniske komponenter genererer forskellige varmemængder. Varmeledningsevnen skal vælges ud fra komponentens varmelast og kølesystemets design.

Driftstemperatur: Automobilapplikationer kræver materialer, der opretholder stabil ydelse over et bredt temperaturområde. Standard VOLSUN-silikonevarmepads fungerer fra -40 °C til +200 °C, mens GP1002-SI-kvaliteten understøtter temperaturer ned til -60 °C.

Flammehæmning: Flammebestandighed er en anden vigtig overvejelse i elektriske og automobilapplikationer. VOLSUN-silikonevarmepads kan opfylde V-0-brandhæmmende klassificering.

Elektrisk isolering: Varmepads skal sikre både varmeoverførsel og elektrisk isolation. VOLSUN-varmepads har en volumenresistivitet på ≥10¹² Ω·cm.

Typiske anvendelser i elbiler og kraftelektronik

Silikonevarmepads anvendes på forskellige steder i elbiler og kraftelektroniske systemer for at forbedre varmeoverførslen og beskytte følsomme komponenter.

Hvordan vælger man den rigtige termiske ledningsevne?

At vælge den rigtige termiske ledningsevne er afgørende for at opnå en balance mellem varmeafledning, materialefleksibilitet og applikationskrav.

· 1,5–3,0 W/m·K: Passer til elbilbatteripakker og almindelige elektroniske moduler, hvor moderat varmeafledning og god fleksibilitet kræves.

· 4,0–6,0 W/m·K: Anbefales til IGBT’er og højtydende elektroniske komponenter, der genererer mere varme. VOLSUN GP4001 og GP6001 er tilgængelige i disse ledningsevnegrader.

· Lavtemperaturanvendelser: For EV-systemer, der opererer i kolde klimaer, eller udstyr, der udsættes for ekstremt lave temperaturer, tilbyder GP1002-SI en ultra-blød løsning med en temperaturklassificering ned til -60 °C og en hårdhed under 10 Shore OO.

For applikationer med små monteringsafstande eller ujævne komponentoverflader er materialets blødhed og komprimerbarhed også vigtige udvælgelsesfaktorer.

Silikonebaserede termiske pads spiller en vigtig rolle i termisk styring af EV-batterier og køling af strømelektronik. Ved at kombinere termisk ledningsevne, elektrisk isolation, fleksibilitet og evnen til at udfylde mellemrum hjælper de med at skabe pålidelige termiske grænseflader mellem elektroniske komponenter og kølestrukturer.

Kontakt VOLSUN for at drøfte dine behov inden for termisk styring og anmode om prøver.