Silikoniniai šilumos padai elektromobilių akumuliatorių šilumos valdymui ir galios elektronikos aušinimui

Kodėl šilumos valdymas svarbus elektromobiliuose ir galios elektronikoje

Kai elektromobiliai ir galios elektronika toliau vystosi, veiksmingas šilumos valdymas tampa vis svarbesnis. Baterijų elementai, galios moduliai, IGBT tranzistoriai ir kiti elektroniniai komponentai veikimo metu generuoja šilumą. Be tinkamo šilumos šalinimo per didelės temperatūros gali paveikti komponentų našumą, sutrumpinti jų tarnavimo laiką ir padidinti saugos riziką.

Silikoninės šiluminės plokštelės plačiai naudojamos kaip šiluminiai sąsajos medžiagų (TIM) tipai, kad būtų pagerintas šilumos perdavimas tarp šilumą generuojančių komponentų ir aušinimo konstrukcijų. Jos užpildo mažus tarpus ir paviršiaus nelygumus, padedant sumažinti šiluminį kontaktinį pasipriešinimą, vienu metu išlaikant elektrinę izoliaciją.

Palyginti su standžiomis šiluminėmis sąsajos medžiagomis, minkštos silikoninės plokštelės siūlo geriau lankstumą ir suspaudžiamumą. Tai daro jas ypač tinkamas elektromobilių baterijų sistemoms ir galios elektronikai, kur reikia atsižvelgti į vibracijas, nelygius paviršius ir įvairius surinkimo tarpus.

Kodėl rinktis silikonines šilumos perduodamas plokštes EV taikymams?

Silikoninės šilumos perduodamos plokštės siūlo keletą privalumų automobilių ir pramonės energijos taikymams:

· Veiksmingas tarpų užpildymas: Jų lanksti struktūra prisitaiko prie nelygių paviršių ir užpildo oro tarpus tarp akumuliatorių elementų, elektroninių komponentų ir aušinimo plokščių, pagerindama šiluminį kontaktą.

· Elektros izoliacija: Jos užtikrina elektrinę izoliaciją, tuo pat metu perduodamos šilumą, padedant izoliuoti elektroninius komponentus nuo metalinių korpusų ir aušinimo konstrukcijų.

· Drebėjimo atsparumas: Jų minkštos ir elastingos savybės padeda išlaikyti kontaktą tarp komponentų drebėjimo ir mechaninio judėjimo metu, todėl jos yra tinkamos automobilių aplinkai.

· Lengva montavimo ir priežiūros procedūra: Iš anksto suformuotos plokštės lengvai dedamos į vietą ir montuojamos. Jos nereikalauja kietėjimo proceso ir leidžia švaresnį montavimą bei lengvesnę pakeitimo procedūrą priežiūros metu.

· Lanksti storio ir dizaino parinktis: Galima pasirinkti įvairaus storio, formos ir medžiagos kokybės laipsnių, kad būtų atitikta konkrečių komponentų išdėstymo ir šilumos valdymo reikalavimai.

Pagrindiniai našumo reikalavimai elektromobilių ir energijos elektronikos aušinimui

Pasirenkant silikoninį šiluminį padą, inžinieriai turėtų atsižvelgti į keletą svarbių veiksnių.

Šilumos laidumas: Skirtingi elektroniniai komponentai sukuria skirtingą šilumos kiekį. Šilumos laidumą reikia parinkti pagal komponento šilumos apkrovą ir aušinimo sistemos projektavimą.

Darbo temperatūra: Automobilių taikymo srityse reikalingos medžiagos, kurios išlaiko stabilų našumą per plačią temperatūrų skalę. Standartiniai VOLSUN silikoniniai šiluminiai padai veikia nuo –40 °C iki +200 °C, o GP1002-SI klasės medžiaga gali veikti net iki –60 °C temperatūroje.

Ugniai atsparumas: Ugnies atsparumas yra dar vienas svarbus veiksnys elektros ir automobilių taikymo srityse. VOLSUN silikoniniai šiluminiai padai atitinka V-0 ugnies lėtinimo klasifikaciją.

Elektrinė izoliacija: Šilumos padai turėtų užtikrinti tiek šilumos perdavimą, tiek elektrinę izoliaciją. VOLSUN šilumos padų tūrinė varža yra ≥10¹² Ω·cm.

Tipiškos taikymo sritys elektromobiliuose ir galios elektronikoje

Silikoniniai šilumos padai naudojami įvairiose elektromobilių ir galios elektronikos sistemų dalyse, kad būtų pagerintas šilumos perdavimas ir apsaugoti jautrūs komponentai.

Kaip pasirinkti tinkamą šiluminį laidumą?

Tinkamo šiluminio laidumo pasirinkimas yra būtinas norint subalansuoti šilumos šalinimą, medžiagos lankstumą ir taikymo reikalavimus.

· 1,5–3,0 W/m·K: Tinka elektromobilių akumuliatorių blokams ir bendrosioms elektroninėms modulėms, kur reikalingas vidutinis šilumos šalinimas ir geras lankstumas.

· 4,0–6,0 W/m·K: Rekomenduojama IGBT ir aukštos galios elektroniniams komponentams, kurie sukuria daugiau šilumos. VOLSUN GP4001 ir GP6001 yra prieinami šiuose laidumo intervaluose.

· Žemos temperatūros taikymo sritys: EV sistemoms, veikiančioms šaltuose klimatuose, arba į labai žemas temperatūras veikiamai įrangai GP1002-SI siūlo ultra-minkštą sprendimą su temperatūros naudojimo diapazonu iki –60 °C ir kietumu mažesniu nei 10 Shore OO.

Taikymams su siaurais surinkimo tarpais arba nelygiomis komponentų paviršių struktūromis medžiagos minkštumas ir suspaudžiamumas taip pat yra svarbūs parinkimo veiksniai.

Silikoninės šilumos perduodamosios plokštelės svarbiai prisideda prie EV akumuliatorių šiluminio valdymo ir galios elektronikos aušinimo. Jungdamos šilumos laidumą, elektrinę izoliaciją, lankstumą ir tarpų užpildymo galimybes, jos padeda sukurti patikimus šilumos sąsajos jungtis tarp elektroninių komponentų ir aušinimo konstrukcijų.

Susisiekite su VOLSUN, kad aptartumėte savo šiluminio valdymo poreikius ir paprašytumėte pavyzdžių.