Siliconen thermische pads voor thermisch beheer van EV-batterijen en koeling van vermogenselektronica

Waarom thermisch beheer belangrijk is voor elektrische voertuigen en vermoelektronica

Naarmate elektrische voertuigen en vermoelektronica verder ontwikkelen, wordt effectief thermisch beheer steeds belangrijker. Batterijcellen, vermogensmodules, IGBT’s en andere elektronische componenten genereren tijdens bedrijf warmte. Zonder adequate warmteafvoer kunnen te hoge temperaturen de prestaties van componenten beïnvloeden, de levensduur verkorten en veiligheidsrisico’s vergroten.

Siliconethermische pads worden veel gebruikt als thermische interfacematerialen (TIM’s) om de warmteoverdracht tussen warmteproducerende componenten en koelstructuren te verbeteren. Ze vullen kleine spleten en oppervlakte-irregulariteiten op, waardoor de thermische contactweerstand wordt verlaagd, terwijl elektrische isolatie behouden blijft.

In vergelijking met stijve thermische interfacematerialen bieden zachte siliconenpads betere flexibiliteit en comprimeerbaarheid. Dit maakt ze bijzonder geschikt voor EV-batterijsystemen en vermoelektronica, waar rekening moet worden gehouden met trillingen, oneffen oppervlakken en wisselende montageafstanden.

Waarom kiezen voor siliconen thermische pads voor EV-toepassingen?

Siliconen thermische pads bieden verschillende voordelen voor automotive- en industriële stroomtoepassingen:

· Effectieve kloofvulling: Door hun flexibele structuur passen ze zich aan ongelijke oppervlakken aan en vullen luchtkloven tussen batterijcellen, elektronische componenten en koelplaten, waardoor het thermische contact verbetert.

· Elektrische isolatie: Ze bieden elektrische isolatie terwijl ze warmte overdragen, wat helpt om elektronische componenten te isoleren van metalen behuizingen en koelstructuren.

· Trillingsbestendigheid: Hun zachte en elastische eigenschappen helpen het contact tussen componenten tijdens trillingen en mechanische beweging te behouden, waardoor ze geschikt zijn voor automotive-omgevingen.

· Eenvoudige montage en onderhoud: Vooraf gevormde pads zijn eenvoudig te positioneren en te installeren. Ze vereisen geen uithardingsproces en maken een schonere montage en gemakkelijkere vervanging tijdens onderhoud mogelijk.

· Flexibele dikte en ontwerp: Verschillende diktes, vormen en materiaalkwaliteiten zijn beschikbaar om te passen bij specifieke onderdelenopstellingen en thermische-beheervereisten.

Belangrijke prestatievereisten voor koeling van elektrische voertuigen en vermoelektronica

Bij de keuze van een siliconen thermisch pad moeten ingenieurs rekening houden met meerdere belangrijke factoren.

Warmtegeleidbaarheid: Verschillende elektronische componenten genereren verschillende hoeveelheden warmte. De thermische geleidbaarheid moet worden gekozen op basis van de warmtelast van het component en het ontwerp van het koelsysteem.

Bedrijfstemperatuur: Automotive-toepassingen vereisen materialen die stabiele prestaties behouden over een brede temperatuurbereik. Standaard VOLSUN-siliconen thermische pads werken van -40 °C tot +200 °C, terwijl de GP1002-SI-kwaliteit temperaturen tot -60 °C ondersteunt.

Vlamvertraging: Vlamweerstand is een andere belangrijke overweging bij elektrische en automotive-toepassingen. VOLSUN-siliconen thermische pads voldoen aan de V-0 brandvertragingsclassificatie.

Elektrische isolatie: Thermische pads moeten zowel warmteoverdracht als elektrische isolatie bieden. VOLSUN-thermische pads hebben een volumeweerstand van ≥10¹² Ω·cm.

Typische toepassingen in elektrische voertuigen en vermogenselektronica

Siliconethermische pads worden gebruikt in verschillende onderdelen van elektrische voertuigen en vermogenselectronische systemen om de warmteoverdracht te verbeteren en gevoelige componenten te beschermen.

Hoe kiest u de juiste thermische geleidbaarheid?

Het kiezen van de juiste thermische geleidbaarheid is essentieel om warmteafvoer, materiaalflexibiliteit en toepassingsvereisten in evenwicht te brengen.

· 1,5–3,0 W/m·K: Geschikt voor accupakketten van elektrische voertuigen en algemene elektronische modules waar matige warmteafvoer en goede flexibiliteit vereist zijn.

· 4,0–6,0 W/m·K: Aanbevolen voor IGBT’s en hoogvermogenselektronische componenten die meer warmte genereren. VOLSUN GP4001 en GP6001 zijn verkrijgbaar in deze geleidbaarheidsgraden.

· Toepassingen bij lage temperaturen: Voor EV-systemen die in koude klimaten werken of voor apparatuur die aan extreem lage temperaturen wordt blootgesteld, biedt GP1002-SI een uiterst zachte oplossing met een temperatuurbereik tot -60 °C en een hardheid van minder dan 10 Shore OO.

Voor toepassingen met nauwe montageafstanden of ongelijke componentoppervlakken zijn zachtheid en samendrukbaarheid van het materiaal eveneens belangrijke selectiefactoren.

Siliconethermische pads spelen een belangrijke rol bij thermisch beheer van EV-batterijen en koeling van vermogenselektronica. Door thermische geleidbaarheid, elektrische isolatie, flexibiliteit en klokvullende eigenschappen te combineren, helpen zij betrouwbare thermische interfaces te vormen tussen elektronische componenten en koelstructuren.

Neem contact op met VOLSUN om uw behoeften op het gebied van thermisch beheer te bespreken en monsters aan te vragen.