Silikontermiske plater for termisk styring av elbilbatterier og kjøling av kraftelektronikk

Hvorfor termisk styring er viktig i elbiler og kraftelektronikk

Ettersom elbiler og kraftelektronikk fortsetter å utvikles, har effektiv termisk styring blitt stadig viktigere. Battericeller, kraftmoduler, IGBT-er og andre elektroniske komponenter genererer varme under drift. Uten riktig varmeavledning kan for høye temperaturer påvirke komponentytelsen, forkorte levetiden og øke sikkerhetsrisikoene.

Silikonbaserte varmepadder brukes mye som termiske grenseflatematerialer (TIM) for å forbedre varmeoverføringen mellom varmegenererende komponenter og kjølestrukturer. De fyller små sprekker og overflateujevnhetar, noe som hjelper til å redusere termisk kontaktmotstand samtidig som elektrisk isolasjon opprettholdes.

I forhold til stive termiske grenseflatematerialer gir myke silikonpadder bedre fleksibilitet og komprimerbarhet. Dette gjør dem spesielt egnet for EV-batterisystemer og kraftelektronikk, der vibrasjoner, ujevne overflater og varierende monteringsavstander må tas i betraktning.

Hvorfor velge silikontermisk pads for EV-applikasjoner?

Silikontermiske pads gir flere fordeler for bil- og industrielle kraftapplikasjoner:

• Effektiv fylling av spalter: Deres fleksible struktur tilpasser seg uregelmessige overflater og fyller luftspalter mellom battericeller, elektroniske komponenter og kjøleplater, noe som forbedrer termisk kontakt.

· Elektrisk isolasjon: De gir elektrisk isolasjon samtidig som de overfører varme, noe som hjelper til å isolere elektroniske komponenter fra metallkapslinger og kjølestrukturer.

• Vibrasjonsmotstand: Deres myke og elastiske egenskaper hjelper til å opprettholde kontakt mellom komponenter under vibrasjon og mekanisk bevegelse, noe som gjør dem egnet for bilmiljøer.

• Enkel montering og vedlikehold: Forformede pads er enkle å plassere og montere. De krever ingen herdningsprosess og muliggjør renere montering og enklere utskifting under vedlikehold.

• Fleksibel tykkelse og design: Forskjellige tykkelsar, former og materialeklassar kan veljast for å tilpasse seg spesifikke komponentoppstillingar og krav til varmehandtering.

Nøkkelkrav til ytelse for avkjøling av elbilar og kraftelektronikk

Når ein vel eit silikontermisk pute, bør ingeniørar ta omsyn til fleire viktige faktorar.

Varmeledningsevne: Ulike elektroniske komponentar genererer ulike mengder varme. Varmeledingsevna bør veljast ut frå varmelasta til komponenten og utforminga av avkjølingssystemet.

Driftstemperatur: I bilapplikasjonar krev ein material som held stabile eigenskapar over eit breitt temperaturområde. Standard VOLSUN-silikontermiske puter opererer frå -40 °C til +200 °C, medan GP1002-SI-klassa støtter temperaturar ned til -60 °C.

Flammehemmende: Brannmotstand er ein annan viktig vurderingsfaktor i elektriske og bilapplikasjonar. VOLSUN-silikontermiske puter kan oppfylle V-0-brannhemmande klassifisering.

Elektrisk isolering: Termiske pads bør gi både varmeoverføring og elektrisk isolasjon. VOLSUNs termiske pads har en volumresistivitet på ≥10¹² Ω·cm.

Typiske anvendelser i elbiler og kraftelektronikk

Silikonbaserte termiske pads brukes i ulike deler av elbiler og kraftelektroniske systemer for å forbedre varmeoverføringen og beskytte følsomme komponenter.

Hvordan velge riktig termisk ledningsevne?

Å velge riktig termisk ledningsevne er avgjørende for å balansere varmeavledning, materialets fleksibilitet og applikasjonskravene.

· 1,5–3,0 W/m·K: Egnet for batteripakker i elbiler og generelle elektroniske moduler der moderat varmeavledning og god fleksibilitet kreves.

· 4,0–6,0 W/m·K: Anbefalt for IGBT-er og høyeffektelektroniske komponenter som genererer mye varme. VOLSUN GP4001 og GP6001 er tilgjengelige i disse ledningsevnegraddene.

· Anvendelser ved lave temperaturer: For elbil-systemer som opererer i kalde klimaer eller utstyr som utsettes for ekstremt lave temperaturer, tilbyr GP1002-SI en ultra-myk løsning med en temperaturklassifisering ned til –60 °C og hardhet under 10 Shore OO.

For applikasjoner med smale monteringsklarer eller ujevne komponentflater er materialets mykhet og komprimerbarhet også viktige valgfaktorer.

Silikonbaserte varmepadder spiller en viktig rolle i termisk styring av elbilbatterier og kjøling av kraftelektronikk. Ved å kombinere termisk ledningsevne, elektrisk isolasjon, fleksibilitet og evne til å fylle klarer bidrar de til å skape pålitelige termiske grensesnitt mellom elektroniske komponenter og kjølestrukturer.

Kontakt VOLSUN for å diskutere dine behov innen termisk styring og be om prøver.