Plăci termice din silicon pentru gestionarea termică a bateriilor vehiculelor electrice și răcirea electronicelor de putere

De ce este importantă gestionarea termică în vehiculele electrice și în electronica de putere

Pe măsură ce vehiculele electrice și electronica de putere continuă să evolueze, o gestionare termică eficientă a devenit din ce în ce mai importantă. Celulele bateriei, modulele de putere, tranzistoarele IGBT și alte componente electronice generează căldură în timpul funcționării. Fără o disipare adecvată a căldurii, temperaturile excesive pot afecta performanța componentelor, pot scurta durata de viață și pot crește riscurile de siguranță.

Plăcuțele termice din silicon sunt utilizate pe scară largă ca materiale de interfață termică (TIM) pentru a îmbunătăți transferul de căldură între componentele care generează căldură și structurile de răcire. Ele umplu mici spații libere și neregularitățile de suprafață, contribuind la reducerea rezistenței termice de contact, păstrând în același timp izolația electrică.

În comparație cu materialele de interfață termică rigide, plăcuțele moi din silicon oferă o flexibilitate și o compresibilitate superioară. Aceasta le face deosebit de potrivite pentru sistemele de baterii ale vehiculelor electrice și pentru electronica de putere, unde trebuie luate în considerare vibrațiile, suprafețele neuniforme și jocurile variabile de asamblare.

De ce să alegeți perne termice din silicon pentru aplicații EV?

Pernele termice din silicon oferă mai multe avantaje pentru aplicații de putere în domeniul automotive și industrial:

· Umplere eficientă a spațiilor libere: Structura lor flexibilă se adaptează suprafețelor neregulate și umple spațiile libere dintre celulele bateriei, componentele electronice și plăcile de răcire, îmbunătățind contactul termic.

· Izolare electrică: Ele asigură izolare electrică în timp ce transferă căldura, contribuind la izolarea componentelor electronice față de carcasele metalice și structurile de răcire.

· Rezistență la vibrații: Proprietățile lor moi și elastice ajută la menținerea contactului între componente în condiții de vibrații și mișcare mecanică, făcându-le potrivite pentru medii auto.

· Asamblare și întreținere ușoare: Pernele preformate sunt ușor de poziționat și instalat. Nu necesită niciun proces de întărire și permit o asamblare mai curată și o înlocuire mai ușoară în timpul întreținerii.

· Grosime și design flexibile: Pot fi selectate grosimi, forme și calități de material diferite pentru a se potrivi dispozitivelor specifice ale componentelor și cerințelor de gestionare termică.

Cerințe esențiale de performanță pentru răcirea vehiculelor electrice (EV) și a electronicii de putere

La selectarea unui amortizor termic din silicon, inginerii trebuie să țină cont de mai mulți factori importanți.

Conductivitate termică: Diferitele componente electronice generează niveluri diferite de căldură. Conductivitatea termică trebuie aleasă în funcție de sarcina termică a componentei și de proiectarea sistemului de răcire.

Temperatură de operare: Aplicațiile auto necesită materiale care mențin o performanță stabilă pe o gamă largă de temperaturi. Amortizoarele termice standard din silicon VOLSUN funcționează între -40°C și +200°C, iar calitatea GP1002-SI suportă temperaturi până la -60°C.

Rezistența la flacără: Rezistența la flacără este un alt criteriu important în aplicațiile electrice și auto. Amortizoarele termice din silicon VOLSUN pot îndeplini clasificarea V-0 pentru materiale ignifuge.

Isolare electrică: Plăcile termice trebuie să asigure atât transferul de căldură, cât și izolarea electrică. Plăcile termice VOLSUN au o rezistivitate volumică de ≥10¹² Ω·cm.

Aplicații tipice în vehiculele electrice și în electronica de putere

Plăcile termice pe bază de silicon sunt utilizate în diverse părți ale vehiculelor electrice și ale sistemelor de electronică de putere pentru a îmbunătăți transferul de căldură și pentru a proteja componentele sensibile.

Cum se alege conductivitatea termică potrivită?

Alegerea conductivității termice potrivite este esențială pentru a echilibra disiparea căldurii, flexibilitatea materialului și cerințele aplicației.

· 1,5–3,0 W/m·K: Potrivite pentru bateriile vehiculelor electrice și pentru modulele electronice generale, unde este necesară o disipare moderată a căldurii și o bună flexibilitate.

· 4,0–6,0 W/m·K: Recomandate pentru IGBT-uri și componente electronice de înaltă putere care generează mai multă căldură. VOLSUN GP4001 și GP6001 sunt disponibile în aceste clase de conductivitate.

· Aplicații la temperaturi scăzute: Pentru sistemele EV care funcționează în climă rece sau pentru echipamentele expuse unor temperaturi extrem de scăzute, GP1002-SI oferă o soluție ultra-moale, cu o clasificare termică până la -60°C și o duritate sub 10 Shore OO.

Pentru aplicațiile care implică spații reduse de asamblare sau suprafețe neregulate ale componentelor, moalețea și compresibilitatea materialului sunt, de asemenea, factori importanți de selecție.

Plăcuțele termice din silicon joacă un rol esențial în gestionarea termică a bateriilor EV și în răcirea electronicii de putere. Prin combinarea conductivității termice, izolării electrice, flexibilității și a capacității de umplere a golurilor, acestea contribuie la crearea unor interfețe termice fiabile între componente electronice și structuri de răcire.

Contactați VOLSUN pentru a discuta nevoile dvs. de gestionare termică și pentru a solicita mostre.