Silikonbaserade termiska packningar för värmehantering i elbilbatterier och kylning av kraftelektronik

Varför termisk hantering är viktig för elfordon och kraftelektronik

När elfordon och kraftelektronik fortsätter att utvecklas har effektiv termisk hantering blivit allt viktigare. Battericeller, kraftmoduler, IGBT:er och andra elektroniska komponenter genererar värme under drift. Utan korrekt värmeavledning kan för höga temperaturer påverka komponenternas prestanda, förkorta livslängden och öka säkerhetsriskerna.

Silikonbaserade termiska mellanlägg används omfattande som termiska gränsmaterial (TIM) för att förbättra värmeöverföringen mellan värmeutvecklande komponenter och kylstrukturer. De fyller små luckor och ytojämnheter, vilket hjälper till att minska termisk kontaktmotstånd samtidigt som elektrisk isolering bibehålls.

Jämfört med stela termiska gränsmaterial erbjuder mjuka silikonmellanlägg bättre flexibilitet och komprimerbarhet. Det gör dem särskilt lämpliga för EV-batterisystem och kraftelektronik, där vibrationer, ojämna ytor och varierande monteringsluckor måste beaktas.

Varför välja silikongummiförstärkningsplattor för elbilsapplikationer?

Silikongummiförstärkningsplattor erbjuder flera fördelar för kraftapplikationer inom fordons- och industriområdet:

· Effektiv fyllning av luckor: Deras flexibla struktur anpassar sig till ojämna ytor och fyller luftluckor mellan battericeller, elektronikkomponenter och kylplattor, vilket förbättrar värmeöverföringen.

· Elektrisk isolering: De ger elektrisk isolering samtidigt som de överför värme, vilket hjälper till att isolera elektronikkomponenter från metallhus och kylstrukturer.

· Vibrationsmotstånd: Deras mjuka och elastiska egenskaper hjälper till att bibehålla kontakt mellan komponenter vid vibration och mekanisk rörelse, vilket gör dem lämpliga för fordonsmiljöer.

· Enkel montering och underhåll: Förformade plattor är enkla att placera och installera. De kräver ingen härdningsprocess och möjliggör renare montering samt lättare utbyte vid underhåll.

· Flexibel tjocklek och design: Olika tjocklekar, former och materialklasser kan väljas för att anpassa sig till specifika komponentlayouter och krav på värmehantering.

Viktiga prestandakrav för kylning av elfordon och kraftelektronik

När ingenjörer väljer en silikongummikylplatta bör de ta hänsyn till flera viktiga faktorer.

Värmeledningsförmåga: Olika elektroniska komponenter genererar olika mängder värme. Värmeledningsförmågan bör väljas utifrån komponentens värmbelastning och kylsystemets konstruktion.

Driftstemperatur: Bilapplikationer kräver material som bibehåller stabil prestanda över ett brett temperaturområde. Standard-VOLSUN-silikongummikylplattor fungerar från -40 °C till +200 °C, medan GP1002-SI-klassen stödjer temperaturer ner till -60 °C.

Fjäderhemlighet: Brandmotstånd är en annan viktig aspekt i elektriska och bilapplikationer. VOLSUN-silikongummikylplattor kan uppfylla brandhämmande klassificeringen V-0.

Elektrisk isolering: Värmepaddar bör tillhandahålla både värmeöverföring och elektrisk isolering. VOLSUN:s värmepaddar har en volymresistivitet på ≥10¹² Ω·cm.

Typiska applikationer i elbilar och kraftelektronik

Silikonbaserade värmepaddar används i olika delar av elbilar och kraftelektroniksystem för att förbättra värmeöverföringen och skydda känsliga komponenter.

Hur väljer man rätt värmeledningsförmåga?

Att välja rätt värmeledningsförmåga är avgörande för att balansera värmeavledning, materialflexibilitet och applikationskrav.

· 1,5–3,0 W/m·K: Lämpligt för elbilens batteripaket och allmänna elektronikmoduler där måttlig värmeavledning och god flexibilitet krävs.

· 4,0–6,0 W/m·K: Rekommenderas för IGBT:er och högpresterande elektronikkomponenter som genererar mer värme. VOLSUN GP4001 och GP6001 finns tillgängliga i dessa ledningsförmågeklasser.

· Applikationer vid låga temperaturer: För EV-system som används i kalla klimat eller utrustning som utsätts för extremt låga temperaturer erbjuder GP1002-SI en ultra-mjuk lösning med en temperaturklassning ned till -60 °C och en hårdhet under 10 Shore OO.

För applikationer med smala monteringsglipor eller ojämna komponentytor är materialmjukhet och komprimerbarhet också viktiga urvalsfaktorer.

Silikonbaserade termiska packningar spelar en viktig roll för termisk hantering av EV-batterier och kylning av kraftelektronik. Genom att kombinera termisk ledningsförmåga, elektrisk isolering, flexibilitet och förmåga att fylla glipor bidrar de till att skapa pålitliga termiska gränssnitt mellan elektroniska komponenter och kylstrukturer.

Kontakta VOLSUN för att diskutera dina behov av termisk hantering och begära prov.