Силіконові термопрокладки для термокерування акумуляторами EV та охолодження силової електроніки

Чому керування теплом має значення в електромобілях та силовій електроніці

Оскільки електромобілі та силова електроніка постійно розвиваються, ефективне керування теплом стає все важливішим. Елементи акумуляторів, силові модулі, IGBT-транзистори та інші електронні компоненти виділяють тепло під час роботи. Без належного відведення тепла надмірні температури можуть погіршувати роботу компонентів, скорочувати термін їхньої експлуатації та підвищувати ризики для безпеки.

Силіконові теплопровідні прокладки широко використовуються як теплові міжфазні матеріали (TIM) для поліпшення передачі тепла між компонентами, що виділяють тепло, та системами охолодження. Вони заповнюють невеликі зазори й нерівності поверхонь, сприяючи зниженню теплового контактного опору й одночасно забезпечуючи електричну ізоляцію.

Порівняно з жорсткими тепловими міжфазними матеріалами м’які силіконові прокладки мають кращу гнучкість і стискальність. Це робить їх особливо придатними для акумуляторних систем електромобілів та силової електроніки, де потрібно враховувати вібрації, нерівні поверхні та різноманітні зазори при збиранні.

Чому варто обрати силіконові термопрокладки для застосування в електромобілях?

Силіконові термопрокладки мають кілька переваг у автотранспортних та промислових енергетичних застосуваннях:

· Ефективне заповнення зазорів: Їхнє гнучке забудова пристосовується до нерівних поверхонь і заповнює повітряні зазори між акумуляторними елементами, електронними компонентами та пластинах охолодження, що покращує тепловий контакт.

· Електричну ізоляцію: Вони забезпечують електричну ізоляцію при одночасному перенесенні тепла, сприяючи ізоляції електронних компонентів від металевих корпусів та конструкцій охолодження.

· Стійкість до вібрацій: Їхні м’які й пружні властивості допомагають зберігати контакт між компонентами під час вібрацій та механічних рухів, що робить їх придатними для автомобільного середовища.

· Зручність монтажу та обслуговування: Готові до використання прокладки легко розміщувати й встановлювати. Вони не потребують процесу затвердіння й дозволяють виконувати чистіший монтаж та простішу заміну під час обслуговування.

· Гнучкість у товщині та конструюванні: Можна вибрати різні товщини, форми та марки матеріалів, щоб відповідати певним розташуванням компонентів і вимогам до теплового управління.

Ключові вимоги до продуктивності для охолодження електромобілів та силової електроніки

При виборі кремнієвої термопрокладки інженери мають враховувати кілька важливих факторів.

Теплопровідність: Різні електронні компоненти генерують різний рівень тепла. Теплопровідність слід вибирати з урахуванням теплового навантаження компонента та конструкції системи охолодження.

Робоча температура: Автомобільні застосування вимагають матеріалів, які зберігають стабільну продуктивність у широкому діапазоні температур. Стандартні кремнієві термопрокладки VOLSUN працюють у діапазоні від −40 °C до +200 °C, а марка GP1002-SI підтримує температури до −60 °C.

Вогнестійкість: Стійкість до полум’я — ще один важливий фактор у електричних та автомобільних застосуваннях. Кремнієві термопрокладки VOLSUN відповідають класу самозагасання V-0.

Електрична ізоляція: Термопрокладки повинні забезпечувати як теплопередачу, так і електричну ізоляцію. Об’ємний опір термопрокладок VOLSUN становить ≥10¹² Ω·см.

Типові сфери застосування в електромобілях та силовій електроніці

Силіконові термопрокладки використовуються в різних частинах електромобілів та систем силової електроніки для покращення теплопередачі й захисту чутливих компонентів.

Як обрати правильну теплопровідність?

Вибір правильної теплопровідності є критичним для досягнення балансу між відведенням тепла, гнучкістю матеріалу та вимогами конкретного застосування.

· 1,5–3,0 Вт/(м·К): Підходять для акумуляторних блоків електромобілів та загальних електронних модулів, де потрібне помірне відведення тепла й висока гнучкість.

· 4,0–6,0 Вт/(м·К): Рекомендовані для IGBT та високопотужних електронних компонентів, що виділяють значну кількість тепла. Моделі VOLSUN GP4001 та GP6001 доступні в цих класах теплопровідності.

· Застосування при низьких температурах: Для систем електромобілів, що працюють у холодному кліматі, або обладнання, яке піддається впливу наднизьких температур, GP1002-SI пропонує надм’яку розв’язку з температурним діапазоном до −60 °C та твердістю нижче 10 за шкалою Shore OO.

У випадках, коли монтажні зазори є надто малими або поверхні компонентів нерівними, також важливо враховувати м’якість матеріалу та його стисливість під час вибору.

Силіконові термопрокладки відіграють важливу роль у термокеруванні акумуляторів електромобілів та охолодженні силової електроніки. Поєднуючи теплопровідність, електричну ізоляцію, гнучкість та здатність заповнювати зазори, вони сприяють створенню надійних теплових інтерфейсів між електронними компонентами та конструкціями охолодження.

Зверніться до VOLSUN, щоб обговорити ваші потреби у термокеруванні та замовити зразки.