什么是间隙填充物,为什么它们对电动汽车电池如此重要?这一切都归结于热量和性能。
电池性能对电动汽车(EV)设计的持续进步至关重要。创建电池组的基本挑战之一是有效管理电池充放电循环过程中产生的热量。
物理学的一个基本原理是热量可以通过三种方式传递:
- 辐射-红外波向外传播
- 对流-液体或气体中的分子从高温地区到较冷地区的运动
- 传导-通过与相邻物体的直接接触来传递能量
在比较每种方法的功效时,以烹饪为例是有帮助的。显然,利用太阳辐射烹饪食物是无效的(假设没有使用任何设备来集中太阳射线)。同样,用吹风机做饭也不现实,因为吹风机使用马达来推动流体运动。然而,通过将平底锅直接放在炉子上,并利用传导,热量传递非常有效,食物很快就熟了。
电动汽车电池组的热管理
同样的概念也适用于电池:通过传导来传递热量是最好的。我们可以从手机电池中看到这一点,它依靠辐射将热量散发到室外。如果没有这种情况,手机就会变得过热并关机。风扇依靠对流来冷却计算机中的中央处理器(cpu)。但同样,效果是有限的,就像我们看到的,当电脑在做繁重的工作时,比如流媒体视频或玩游戏时,温度过高。
在过去,汽车制造商使用电动汽车电池组采用辐射散热方法的设计。结果是温度分布不佳,导致热点和电动汽车的性能受到限制。这使得这些电动汽车在市场上处于不利地位。最新一代的电动汽车然而,即将问世的原型机正在转向导电的液冷方法热管理.
为了获得最佳的导电性,每个厨师都知道平底锅的底部必须与炉子的燃烧器保持密切接触,这与电动汽车电池的情况类似:电池组必须与散热器密切接触。从肉眼上看,电池组件内的这些表面看起来非常光滑,并且完美接触。然而,在微观层面上,两个表面都有波峰和波谷,造成粗糙度,困住空气,并阻止理想的接触(见图)。
使用热管理材料的卓越传热
电池制造商使用热界面材料(TIMs)来取代空气并填充两个基片之间的间隙。的两个最常用的TIMs是原位固化,液体分配的间隙填料,预固化的热垫。
我们的CoolTherm™液体分配间隙填料都是专门为汽车工业制造的。液体分配的间隙填料将流入微观空间,允许更宽松的公差设计和制造。仅降低一毫米的公差就会增加电池组金属外壳的大量成本。然而,制造商可以通过放宽金属对金属连接的公差来节省资金,并通过使用实现相同的传热量差距填料在额外的空间里。
多种化学物质可用于间隙填料
我们的缺口填充物组合具有多种化学成分,包括硅胶和聚氨酯。硅胶和聚氨酯缝隙填充物结合了灌封材料的热、电和机械性能以及粘合剂的流变性(或流动)特性,以创造液体分配的缝隙填充物的质量。然而,每种化学物质对应用产品都有其独特的好处。
与其他化学物质相比,硅胶由于其灵活性,特别擅长保护脆弱的电子元件。它也是硅胶独有的,在-75°C到+200°C的广泛温度范围内工作。
我们的硅胶缝隙填充物包括sc - 1200而且sc - 1500.两者都是导热间隙填料,是双组分体系,旨在为电子应用提供优异的导热性,同时保留与硅酮相关的理想性能。这些硅酮缝隙填充物也提供了许多好处,包括:
- 低压力-在固化过程中表现出低收缩率和对组件的应力。
- 耐用性-由加成固化聚二甲基硅氧烷组成,在密闭空间加热时不会解聚。
- 耐环境-提供优异的抗热震性能。
另一方面,聚氨酯在低温到中热(< 130°)的环境中表现优异。它们具有低粘度,可作为软凝胶固化为半刚性材料,以保护应力敏感的电子设备免受振动和冲击。另一个优点是,聚氨酯在固化时提供了一个很好的防潮屏障。
看看我们的聚氨酯选择,我们提供CoolTherm®你的- 2000, CoolTherm®ur - 2000置和CoolTherm®你的- 2002,导热系数高,粘度低。每一种空隙填料的功能都是双组分导热聚氨酯系统,旨在为电子应用提供优异的导热性能。它们还可以在室温下固化,以产生一种阻燃、柔韧的材料。
UR-2000的优点和特点包括:
- 触变粘度-在点胶过程中保持低粘度,点胶后流量最小。
- UL额定-提供优异的阻燃性;符合UL 94 V-0标准要求。
- 室温固化-适用于室温固化;可热固化(120°C)以加速固化。
- 耐用-对粉末涂层和e涂层铝表面提供优异的附着力;优异的抗PET薄膜和铝涂层PET基材剥落性能。
同时,UR-2002的好处包括:
- 触变粘度-在点胶过程中保持低粘度,点胶后流量最小。
- 阻燃剂-提供优异的阻燃性。
- 室温固化-适用于室温固化,可轻度热固化(65°C),以加速固化。
- Reworkable材料的一致性允许固化部件的返工性。
为了帮助您满足您的电动汽车电池需求,我们拥有专业的应用工程师和技术专家团队,他们将在每一步与您合作。根据您的独特需求定制我们的产品,我们的解决方案可以帮助您节省成本,同时提高电动汽车电池性能。有什么问题吗?让我们知道我们能帮上什么忙!