新能源汽車(chē)用導熱灌封膠的專(zhuān)題報道 亞海新材料科技(山東)有限公司
新能源汽車(chē)用導熱灌封膠的專(zhuān)題報道?
?新能源汽車(chē),是解決能源、環(huán)境、城市交通等問(wèn)題的一個(gè)主流趨勢,也是未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向。然而中國的新能源汽車(chē)能走多遠,取決于動(dòng)力電池能走多遠。動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)的核心,是提高續航里程和改善整車(chē)性能的關(guān)鍵。目前動(dòng)力電池大多數是鋰離子電池,然而鋰離子電池在充電、碰撞等情況下易引起連鎖放熱反應造成熱失控,導致汽車(chē)冒煙、失火、甚至炸掉等嚴重事故。且動(dòng)力鋰電池組的性能包括能密度、使用壽命、放電倍率等受溫度影響很大,很多部件都需要嚴格的熱治理,如:電池、電控、電機、娛樂(lè )系統等等,需要將熱量及時(shí)導出,避免部件的損壞以及電池過(guò)熱引發(fā)起火的風(fēng)險,所以動(dòng)力電池熱管理技術(shù)是新能源汽車(chē)的核心技術(shù)之一。
目前應用在整車(chē)熱治理系統的導熱材料有:導熱硅膠片、導熱絕緣材料、導熱灌封膠和導熱填縫材料。其中,導熱灌封膠是目前新能源電動(dòng)汽車(chē)應用較為廣泛的一種有機硅導熱灌封膠材料,能在室溫條件下通過(guò)加成固化反應形成一種柔軟、有彈性、表面具有粘附性的有機硅彈性體,同時(shí)還具有優(yōu)異的電氣絕緣性能。在傳統汽車(chē)領(lǐng)域,導熱硅膠灌封膠已廣泛應用于電子電源模塊、高頻變壓器、連接器、傳感器等,提供導熱性能的同時(shí)又具有絕緣、填充、保護等作用。導熱灌封膠之所以可以作為散熱材料是因為它比空氣擁有更高的導熱系數,20℃下空氣的導熱系數為0.0267W/(m.K),而導熱灌封膠可以通過(guò)配方優(yōu)化而得到更高的導熱系數,從而可以把電器件產(chǎn)生的熱量以更快的速度傳遞出去。這就好比在炎熱的夏天,直接跳進(jìn)水里泡著(zhù)顯然要比風(fēng)扇吹風(fēng)更快速降溫,因為水完全包圍著(zhù)人體,相較于導熱系數非常小的空氣,熱量能夠更快的從身體中傳遞出去——而灌封膠就是用液體聚合物體系(通常是兩個(gè)組分)填滿(mǎn)電子器件周?chē)諝饪臻g的過(guò)程(如下圖深藍色部分)。灰色及黑色代表兩個(gè)不同表面,淺藍色代表空氣,深藍色代表熱界面材料。當兩個(gè)物體表面接觸在一起的時(shí)候,不可能完全緊密地接觸在一起,因為物體表面都會(huì )有粗糙度,總會(huì )有一些空氣隙夾雜在其中,而空氣的導熱系數非常之小,因此就造成了比較大的接觸熱阻。而使用柔軟可塑的熱界面材料就可以盡量填充這個(gè)空氣隙,降低接觸熱阻,提高散熱性能。
考慮到電機的實(shí)際工況條件,所用的灌封膠需具有高導熱、流動(dòng)性好、耐開(kāi)裂、粘結力強等性能,否則在用于汽車(chē)電機時(shí)會(huì )有灌封困難,增加汽車(chē)整重造成汽車(chē)能耗比過(guò)高的問(wèn)題。適用于電動(dòng)車(chē)里給電子元器件和動(dòng)力電池模組的灌封膠材料可分為:環(huán)氧樹(shù)脂灌封膠;硅橡膠灌封膠(有機硅灌封膠);聚氨酯灌封膠。下面以環(huán)氧樹(shù)脂灌封膠為例,看看影響灌封膠性能的因素有哪些。