新能源汽車用導(dǎo)熱灌封膠的專題報(bào)道 亞海新材料科技(山東)有限公司
新能源汽車用導(dǎo)熱灌封膠的專題報(bào)道?
?新能源汽車,是解決能源、環(huán)境、城市交通等問(wèn)題的一個(gè)主流趨勢(shì),也是未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向。然而中國(guó)的新能源汽車能走多遠(yuǎn),取決于動(dòng)力電池能走多遠(yuǎn)。動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心,是提高續(xù)航里程和改善整車性能的關(guān)鍵。目前動(dòng)力電池大多數(shù)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(yīng)造成熱失控,導(dǎo)致汽車冒煙、失火、甚至炸掉等嚴(yán)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(yán)格的熱治理,如:電池、電控、電機(jī)、娛樂(lè)系統(tǒng)等等,需要將熱量及時(shí)導(dǎo)出,避免部件的損壞以及電池過(guò)熱引發(fā)起火的風(fēng)險(xiǎn),所以動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)是新能源汽車的核心技術(shù)之一。
目前應(yīng)用在整車熱治理系統(tǒng)的導(dǎo)熱材料有:導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱絕緣材料、導(dǎo)熱灌封膠和導(dǎo)熱填縫材料。其中,導(dǎo)熱灌封膠是目前新能源電動(dòng)汽車應(yīng)用較為廣泛的一種有機(jī)硅導(dǎo)熱灌封膠材料,能在室溫條件下通過(guò)加成固化反應(yīng)形成一種柔軟、有彈性、表面具有粘附性的有機(jī)硅彈性體,同時(shí)還具有優(yōu)異的電氣絕緣性能。在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域,導(dǎo)熱硅膠灌封膠已廣泛應(yīng)用于電子電源模塊、高頻變壓器、連接器、傳感器等,提供導(dǎo)熱性能的同時(shí)又具有絕緣、填充、保護(hù)等作用。導(dǎo)熱灌封膠之所以可以作為散熱材料是因?yàn)樗瓤諝鈸碛懈叩膶?dǎo)熱系數(shù),20℃下空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.0267W/(m.K),而導(dǎo)熱灌封膠可以通過(guò)配方優(yōu)化而得到更高的導(dǎo)熱系數(shù),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)水里泡著顯然要比風(fēng)扇吹風(fēng)更快速降溫,因?yàn)樗耆鼑梭w,相較于導(dǎo)熱系數(shù)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)填滿電子器件周圍空氣空間的過(guò)程(如下圖深藍(lán)色部分)。灰色及黑色代表兩個(gè)不同表面,淺藍(lán)色代表空氣,深藍(lán)色代表熱界面材料。當(dāng)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?yàn)槲矬w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(dǎo)熱系數(shù)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(jī)的實(shí)際工況條件,所用的灌封膠需具有高導(dǎo)熱、流動(dòng)性好、耐開(kāi)裂、粘結(jié)力強(qiáng)等性能,否則在用于汽車電機(jī)時(shí)會(huì)有灌封困難,增加汽車整重造成汽車能耗比過(guò)高的問(wèn)題。適用于電動(dòng)車?yán)锝o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(jī)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。