导热灌封胶在新能源汽车中的应用


发布时间:

2023-01-12 11:47

  汽车工业:在汽车生产和修理中广泛采用粘结和密封技术,采用黏合剂品种有酚醛、丁腈、酚醛-脲醛-有机硅等热固性结构性,以及环氧树脂、湿固化聚氨酯密封胶等;

  黏合剂又名胶黏剂,俗称“胶”。它是将两种材料通过界面的粘附和内聚强度连接在一起的物质,对被粘结物的结构不会有显着的变化,并赋予胶结面以足够的强度。界面的粘结使用黏合剂克服了焊接、或铆接时的应力集中现象,粘结具有良好的耐震动、耐疲劳性,应力分布均匀,密封性好等特性。

  在许多场黏合剂可以代替焊接、铆接、螺栓及其他机械连接,适用于异型及复杂构件的黏接,也适用于薄板材料,小型元件的粘结,在宇航、交通运输、仪器仪表、电子电器、纺织、建筑、木材加工、医疗器械、机械制造、生活用品等领域黏结剂及粘接技术得到广泛的应用。

导热灌封胶在新能源汽车中的应用

  导热灌封胶通过加成反应产生交联,固化成高性能弹性体;固化后的弹性体具有优良的电气性能,耐高低温、耐介质、耐老化性能优异。具有良好的耐高温性能和粘接性能,防水防潮,深层固化好,并且对被粘接材料本身不产生腐蚀作用和对周边环境不产生污染。

  在节能减排的大趋势下,新能源汽车行业迎来了前所未有的发展机遇。其中,新能源电动汽车使用电池、电机和能源转换系统取代了过去燃油发动机、变速箱等传统驱动装置,因此可有效减少对石油等非可再生能源的依赖,成为了它这几年发展特别猛的主要原因。

  在电动汽车领域,由于核心部件组成及设计与传统汽车有很大不同,相对应的材料需求也大不一样,尤其在一些新的核心部件,产生了良多新的需求,如:新型粘结剂、密封胶、导热材料等等。尤其是导热材料,因为新能源电动汽车的设计,使得很多部件都需要严格的热治理,如:电池、电控、电机、娱乐系统等等,需要将热量及时导出,避免部件的损坏以及电池过热引发起火的风险。

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  在这样的需求驱动下,也难怪有行业机构认为热管理是新能源汽车领域的新蓝海,并断言其价值量将近传统热管理的三倍。

  导热灌封胶的优势

  目前应用在整车热治理系统的导热材料有:导热硅胶片、导热绝缘材料、导热灌封胶和导热填缝材料。其中导热灌封胶主要用于电池组、磁芯和其他元器件的灌封导热,具有低粘度、密度低、高渗透渗出性等特点。由于它在未固化前属于液体状,具有流动性,因此相对空气能提供更好的散热效果。

导热灌封胶在新能源汽车中的应用

  举个例子,在炎热的夏天,直接跳进水里泡着显然要比用风扇来降温来得降暑效果更明显,因为水完全包围着人体,相较于导热系数非常小的空气(20℃下空气的导热系数为0.0267W/(m.K)),热量能够更快的从身体中传递出去——而灌封胶就是用液体聚合物体系(通常是两个组分)填满电子器件周围空气空间的过程。

  深蓝色代表热界面材料,浅蓝色代表空气,灰色及黑色代表两个不同表面。凡是表面都会有粗糙度,所以当两个表面接触在一起的时候,不可能完全接触在一起,总会有一些空气隙夹杂在其中,而空气的导热系数非常之小,因此就造成了比较大的接触热阻。而使用柔软可塑的热界面材料就可以尽量填充这个空气隙,降低接触热阻,提高散热性能。

  但与泳池案例中水作为热传递介质一直保持液态不同,聚合物体系在灌入后会发生固化,与发热的电子元件和散热器保持密切接触,同时起到防水防潮、导热、保密、防腐蚀、防尘、绝缘、耐温、防震的作用。如此一来,导热灌封胶就能更有效地保护电池和磁芯,大大的增加电子产品在恶劣环境下作业的稳定性,防护性还有抗震功能,避免湿气,有更好的耐受热冲击能力,盐雾对电路的腐蚀,增加产品的运用寿命。同时电子产品能够在高功率下运行,而且温度比原来更低。

  另外,为了在灌封电子元器件时达到最佳效果,材料的正确应用是关键。混合或搅拌可将气泡引入灌封材料中,而空气是传热的大忌,即使是困在灌封材料中的微小气泡也会影响灌封材料传热能力的有效性。充分的混合以消除气泡以及确保使用正确的混合比率是需要特别注意的关键步骤。

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