新エネルギー車用シリコン熱伝導製品

New energy vehicles are a mainstream trend to solve energy, environment, urban transportation, and other issues, and also a major direction for the future development of the automobile industry. However, how far China’s new energy vehicles can go depends on how far the power battery can go. As the core of new energy vehicles, power batteries are the key to improving cruising range and vehicle performance.

 

現在、最も強力なバッテリーはリチウムイオンバッテリーです。しかし、充電や衝突の場合、リチウムイオンバッテリーは容易に連鎖発熱反応を引き起こし、熱暴走を誘発して、煙、火災、さらには爆発などの深刻な事故を引き起こす可能性があります。また、パワーリチウムバッテリーパックの性能（エネルギー密度、寿命、放電率など）は温度に大きく影響され、多くの発熱部品（バッテリー、ヒートシンク、電子制御、モーター、エンターテイメントシステム、サーマルパッドなど）には厳格な熱管理が必要です。熱は電子部品の損傷やバッテリーの過熱による火災のリスクを避けるために、タイムリーに放散する必要があります。したがって、パワーバッテリーの熱管理技術は中核の一つです 新エネルギー車の技術。.

 

なぜ熱伝導性封止材は熱をより効率的に放散できるのか？

熱伝導性ポッティングコンパウンドに影響を与える要因

• 充填材はポッティング接着剤の耐亀裂性にどのような影響を与えるか？
• 充填材はポッティング接着剤の熱伝導性と機械的特性にどのような影響を与えるか？
• 難燃剤の添加量はポッティング接着剤の性能にどのように影響するか？
• カップリング剤はポッティング接着剤の性能にどのように影響するか？?

XJY Silicones – First choice raw material supplier of silicone thermally conductive materials

なぜ熱伝導性封止材は熱をより効率的に放散できるのか？

現在、車両熱管理システムで使用されている熱伝導材料には、熱伝導シリコーンシート、熱伝導絶縁材料、熱伝導ポッティング接着剤、熱伝導ギャップフィリング材料が含まれます。.

 

その中で、熱伝導ポッティングコンパウンドは、新エネルギー電気自動車で広く使用されているシリコーン系熱伝導材料の一種です。室温での付加硬化反応により、表面に接着性を持つ柔らかく弾性のあるシリコーンエラストマーを形成し、優れた電気絶縁性を持つ熱伝導シリコーンゴムエラストマーを形成します。従来の自動車分野では、熱伝導シリコーン封止材は電子パワーモジュール、高周波トランス、コネクタ、センサーなどに広く使用されてきました。良好な熱伝導性を提供するだけでなく、絶縁、充填、保護などの機能も持っています。.

 

 

熱伝導性ポッティングコンパウンドは、空気よりも高い熱伝導率を持つため、熱を伝達する放熱材料として使用できます。20°Cでの空気の熱伝導率は0.0267W/(m·K)であり、ポッティングコンパウンドの優れた熱伝導率は配合により最適化できます。電気デバイスの熱はより速い速度で外部に伝達できます。.

 

This is like in hot summer, jumping directly into the water and soaking is obviously faster than the fan blowing, because the water completely surrounds the human body, and the heat can be transferred through heat sink from the body faster than air with a very small thermal conductivity — while encapsulant is the process of filling the air space around an electronic device with a liquid polymer system (usually two components). (D下の画像の濃い青色の部分）

 

 

灰色と黒は二つの異なる表面を表し、水色は空気、濃い青は熱界面材料を表します。二つの物体の表面が互いに接触するとき、物体の表面には粗さがあるため、完全に密着することは不可能であり、常にいくつかの空気隙間が混入します。空気の熱伝導率は非常に小さいため、接触熱抵抗が高くなります。柔らかく塑性のある熱 予備成形されたサーマルパッド内の界面材料は、この空気隙間を可能な限り埋め、接触熱抵抗を低減し、放熱性能を向上させることができます。.

 

パワーバッテリーパッケージング用封止材

熱伝導性ポッティングコンパウンドに影響を与える要因

モーターの実際の動作条件を考慮すると、使用されるポッティングコンパウンドは高い熱伝導性、良好な流動性、耐亀裂性、強力な接着性を備えている必要があります。これにより、自動車の高いエネルギー消費率の問題が生じます。.

 

The potting materials suitable for electronic components and power battery modules in electric vehicles can be divided into epoxy resin potting; silicone rubber potting (silicone potting); polyurethane potting. Let’s take epoxy resin potting glue as an example to see what factors affect the performance of potting glue.

• 充填材はポッティング接着剤の耐亀裂性にどのような影響を与えるか？

エポキシ樹脂は硬化過程で一定の収縮を起こします。純粋なエポキシ樹脂をモーターポッティングに使用した場合、ポッティング接着剤の硬化収縮による応力が接着剤とケーシング間の結合力よりも大きいと、接着剤の剥離が発生します。逆に、硬化収縮による応力が結合力よりも小さく、接着剤の強度が低い場合には、接着剤の亀裂が発生します。したがって、これらの現象を避けるためには、ポッティング接着剤の硬化収縮を低減し、強度を高める必要があり、接着剤に一定量の充填材を添加することで硬化収縮を効果的に低減できます。.

 

しかしながら、充填材の添加量は多すぎても少なすぎてもいけません。充填材が少なすぎると、ポッティング接着剤の硬化収縮が大きくなります。多すぎると硬化収縮をさらに低減できますが、充填材の増加に伴い接着剤の粘度も大幅に上昇します。.

• 充填材はポッティング接着剤の熱伝導性と機械的特性にどのような影響を与えるか？

一般に、熱伝導性に最も使用される充填材はAl2O3であり、高い熱伝導性を示すのは主に金属窒化物で、SiN、AlNがよく使用されます。熱伝導材料の熱伝導率は、熱伝導性充填材自体だけでなく、粒子径分布、形態、界面接触、分子内の結合度にも密接に関連しています。一般的に、繊維状や箔状の熱伝導性充填材の方が熱伝導性が優れています。また、異なる粒子径の充填材を組み合わせて配合したポッティング接着剤の熱伝導性も向上します。これは、単一粒子径の充填材では接着剤内部に連続した熱伝導チャネルをうまく形成できず、粒子間に隙間が生じるためですが、異なる粒子径の充填材を使用すると、小さな粒子が大きな粒子間の隙間を補い、完全な熱伝導チャネルを形成してより良い熱伝達効果を達成できるからです。.

• 難燃剤の添加量はポッティング接着剤の性能にどのように影響するか？

難燃剤の添加により、ポッティング接着剤の難燃性を向上させることができます。現在、水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムの使用が主流です。 しかし、単独の水酸化アルミニウムまたは水酸化マグネシウムを難燃剤として使用すると、難燃効果は複合難燃剤を使用する場合ほど良くありません。さらに、複合難燃剤を使用すると、ポッティングコンパウンドの粘度が低くなります。.

 

複合して使用した場合の難燃効果がより優れている理由は、おそらく水酸化アルミニウムの分解温度が約250°Cで吸熱量が1965 J/gであり、水酸化マグネシウムの分解温度が300°C以上であるためです。両者とも優れた難燃性能を有しており、その難燃メカニズムは主に脱水と吸熱です。温度が水酸化アルミニウムの分解温度に達すると、まず水酸化アルミニウムが大量の熱を吸収して難燃効果を発揮し、さらに温度が上昇すると、水酸化マグネシウムの脱水も一定の難燃効果を発揮します。したがって、両者を1:1で複合して使用することで、難燃性フィラーの量を減らすことができ、これにより自動車モーターが異常な状態で作動する際に、コロイドが発火しないことも保証されます。.

• カップリング剤はポッティング接着剤の性能にどのように影響するか

適切な粘度により、ポッティングコンパウンドの流動性を高め、消泡性を向上させ、充填剤のポッティング内での沈降防止性を改善できます。 compound, and, as a result, ensure the stability of the product. The addition of a coupling agent can effectively solve the above problems. According to research, in the process of mixing resin and filler, the viscosity of the resin will decrease with the increase of the silane coupling agent in a certain range until it becomes stable.

 

さらに、熱伝導性充填剤の表面処理により、充填剤の熱伝導性も向上させることができます。ベース樹脂との相溶性を利用し、充填量を増やすことで、封止材の熱伝導性を大幅に向上させることができます。例えば、RTV熱伝導性シリコーンゴムに、シランカップリング剤KH-550、A-151、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジメトキシシランで表面処理したコランダム粉末を充填することで、材料の熱伝導率を1.16 W/(m·K)から2.10 W/(m·K)に調整でき、熱伝導率はほぼ2倍になります。.

XJY Silicones – First choice raw material supplier of silicone thermally conductive materials

XJY Silicones, one of China’s leading Silicone MQ resin and VMQ thermally conductive silicones manufacturers, has 30+ years of R&D and manufacturing experience and 15+ related patents and technical assistance in the silicone industry, also can customize the cost-effective thermally conductive silicone products according to the requirements of your 電子用途.