瓦克推出車載充電機用高導熱有機硅灌封膠
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車載充電機OBC(on-board charger)作為新能源電動汽車上的關鍵部件之一,將交流電轉換為電動車動力電池所需的直流電,確保電池能夠安全且自動充滿電,決定了電動汽車的充電效率。目前OBC的設計已集成包括雙向功率轉換,直流到直流轉換以及其它輔助器件功能,集成化賦予OBC更加緊湊的整體設計。
車載充電機是新能源電動汽車上的關鍵部件
伴隨消費者對更高效率充電的青睞,生產廠家也逐漸向市場提出如11kw或更高功率OBC的需求。設計的集成化和更高功率的趨勢,使得OBC的熱管理變得越來越重要。為實現這些復雜結構的導熱功能,需要同時具備更高導熱率、高流動性、高耐熱、高彈性的導熱灌封膠來填充元器件與散熱體之間的空隙。
OBC中,灌封膠傳導電感熱量示意
基于有機硅具有獨特的物理化學性能及出色的耐老化等性能,目前較為普遍的熱管理方案是使用具有一定導熱系數的有機硅灌封膠將電磁感應元器件進行整體灌封。
然而隨著導熱系數的提升,有機硅高導熱灌封膠在應用上也面臨著一些難點:
灌封膠流動性低、灌封工藝難實現:導熱系數相同,流動性較低的導熱灌封膠不能最大程度填充元器件之間的細小縫隙,難以實現灌封工藝。同時,也不能減少整體熱阻,難以達到最優導熱效果。但在配方設計上,很難同時兼顧高導熱和流動性。
高溫固化后灌封膠應力大,磁芯易開裂:彈性模量和線性熱膨脹系數較大的灌封膠材料,高溫時會發生膨脹進而產生較大的內應力。對OBC中電感元器件來說,內應力較大會使原本質地脆弱的磁芯更易開裂,導致電感量檢測值急劇下降并失去其原有功能。
硬度較高、減震能力差:市場上高導熱的有機硅灌封膠通常硬度較高,一般在邵氏A級別,材質偏硬。硬度較低的有機硅灌封膠固化后,更能消除大多數的機械應力起到減震保護效果。
全球第二大有機硅生產商瓦克化學憑借自身在有機硅技術領域的優勢,開發出一款性能優異,適用于OBC的有機硅4W/mK高導熱灌封膠。
作為一款加成型雙組份產品,瓦克4W/mK高導熱灌封膠具有優異的流動性、低模量以及優異的導熱性能,是OBC功率元器件灌封保護的理想材料,它具有如下特點和優勢:
高導熱:導熱系數4W/mK(ASTM D5470),更有效地幫助高功率OBC散熱元器件實現導熱功能。
更好的鋪展性能,自流平,優異的鉆縫能力:在實現高導熱的同時仍能保持較好的動態混合粘度(僅為16Pa.s),與競品相比,單位體積鋪展直徑更大(取樣1ml)。
瓦克4W/mK高導熱灌封膠與競品鋪平性對比
具有粘附性:能夠緊密地吸附在元器件表面。尤其在經過跌落測試(GB/T 4857.1)后,仍能較好地吸附于基材表面,保持灌封部件的完整性。
跌落測試后,線圈灌封保持完整
低模量,低應力、低硬度:瓦克4W/mK高導熱灌封膠在加成反應的固化過程中無小分子釋放,材料本身無收縮現象。固化后模量、線性熱膨脹系數及硬度均較低,對于一些應力敏感的電子元件,例如電感中的磁芯,具有非常好的保護作用。
除了這款4W/mK的高導熱有機硅灌封膠外,針對新能源電動汽車電子電器零部件市場,瓦克化學同時還開發出更低粘度、1.2W/mK和2.0W/mK等不同導熱系數的高性能有機硅導熱灌封膠,為客戶提供量身定制的解決方案。

