Управление теплом — проблемы для электромобилей

Теплоотведение — проблемы для электромобилей

Переход на электрические системы привода и растущая важность автономного вождения создают множество новых проблем. Теплоотведение, или, точнее, тепловая связь и охлаждение электрических компонентов, играет решающую роль. Хотя существует множество теплоизоляционных материалов, наиболее распространенными решениями для автомобильного сектора являются заполнители зазоров (GFL) и мягкие термопрокладки (наполнители), которые могут быть индивидуально адаптированы к потребностям заказчика.

Согласно последним расчетам Федерального министерства окружающей среды, Германия не достигнет своей климатической цели по сокращению выбросов CO2 более чем на 40% к 2020 году. В отличие от тенденций в других секторах, выбросы парниковых газов в транспортном секторе даже немного увеличились по сравнению с базовым 1990 годом и составляют одну пятую от общего объема выбросов в Германии. Повышение эффективности транспортных средств не смогло компенсировать такие противоречивые факторы, как увеличение объемов трафика и эффективности двигателей. Новый план федерального правительства по защите климата предусматривает сокращение выбросов парниковых газов в транспортном секторе на 40-42% к 2030 году, что является лишь небольшой частью достижения цели в 2°C, установленной в Парижском климатическом соглашении. Альтернативные системы привода имеют решающее значение для достижения среднего целевого показателя выбросов в 95 г CO2/км для автомобилей. В случае превышения этих значений автопроизводителям грозят крупные штрафы. Этот ценовой механизм оказывает положительное влияние на автомобили с низким уровнем выбросов. В автомобильной промышленности необходимы глобальные изменения в мышлении.

Теплоизоляционные материалы

Согласно прогнозам ведущих немецких автопроизводителей, все самые продаваемые автомобили будут доступны в качестве электромобилей не позднее 2030 года, что является чрезвычайно амбициозной целью. Такие аспекты, как постоянно увеличивающаяся удельная мощность или более высокая теплопередача на единицу площади поверхности (Вт/м2) и «зарядка высокой мощности», приводят к повышению температуры компонентов и, следовательно, к сокращению времени работы в приложениях.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом теплоизоляционных материалов

Теплоотведение для электромобильности

Переход к системам электропривода и растущая важность автономного вождения открывают совершенно новые возможности и задачи в области теплоотведения.

"Снижение рабочей температуры на 10°C удваивает срок службы элементов батареи."

Запас хода электромобиля также в значительной степени зависит от рабочей температуры батареи и, следовательно, косвенно от имеющегося теплового охлаждения. Помимо концепции источников питания, соединенных тепловым способом, «автомобиль будущего» также требует решений для электрических компонентов в области светодиодов, сенсорных технологий, бортовой сети и инвертора, одного из фундаментальных элементов системы электропривода.

Теплоотведение в электромобилях

Жидкие заполнители зазоров

Особенно для больших объемов, двухкомпонентные жидкие заполнители зазоров являются эффективным и экономичным решением. Для достижения этой цели оба компонента силиконовых эластомеров с керамическим наполнителем смешиваются в смесительной трубке и могут быть непосредственно нанесены на компонент (например, металлический корпус) с помощью системы дозирования.На следующем этапе электронные компоненты (например, IGBT, конденсаторы и т. д.) прикрепляются к незатвердевшему компаунду под небольшим давлением, обеспечивая равномерное распределение компаунда и, следовательно, заданную толщину, а также воспроизводимые электрические и тепловые параметры. Сшивание или отверждение компаунда происходит при комнатной температуре и занимает около часа, но может быть скорректировано по запросу. Прежде всего, GFL, благодаря своей низкой теплопроводности, обладает высокой самоадгезией, что может быть очень полезно при сборке. Однако, если разобрать, KERAFOL GFL можно снять обратно, что не всегда встречается на рынке.

Ознакомьтесь с продуктами серии GFL

"KERAFOL GFL используется во всем мире для охлаждения инверторов, батарей и многих других электрических компонентов."

По сравнению с системами на основе полиуретана или эпоксидной смолы, силиконовый GFL гораздо лучше поглощает и компенсирует вибрации.

Этот эффект достигается благодаря высокой мягкости GFL. Кроме того, низкая вязкость GFL обеспечивает легкость в работе и мягкое воздействие на систему дозирования, что подтверждают ведущие производители систем дозирования, такие как ViscoTec, bdtronic и Scheugenpflug.

Прокладки Softtherm

Для многих тепловых соединений в секторе электромобильности классические теплопроводящие ленты и прокладки по-прежнему остаются «передовым решением».

Особенно сшитые эластомеры на основе силикона, более известные как прокладки Softtherm Gap Pads, могут играть ключевую роль в тепловом охлаждении (диапазон мощности до 6 Вт/мК) электронных компонентов благодаря своим разнообразным, специально разработанным свойствам.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом наполнителей - Softtherm

Благодаря высокой гибкости и огромной механической прочности прокладок Softtherm, можно работать с большими зазорами и высокими допусками на компоненты. Помимо индивидуальных решений, таких как одностороннее клеевое покрытие для фиксации компонентов или армирование стекловолокном для повышения механической стабильности, значительную дополнительную ценность для заказчика могут обеспечить двухслойные пленки (требуемые специальными нормативными актами).

Компания KERAFOL совместно с DACPOL уже много лет удовлетворяет эти специфические требования клиентов, находя оптимальное решение для каждого применения. Независимо от того, какой «теплопроводящий материал» является наилучшим решением с технической и финансовой точки зрения.