“新能源汽车车载电机灌封”丨双组分导热灌封胶
发布时间：2022-04-19 10:44 信息来源：安伯斯新材料 浏览次数：124
导语： 车载充电机（OBC,on-board charger）是新能源电动汽车上的关键部件之一，可以将交流电转换为电池所需的直流电，并且决定了电动汽车的充电效率。目前车载充电机的设计已集成多个功能，包括双向功率转换，高压直流转换，加热等，这使得OBC整体设计更加紧凑。与此同时，为了实现更高效率的快速充电，许多国内生产厂家正在研发高功率的车载充电机，功率由3.3kw、6.6kw向11kw及更高功率升级扩容。设计的集成化和更高功率的趋势，使得车载充电机的热管理变得越来越重要。
车载充电机由两个部分组成，即电源部分和控制主板部分。其中，车载充电机电源部分一般由两级电路组成，前级为功率因数校正环节即PFC级，它能够将电网交流电压转变为一定的直流电压；后级为直流/直流级，将PFC级输出直流电压转变为电池所需充电电压，从而实现相应的充电功能。在这两级电路组成中存在很多电感、变压器等电磁感应元件，它们被集中在狭小的密闭环境中，当充电机在高速充电时，局部的环境温度会积聚升高，如不能及时将热量传递出去，会影响到元器件的本身功能。因此为了实现优异的导热效能，需要具备优异流动性的导热材料来填充元器件与散热体之间的不规则空隙。由于有机硅具有独特的物理化学性能以及出色的耐老化性能等，目前较为普遍的热管理方案是使用具有一定导热系数的有机硅灌封胶将电磁感应元器件进行整体灌封。
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在实际应用中，车载充电机使用导热灌封胶时往往存在一些难点，例如：
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灌封胶流动性不足，填充程度低灌封部件设计排布不规则，元器件之间空隙结构较复杂，电感线圈缠绕层数多等因素使得OBC对于灌封胶的流动性要求较高。导热系数一定的情况下，流动性好的导热灌封胶才能最大程度填充元器件之间的细小缝隙，减少整体热阻，实现最优导热效果。
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高温下灌封胶应力大，磁芯易开裂，车载充电机热管理工程师在进行灌封胶验证时，会重点考察电感元器件经过高温烘烤后电感量的变化。弹性模量和线性热膨胀系数较大的灌封胶材料，高温时会发生膨胀进而产生较大的内应力，使得原本质地脆弱的磁芯更易开裂，导致电感量检测值急剧下降并失去其原有的功能。
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材料老化性能要求高，结合整车使用寿命以及车载充电机实际使用时长，要求灌封胶在更严苛的老化条件下保持性能的稳定。
为了解决以上难点，深圳市安伯斯科技有限公司开发出几款性能优异适用于车载充电机的有机硅导热灌封胶 1.5w导热灌封胶IBOX-1150GF AB灌封胶。
IBOX-1150GF是一款双组份导热灌封胶，具有优异的流动性、低模量以及良好的导热性能，是车载充电机功率元器件灌封保护的材料。
IBOX-1150GF A/B 具有如下特点和优势:
Ø 低粘度，自流平，优异的钻缝能力
IBOX-1150GF A/B粘度非常低( 混合粘度7000 mPa·s ) ，具有优异的钻缝能力，特别适用于填充细小的复杂气孔和空洞，例如汽车电感线圈的缝隙。
Ø 低模量，低应力
一方面IBOX-1150GF 固化过程为加热反应和常温反应，在固化的过程中材料本身不会发生收缩的现象。另一方面IBOX-1150GF 固化后具有较低的模量和线性热膨胀系数，对于一些应力敏感的电子元件，例如电感中的磁芯，具有非常好的保护作用。
Ø 具有粘附性
IBOX-1150GF 具有一定的粘附性，能够紧密地吸附在元器件表面。尤其在经过振动测试后，仍能较好地吸附于基材表面，保持灌封部件的完整性。
Ø 优异的耐老化性能
由于车载充电机在实际应用中会长期处于工作状态，为了保证其在整个电动汽车生命周期内稳定性、可靠性和安全性要求，对于选用的灌封材料必须具备优异的耐老化性能。IBOX-1150GF 经过冷热冲击试验，-40℃- 150℃高温试验等长时间可靠性测试后，各项性能均保持稳定。
IBOX-1150GF 冷热冲击测试 和 双85测试报告，如下所示：
结论：IBOX-1150GF 双组分导热灌封闭胶老化各项性能稳定
除了IBOX-1150GF之外，为满足新能源电动汽车市场对于导热灌封胶的需求，深圳市安伯斯科技有限公司 还开发出一系列低粘度、多种导热系数可供选择的有机硅导热灌封胶以及导热粘接垫片等，为客户提供量身定制的解决方案。
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