?新能源汽車(chē)電機(jī)用高導(dǎo)熱低黏度灌封膠的研發(fā)與應(yīng)用

文章出處：常見(jiàn)問(wèn)題責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時(shí)間：2024-06-15

　　隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)占有率的逐年增長(zhǎng)，相關(guān)研究也日趨成熟。新能源汽車(chē)包括純電動(dòng)、增程式電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池電動(dòng)、氫動(dòng)力及各類(lèi)新型電動(dòng)汽車(chē)，它們共同推動(dòng)了減少對(duì)非可再生資源依賴(lài)的進(jìn)程。因此，新能源汽車(chē)的發(fā)展已成為汽車(chē)行業(yè)的新趨勢(shì)。作為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的重要技術(shù)之一，電機(jī)繞組端部的灌封保護(hù)對(duì)于提升電機(jī)的可靠性和效率至關(guān)重要。理想的灌封膠應(yīng)具備高導(dǎo)熱性、良好的流動(dòng)性、耐開(kāi)裂性和強(qiáng)粘結(jié)力等特點(diǎn)。

盡管市場(chǎng)上對(duì)于新能源汽車(chē)電機(jī)用的高導(dǎo)熱低黏度灌封膠研究相對(duì)較少，相關(guān)產(chǎn)品也較為稀缺，但導(dǎo)熱型灌封膠的研究在國(guó)內(nèi)外并不少見(jiàn)。然而，這些研究主要集中在小尺寸電子元器件的灌封上，其常規(guī)產(chǎn)品普遍存在黏度較高、流動(dòng)性差、密度大的問(wèn)題，這使得它們?cè)谄?chē)電機(jī)上的應(yīng)用存在困難，不僅增加了汽車(chē)的重量，還可能導(dǎo)致能耗比過(guò)高。另一方面，盡管有關(guān)于低黏度型灌封硅膠的研究，但這些產(chǎn)品在導(dǎo)熱性方面并未得到很好的平衡。

本研究重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)一種適用于新能源汽車(chē)電機(jī)的高導(dǎo)熱低黏度灌封膠用導(dǎo)熱粉。為此，研究團(tuán)隊(duì)采用了一系列材料和制備工藝，包括環(huán)氧樹(shù)脂、阻燃稀釋劑、氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅烷偶聯(lián)劑等，并通過(guò)強(qiáng)力攪拌和真空脫泡等步驟，制備出了A組分。同時(shí)，固化劑如聚氧化丙烯基二胺和氨基乙基哌嗪等被混合為B組分。在60℃下加熱A組分，然后加入B組分，在80℃下固化2小時(shí)，隨后緩慢降溫，得到了灌封膠固化物。

研究結(jié)果表明，導(dǎo)熱粉填料的加入顯著降低了灌封膠的固化收縮率，并提高了其耐開(kāi)裂性能。當(dāng)導(dǎo)熱粉填料加入量達(dá)到260份時(shí)，固化收縮率降至1%以下。此外，不同粒徑的氧化鋁復(fù)配填料不僅提高了灌封膠的熱導(dǎo)率，還提升了其力學(xué)性能，同時(shí)降低了黏度。采用阻燃劑復(fù)配方法，阻燃劑的用量可減少至30份，達(dá)到V-0級(jí)阻燃要求，并進(jìn)一步降低黏度。在偶聯(lián)劑的使用上，硅烷偶聯(lián)劑的加入量為主體樹(shù)脂質(zhì)量的5%時(shí)，樹(shù)脂黏度趨于穩(wěn)定，而KH560體系中填料的加入使得灌封膠的黏度下降最快并趨于穩(wěn)定，且穩(wěn)定后的黏度最低。

最終，研究團(tuán)隊(duì)成功制備出了一種新型高導(dǎo)熱低黏度灌封膠用導(dǎo)熱粉體材料，其性能最佳，該粉體對(duì)新能源汽車(chē)電機(jī)定子導(dǎo)熱灌封膠具有良好的粘結(jié)性和耐開(kāi)裂性，能夠滿足新能源汽車(chē)電機(jī)工裝的要求。

在動(dòng)力電池的應(yīng)用中，導(dǎo)熱灌封膠扮演著提升電池散熱效率、增強(qiáng)抗震防護(hù)性能、延長(zhǎng)電池壽命及耐久性的重要角色。盡管如此，導(dǎo)熱灌封膠在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨挑戰(zhàn)。主要問(wèn)題包括：
1. 流動(dòng)性不足：流動(dòng)性較低的導(dǎo)熱灌封膠在相同導(dǎo)熱系數(shù)下，難以充分填充元器件間的細(xì)小縫隙，導(dǎo)致界面處空氣積聚，從而增加整體熱阻，影響散熱效果。
2. 抗沉降性差：導(dǎo)熱灌封膠的抗沉降性能不佳，易形成硬結(jié)塊，這不僅增加了加工成本，還可能導(dǎo)致導(dǎo)熱不均勻，影響電池散熱性能。
為解決這些問(wèn)題，導(dǎo)熱粉體的選擇至關(guān)重要。東超新材已研發(fā)出適用于不同性能需求的導(dǎo)熱灌封膠專(zhuān)用粉體，以滿足行業(yè)需求。

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