EV Akü Termal Boşluk Pedleri için Küresel Bor Nitrür Dolgu: Gereksinimler ve Sınıf Seçimi

60 cm² boyunca 3 W/mK'de ve 30 W taşıyan 1,5 mm'lik ped 2,5 °C düşer — iletkenliği iki katına çıkarırsanız 1,25 °C tasarruf edersiniz, yarıya indirirsiniz ve başka bir 2,5 °C kaybedersiniz; bu, 800 V modüldeki bağlantı sıcaklığı marjının büyük kısmıdır. Bir pakete hangi notun gireceğine veri sayfası başlığı değil, bu aritmetik karar verir. EV akü termal boşluk pedleri için küresel bor nitrür dolgu maddesinin fiyatı 3 W/mK ve üzerindedir ve 60/40'lık alümina karışımının aynı işi yaklaşık %40 daha az maliyetle yaptığı 2 W/mK'nin altını haklı çıkarmak zorlaşır.

Aşağıdaki rakamlar XHT üretim partilerinden ve ped denemelerinden alınmıştır - Jiangsu Xinhetong New Material Technology Co., Ltd., Jinhu, Jiangsu'da küresel bir seramik tozu üreticisi olup yeni malzeme teknolojisi araştırma ve geliştirme programı, ped bileşiklerinin bağlı olduğu küreselleştirme, sınıflandırma ve sıkıştırma testini kapsar.

1. Bir EV pil takımının boşluk dolgusu için gerçekte ne yapması gerekir?

Altı gereksinim bağlayıcıdır ve bunlardan yalnızca biri termal iletkenliktir: 2,0–3,5 W/mK düzlem içi k, milimetre başına en az 5 kV dielektrik gücü, %15–50 kullanılabilir sıkıştırma, %10'un altında sıkıştırma ayarı, 1,6 g/cm³'ün altında yoğunluk ve 150 °C'de %1'in üzerinde yağ sızıntısı olmaması. K konusunda kazanan ve diğer beşinden herhangi birinde kaybeden bir dolgu maddesi, genellikle takımlar kesildikten sonra paket düzeyinde kalifikasyonda başarısız olur.

Dielektrik gereksinimi BN'nin ucuza çözdüğü bir sorundur

400 V'luk bir paket kabaca 2,5 kV temel izolasyona ve 800 V'lik bir paket ise 3,5-4 kV'ye ihtiyaç duyar; çıplak dolgu yerine ped boyunca ölçülür. Silikon tek başına 20 kV/mm tutar; hacimce %55'e yüklemek bunu 8-12 kV/mm2'ye düşürür çünkü her parçacık-matris arayüzü bir kısmi deşarj bölgesidir. 1 mm'de, 4 kV gereksinimine karşılık hala 8-12 kV kalıyor - rahat, ancak yalnızca pedde boşluk yoksa ve kalınlığının üçte birinden daha büyük parçacık bulunmuyorsa.

Bu son madde not seçiminin başladığı yerdir. 0,8 mm'lik bir ped içindeki 120 um'lik bir topak, %15'lik bir kalınlık kusurudur; 30 psi'nin altında Mylar boyunca bir delik yolu haline gelir. İnce balataların kaliteli D50'ye ihtiyacı vardır; bu da maliyet odaklı alıcının varsaydığının tam tersidir. EV aküsü termal boşluk pedlerine yönelik herhangi bir küresel bor nitrür dolgusu için bu kısıtlama, RFQ'daki iletkenlik sayısını geride bırakır.

Ağırlık bir dipnot değil, bir spesifikasyondur

Eşit 4,5 W/mK değerinde, BN ile doldurulmuş bir ped, alümina için 1,89'a karşılık 1,43 g/cm³ değerindedir, çünkü alüminanın aynı iletkenliğe ulaşmak için hacimce %58'e ihtiyacı vardır, oysa BN'nin 45'e ihtiyacı vardır. 12 m²'lik bir pakette kabaca 8 kg veya 100 kWh'lik bir paketin kütlesinin yaklaşık %0,5'i kadardır; bu, her kilogramın müzakere edildiği bir segmentte önemli olmaya yeterlidir.

BN ayrıca sıkıştırmayı hacimce %55'te %8'in altında tutarken, hacimce %58'deki alümina bileşiği %10-14'ü ölçer çünkü daha sert parçacıklar silikonun toparlanmasına direnir. Daha düşük ayar, pedin bir boşluğa incelmek yerine 1000 termal döngüden sonra geri tepme kuvvetini koruduğu anlamına gelir.

✅ Sonuç olarak: Önce dielektrik dayanımı, sıkıştırma ayarı ve yoğunluğu değerlendirin; termal iletkenlik altı tane arasında satın alınması en kolay olanıdır.

2. Hangi küresel BN kalitesi belirli bir balata kalınlığına uygundur?

Ped kalınlığının üçte biri veya altında D50'yi seçin, yüklemeyi hacimce %50 ila 58 arasında tutun ve karışım oranını toz fiyatı yerine hedef iletkenliğe göre seçin; bu sıra, 0,8 mm'lik bir ped için 40–50 µm'lik bir derece, 1,5 mm'lik bir ped için 60–75 µm ve 3 mm'lik bir ped için 90–120 µm verir. Alümina payı da dahil olmak üzere diğer her şey bu üç kararın sonucudur.

Termal boşluk dolgusu gereksinimleri elektrikli araç akü paketleri kontrol listesi genellikle bir iletkenlik numarasıyla başlar ve biter; bu nedenle pek çok ilk örnek doğru k ve yanlış sıkıştırmada geri gelir. İki yapısal seçenek, numuneye basılmadan önce bunu düzeltir.

Bimodal aynı yüklemede tek dereceliyi yener

70 µm'lik bir fraksiyonun %70'ini 15 µm'lik bir fraksiyonun %30'uyla karıştırmak, büyük küreler arasındaki boşlukları doldurur, böylece hacimce aynı %55, tek dereceli bir bileşiğin iletkenliğinin 1,4 katına ulaşır veya 8 puan daha az yükleme ve gözle görülür şekilde daha yumuşak sıkıştırma ile aynı k'yi tutar. İnce taneler aynı zamanda delinme riskini de azaltır çünkü peddeki en büyük parçacık aglomera değil, hâlâ 70 µm'lik iri parçacıktır.

XHT, bu pencereleri özel seramik ürünlerin üretiminde kullanılan aynı sınıflandırıcıda keser ve aynı ezilme mukavemeti testini BN aglomeratlarına uygular; bu, hacimce %55'lik bir pedin, 30 psi'lik bir pres döngüsü boyunca hücre duvarlarını nasıl sağlam tuttuğunu gösterir.

Alüminanın formülasyonda ait olduğu yer

3 W/mK'nin üzerinde BN tek pratik yoldur. 2,0 ile 2,5 W/mK arasında (400 V prizmatik modüllerin çoğunluğu) 60/40 BN'den alüminaya karışım, tamamı BN dolgu maliyetinin yaklaşık %60'ı oranında hedefe ulaşır. Yaklaşık 18 kg BN taşıyan 100 kWh'lik bir pakette, bu 1.030 ABD Doları karşılığında 1.600 ABD Doları dolgu anlamına gelir; bu nedenle karışım, bir optimizasyondan ziyade bu segmentte varsayılandır.

Her iki rotayı da kullanan alıcılar , elektronik özel malzeme hatlarının ve BN hatlarının üretimini tek bir saha ziyaretinde inceleyebilir ve her birinden basılan pedlerdeki sıkıştırma setini (yalnızca k değil) karşılaştırabilir.

Numunenin üretim partisiyle eşleşmesi koşuluyla, Çin fabrika programındaki bor nitrür termal dolgu numuneleri bu seçimleri çözmenin en hızlı yoludur. Aynı CoA üzerinde D50'yi, ezilme mukavemetini ve dielektrik mukavemetini isteyin ve numuneyi tedarikçininki yerine kendi basıncınızda bastırın.

✅ Özet: Önce kaliteyi ped kalınlığına göre boyutlandırın, ardından iletkenliği toz fiyatının değil karışım oranının ayarlamasına izin verin.

SSS

S: Daha ince bir pedin her zaman daha ince bir kaliteye ihtiyacı var mı? C: Evet ve sınır termal olmaktan ziyade mekaniktir. EV akü termal boşluk pedleri sınıfına yönelik herhangi bir küresel bor nitrür dolgu maddesi, en büyük parçacığını ped kalınlığının üçte birinin altında tutmalıdır; bunun ötesinde, 30 psi tek bir topaklanmayı dielektrik bir zayıf noktaya dönüştürür.

S: Sıkıştırma seti gerçekte yaşam boyunca ne kadar değişir? A: İyi dağılmış hacimce %55'lik bir BN ped, 100 °C'de 70 saat sonra %6-8'lik sertleşme ölçerken, hacimce %58'lik bir alümina bileşiği için %10-14'tür. Elektrikli araç akü paketleri için termal boşluk dolgusu gereklilikleri belgeleri, yastığın 1000 döngüden sonra %15 kullanılabilir sapmayı koruduğunu varsaydığından, bu fark, 1,5 mm'lik bir yastığın kullanım ömrü sonunda hala temas edip etmediğine karar verir.

S: Bir araca başvurmadan önce eşleşen örnekleri alabilir miyiz? C: Evet ve bu normal bir ilk adımdır. Çin fabrika programından alınan bir bor nitrür termal dolgu numunesi, o parti için D50, ezilme mukavemeti ve dielektrik mukavemetini taşıyan bir CoA ile birlikte herhangi bir D50 pencereden 1 kg'lık bir miktarı bir hafta içinde stoktan göndermelidir; XHT, istek üzerine sıkıştırma kümesi verilerini ekler. Özel çift modlu karışımlar 25 kg'dan başlar ve OEM özel etiketli dolum, NDA kapsamında gönderilir.

Broşür sınıfından değil, eşleşen partiden bir deneme pedine basın

Ped kalınlığınızı, hedef k'nızı ve paket voltajını XHT'ye gönderin; o partide ölçülen dielektrik ve sıkıştırma seti verileriyle birlikte bir D50 ve karışım önerisi artı kendi basıncınızda preslemek için 1 kg alacaksınız. Paralel olarak iki not genellikle kararı kapatmak için yeterlidir. Özel karışım oranları fabrikada doğrudan 25 kg'dan itibaren fiyatlandırılır ve toplu fiyatlandırma 1 tondan başlar. Jiangsu Xinhetong New Material Technology Co., Ltd. küresel BN, alümina ve SiC fraksiyonlarını tek bir tesisten tedarik ediyor, böylece bir karışım iki satın alma yerine tek bir bileşik olarak nitelendirilebilir.