Termiska gränssnittsmaterial: Fem familjer, 21 databladsmodeller
Trumonytechs levererar termiska gränssnittsmaterial i fem familjer: dynor, tvåkomponentsgeler, ingjutningsmassor, strukturella lim och silikonfett, fördelat på 21 databladsmodeller. Elbils- och energilagringsbatterier (ESS) är de huvudsakliga tillämpningarna, och samma material levereras även för andra tillämpningar. Vilken familj som passar beror på mellanrummet över skarven, om skarven bär last och om den måste isolera.
Skicka in spalttjockleken mellan värmekällan och kylplattan eller kylflänsen med din förväntade volym, så föreslår vi en modell att diskutera.
Vad ett termiskt gränssnittsmaterial gör, och när en enklare fog räcker
Ett TIM sitter mellan en värmekälla och kylplattan, kylflänsen eller höljet, där det transporterar värme över fogen; i ett batteripaket, det vill säga mellan cellerna eller modulerna och kylplattan. Beroende på familj isolerar samma lager även, fyller öppningar eller binder delarna på plats.
databladsmodeller över sex serier, med testmetoder listade för uppmätta egenskaper
- 01Den fotovoltaiska lamineringsplattan är inte en värmebana.
Den höghållfasta silikonplattan i 30101-serien, som är avsedd för laminering av solpaneler, har dålig värmeledningsförmåga och kan inte användas som termiskt gränssnittsmaterial.
- 02Vissa modeller med fett isolerar inte.
Endast 30108-0350 listas som isolerande; 30108-0380 och 30108-0500 är det inte, så de två är uteslutna där fogen måste isolera.
- 03Värmebehandlade leder kan hoppa över den sju dagar långa kuren.
Båda strukturlimserierna, 30104 och 30107, listar en sju dagars härdningstid, så där en fog bara rör värme och inte behöver någon bindning eller tätning, undviker en dyna eller gel den väntetiden.
Vi gör också Plattor för vätskekylning på andra sidan av denna skarv. Eftersom TIM fyller det mellanrum plattan lämnar, bör mellanrumssiffran som skickas med en förfrågan återspegla den aktuella plattdesignen. Kylningsalternativ på paketnivå är beroende av termisk hantering av batteripaket sida.
Jämför termiska gränssnittsmaterial efter familj
Termiska gränssnittsmaterial delas in i fem familjer efter form och härdning: förformade dynor, dispenserade geler, gjutna ingjutningsmassor, strukturella lim och icke-härdande fett. Eftersom varje familj appliceras olika kan monteringsmetoden på din linje utesluta vissa familjer oavsett deras konduktivitet.
De två strukturella limmen mäts med olika metoder, så deras konduktivitetsvärden bör jämföras med den skillnaden i åtanke. Hårdheten varierar också på olika skalor: dynorna sträcker sig från 5–80 Shore per modell, härdade geler har Shore 60, ingjutningsmassor har Shore A 20–50 och limmen har Shore D.
Matcha TIM-familjen med din cell-till-kallplatta-koppling
I batteripaket för elbilar och ESS-batterier mappas de huvudsakliga tillämpningarna, fyra skarvtyper, till fyra TIM-familjer, beroende på om mellanrummet sätts av en plåt, dispenseras, är lastbärande eller fylls runt delar. Varje kort följer ett tillämpningsscenario som anges i databladen.
Celler på en kall platta med ett fast mellanrum → dyna
Plattor listas för prismatiska celler, cylindriska celler och serpentinformade kalla plattor, med PI-förstärkta strukturer för större ark.
Dispenseras på en automatiserad linje → gel
Tvåkomponentsgelen dispenseras automatiskt under låg monteringsbelastning och anpassar sig noggrant till gränssnittet.
Celler bundna till den kalla plattan → polyuretanlim
Polyuretanlimmet fixerar cellerna på den kalla plattan när de härdat och är avsett för hög belastning, limning och tätning av fogar.
Modulfylld, isolerad eller inkapslad → ingjutningsmassa
Gjutmassan blandas för hand och hälls. Den fyller, isolerar och gjuter modulen, och dämpar sedan vibrationer när den har härdat.
En tunn gränsyta pekar istället mot fett, med en bindningslinje på kategorinivå under 50 μm. Fett härdar inte, så delarna måste klämmas fast för att hålla lagret på plats. Där valet fortfarande står mellan en dyna och ett dispenserat material, är Guide för val av batteripaket TIM fungerar genom mellanrum, monteringsspänning och härdning i den ordningen.
Silikon, polyuretan eller epoxi TIM: Kemi och isolering
TIM-kemin följer familjen: dynor, geler, ingjutningsmassor och fett är silikonformuleringar, medan de strukturella limmen är epoxi (30104-0120) eller polyuretan (30107). Isolerings- och siloxandata varierar beroende på modell, och tabellen nedan visar det listade intervallet för varje familj.
| Familj | Kemi | Dielektrisk hållfasthet, kV/mm | Volymresistivitet, Ω·cm | D4–D10 siloxanhalt (GC) |
|---|---|---|---|---|
| Pad · 30101 | Silikon | >6 till >12 beroende på modell | >10¹¹ till >10¹² | <100 ppm, alla 5 modeller |
| Gel · 30102 | Silikon | 8 | >10¹² | <100 ppm för 0150, 0200, 0350; ej listad för andra |
| Plantering · 30103-0080 | Silikon | 10 | >10¹² | <100 ppm |
| Strukturlim · 30104-0120 | Epoxi | 12 | >10¹² | Inte listad |
| Strukturlim · 30107-0120, 30107-0200 | Polyuretan | 16 (30107-0120); 14 (30107-0200) | 1,5 × 10¹³ (båda modellerna) | Inte listad |
| Fett · 30108 | Silikon | Ej listad; isolering: endast 0350 | Inte listad | Inte listad |
Ingen silikonfri dyna, gel, ingjutningsmassa eller fett listas i aktuell data. De två strukturella limmen är epoxi- och polyuretanbaserade, och deras datablad anger inte silikon- eller siloxaninnehåll.
Tre TIM-modellval att avgöra innan offert
Tre modellval i TIM-data är värda att bestämma sig för innan en offert ges: isolering mot konduktivitet i fett, hållfasthet i polyuretanlimmet och förstärkning i dynor. I fett och dynor kostar en vinst i en egenskap en annan, medan de två polyuretanmodellerna delar ett konduktivitetsvärde och skiljer sig åt i hållfasthet.
30108-0500 listar 5,0 W/m·K, det högsta värdet i fettintervallet, men är icke-isolerande, medan 30108-0350 är den isolerande modellen med 3,5 W/m·K. Där fettlagret måste isolera är 0350 den enda fettmodellen som är märkt som isolerande, med 1,5 W/m·K mindre; dess datablad anger inget genombrottsvärde, så be om ett mot din arbetsspänning.
30107-0120 och 30107-0200 anger båda 2,05 W/m·K, men 0120 anger 11 MPa Al/Al-skjuvning och 14%-töjning jämfört med 8 MPa och 8% för 0200. Där bindningen bär lasten är det skjuvvärdena som skiljer de två modellerna åt.
Kuddar har den tredje avvägningen. Den oförstärkta kudden leder de fyra kuddstrukturerna vad gäller konduktivitet och kompressionsåterhämtning till lägre kostnad, men den är svag, fäster dåligt och är svårare att placera utan att fånga bubblor. PI-film, PI-tejp och glasfiberförstärkning ger kroppsstyrka till högre kostnad, och glasfiber ger också upp viss konduktivitet. Den rekommenderade arkstorleken växer från 300 × 200 mm till 500 × 420 mm med PI-förstärkning.
Vad avgör TIM-prissättning och vad man ska skicka för en offert
TIM-priser publiceras inte på denna sida; offerter sätts baserat på modell, volym och förpackningsform. Inom dynfamiljen kostar förstärkta strukturer mer än oförstärkta dynor, så strukturen är värd att fastställa innan ett pris för dynan begärs.
Vad man ska skicka med en förfrågan:
- Värmebelastningen på cellerna, modulen eller komponenten
- Spalttjocklek, kontaktyta och klämtryck
- Måltemperatur
- Huruvida fogen måste binda, täta eller isolera
- Driftsmiljö
- Familj eller modell av intresse och förväntad årlig volym
Vad en offert inkluderar, betalningsvillkor, inspektion före leverans, förpackning och fraktdokument listas inte här, så de är värda att ta upp som frågor i offertförfrågan. Frakttid och importkrav beror på destinationshamnen och bekräftas i offertskedet.
Bestämt dig för en familj? Skicka med information om springans tjocklek och värmebelastning för en offert på modellnivå.
Hur TIM-databladsvärden mäts och vilka dokument som ska begäras
Konduktivitets-, dielektricitets- och flamvärdena på denna sida kommer från modelldatablad som anger deras testmetod, så inkommande material kan kontrolleras mot samma standard. Acceptansgränser för inkommande inspektion ingår inte i databladen och måste fortfarande överenskommas för varje modell.
ISO 22007-2 för dynor, geler, gjutmassa, fett och 30104-0120; ASTM D5470 för 30107.
Dielektrisk hållfasthet enligt ASTM D149 och volymresistivitet enligt ASTM D257; GB/T 1408.1 och GB/T 31838.2 för 30107.
UL 94 vertikalt bränntest, listat som V-0 på databladen som rapporterar brandfarlighet.
Hårdhet enligt ASTM D2240 och densitet enligt ASTM D792, med GB/T-metoder för 30107; draghållfasthet enligt ASTM D412 eller GB/T 528 för båda strukturella lim.
Inga projektreferenser visas på denna sida, så de kontrollerbara bevisen är databladsvärdena och metoderna ovan. Gel-, ingjutnings-, fett- och 30104-0120-data beskriver RoHS-kompatibla formuleringar; testrapporter, certifikat och batchregister ingår inte i denna sida. Garantivillkor publiceras inte på denna sida. Be om dem, och om eventuella dokument som din marknad kräver, med din offertförfrågan.
Vanliga frågor om termiska gränssnittsmaterial
Vad gör termiska gränssnittsmaterial i ett batteripaket?
Värmeöverföring är vanligt i alla familjer här, så det andra jobbet som fogen behöver avgör valet. Kuddar och geler isolerar och dämpar även vibrationer, ingjutningsmassor fyller och isolerar, strukturlimmen ger en strukturell bindning och fett bildar ett tunt, icke-härdande lager.
Ska en batteriledning använda dynor eller dispenserad gel?
Pads levereras som förformade ark och placeras för hand, så linjen behöver ingen blandningsutrustning för dem. Den tvåkomponentsgelen blandas och doseras automatiskt, är yttorr efter 90 minuter och helt härdad efter 24 timmar vid 25 °C, och dess data beskriver härdningsprestanda som likvärdig med en pad.
Vilka underlag kan strukturlim fästa med?
Epoxin 30104-0120 beskrivs för att binda en rad olika metaller, PET, PC, ABS och PET-film, och dess datablad listar 9 MPa aluminium-till-aluminium överlappningsskjuvning. Polyuretanen 30107 beskrivs för att binda celler till den kalla plattan; andra substrat listas inte för den, så andra parningar behöver sina egna bindningstest.
Är dessa material UL-certifierade?
Ingen UL-certifiering eller gult kort krävs för dem. Databladen för dynan, gelen, 30103-0080 och strukturlim listar en UL 94 V-0 flamklassificering, vilket är en materialbrännbarhetsklassificering från UL 94-testet. Provets tjocklek bakom den klassificeringen anges inte och är värd att begära om din design är beroende av den.
Vilket temperaturintervall rekommenderas för varje material?
För dynor, geler och ingjutningsmodell 30103-0080 rekommenderas temperaturintervallet −40 till +150 °C, och för epoxi 30104-0120 rekommenderas temperaturintervallet −10 till +120 °C. Inget intervall anges för polyuretanmodellerna 30107, fettet eller ingjutningsmodellerna 30103-0200, 0300 och 0400, så dessa intervall måste bekräftas innan de specificeras.
Finns värmeresistans publicerad för dessa modeller?
Ingen modell på den här sidan har ett publicerat värmeresistansvärde; konduktiviteten är den angivna värmevärdet. I alla monteringar beror resistansen också på bindningsfogens tjocklek och klämtryck, vilka varierar med varje design, så dessa två värden hör hemma i offertförfrågan tillsammans med ditt mellanrum och din värmebelastning.
Vad är MOQ, exempelvillkor och ledtid?
MOQ, exempelvillkor, produktionstid, leveranskapacitet och eftermarknadssupport ligger utanför vad som publiceras på den här sidan. Fråga efter alla dessa i din offertförfrågan, tillsammans med din förväntade årliga volym, leveransschema och destinationsport samt den familj eller modell du överväger.
