مشكلة تبديد الحرارة للإدخال والإزالة عالية التردد لمعدات تبديل بطاريات الطاقة الجديدة: حل مستقر باستخدام صفائح السيليكون الموصلة للحرارة

في العصر الحالي من التطور السريع لصناعة مركبات الطاقة الجديدة، أصبح وضع تبديل البطارية، مع ميزة "الشحن على مستوى الدقيقة"، أحد المسارات الأساسية لحل مشكلة القلق من النطاق. يحدد التشغيل المستقر لمعدات تبديل البطارية بشكل مباشر كفاءة الشحن وتجربة المستخدم. من بينها، أداء تبديد الحرارة هو عنق الزجاجة الفني الرئيسي لمعدات تبديل البطاريات - وحدات البطارية وأجهزة الطاقة داخل المعدات سوف تتراكم بسرعة كمية كبيرة من الحرارة أثناء الإدخال عالي التردد والشحن والتفريغ عالي الطاقة. إذا لم يتم تفريغ الحرارة على الفور، فلن يؤدي ذلك إلى انخفاض كفاءة تشغيل المعدات فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى مخاطر تتعلق بالسلامة مثل تبديد حرارة البطارية غير المتحكم فيه وشيخوخة المكونات الكهربائية. من بين مواد تبديد الحرارة المختلفة، أصبحت صفائح السيليكون الموصلة، مع مزايا أدائها الفريدة المناسبة لسيناريو تبديل البطارية، الخيار الأمثل لحل مشكلة تبديد الحرارة لمعدات تبديل البطارية.

تفرض بيئة عمل معدات تبديل البطاريات متطلبات صارمة للغاية على مواد تبديد الحرارة: يجب ألا تتمتع بقدرات فعالة على توصيل الحرارة فحسب، بل يجب أيضًا أن تكون قادرة على تحمل الاهتزازات الميكانيكية الناتجة عن التوصيل والفصل المتكرر، بالإضافة إلى الاختبارات البيئية لدورات درجات الحرارة العالية والمنخفضة. وفي الوقت نفسه، يجب عليهم أيضًا تلبية معايير سلامة العزل في ظل الظروف الكهربائية ذات الجهد العالي. الخصائص الأساسية لصفائح السيليكون الموصلة للحرارة تتوافق بدقة مع هذه المتطلبات.

من منظور التوصيل الحراري: يتراوح معامل التوصيل الحراري لصفيحة السيليكون الحرارية من 1.0 إلى 13.0 واط/م·ك. يمكن اختياره بمرونة وفقًا لمتطلبات تبديد الحرارة للمكونات المختلفة لمعدات البطارية. سواء كان ذلك يملأ الفجوة بين وحدة البطارية وقاعدة المشتت الحراري، أو التوصيل الحراري بين وحدة الطاقة والركيزة المصنوعة من الألومنيوم، يمكن لصفيحة السيليكون الحرارية أن تلتصق بشكل وثيق بسطح التلامس، وتزيل المقاومة الحرارية الناجمة عن فجوة الهواء، وتحقق التوصيل الحراري السريع والانتشار، وتقلل بشكل فعال من درجة حرارة تشغيل المكونات، وتجنب توليد النقاط الساخنة المحلية.

من حيث القدرة على التكيف مع المشهد: إن الطبيعة المرنة والقابلة للانضغاط لصفيحة السيليكون الموصلة للحرارة تمكنها من التعامل بفعالية مع حالات التوصيل والفصل المتكررة لمعدات تبديل البطارية. أثناء الاستخدام طويل الأمد للمعدات، تكون الاهتزازات والتشوهات أمرًا لا مفر منه. ومع ذلك، يمكن لصفيحة السيليكون الموصلة للحرارة أن تحافظ على توافق وثيق مع سطح تبديد الحرارة من خلال التغييرات المرنة الخاصة بها، دون أي مشاكل مثل الانفصال أو التشقق، مما يضمن الاستقرار طويل المدى لتأثير تبديد الحرارة.

فيما يتعلق بسلامة العزل: فهي ميزة أساسية أخرى لصفيحة السيليكون الموصلة للحرارة. تشتمل المكونات الداخلية لمعدات استبدال البطاريات على دوائر عالية الجهد، ويجب أن تتمتع مواد تبديد الحرارة بخصائص عزل كهربائي ممتازة. قوة العزل لصفيحة السيليكون الموصلة للحرارة موثوقة للغاية وتتوافق مع درجة مثبطات اللهب UL94 V-0. لا يمكنها فقط منع مخاطر التوصيل الكهربائي على طول مسار نقل الحرارة ولكن أيضًا إيقاف انتشار الحريق بشكل فعال عند تعرضها للهب المكشوف، مما يوفر ضمانًا مزدوجًا للتشغيل الآمن لمعدات استبدال البطارية.
 

بالإضافة إلى ذلك، فإن سهولة تركيب لوحة السيليكون الموصلة للحرارة توفر أيضًا مزايا كبيرة لإنتاج وتجميع معدات تبديل البطاريات. بالمقارنة مع المعاجين الحرارية التقليدية والمواد الهلامية الحرارية، فإن صفائح السيليكون الموصلة للحرارة لا تتطلب وقت معالجة إضافي ويمكن قطعها ولصقها مباشرة، مما يبسط عملية التجميع، ويحسن بشكل كبير من كفاءة الإنتاج، ويقلل أيضًا من صعوبة وتكلفة الصيانة اللاحقة.

إن اختيار لوح السيليكون الموصل الحراري المناسب لا يؤدي فقط إلى تعزيز الاستقرار التشغيلي وعمر الخدمة لمعدات تبديل البطارية، بل يوفر أيضًا دعمًا ماديًا قويًا للتطوير عالي الجودة لوضع تبديل البطارية في مركبات الطاقة الجديدة.