Keo dẫn nhiệt cho pack pin xe điện
Gap filler hai thành phần là vật liệu dẫn nhiệt dạng sệt, được bơm vào khe giữa đáy cell pin và tấm làm mát, sau khi đóng rắn tạo thành lớp đệm truyền nhiệt liên tục, đàn hồi và chịu rung tốt trong suốt vòng đời xe điện.
Nhiệt độ là yếu tố quyết định tuổi thọ pack pin. Cell lithium hoạt động tốt nhất trong khoảng 20 đến 40 °C, và chênh lệch nhiệt giữa các cell càng nhỏ thì pack càng bền. Keo dẫn nhiệt chính là cầu nối đưa nhiệt từ cell ra hệ thống làm mát.
Vai trò của gap filler trong pack pin
Bề mặt đáy cell và tấm làm mát không bao giờ phẳng tuyệt đối. Dung sai lắp ráp có thể tạo khe hở từ 0,5 đến 3 mm, nếu để không khí lấp đầy thì nhiệt gần như không truyền qua được. Gap filler điền đầy khe hở này, đồng thời bù dung sai giữa hàng trăm cell trong một module.
Khác với tấm đệm tản nhiệt cắt sẵn, gap filler dạng lỏng được tra bằng máy định lượng nên phù hợp dây chuyền tự động, ít tạo ứng suất nén lên cell.
Các thông số cần cân nhắc khi chọn vật liệu
| Thông số | Dải phổ biến | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Độ dẫn nhiệt | 1,5 – 4,0 W/m·K | Quyết định lượng nhiệt truyền qua lớp keo |
| Tỷ trọng | 2,0 – 3,2 g/cm³ | Ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng pack |
| Độ cứng sau đóng rắn | Shore OO 40 – 80 | Mềm giúp giảm ứng suất, dễ tháo khi sửa chữa |
| Độ bền điện môi | Trên 8 kV/mm | Đảm bảo cách điện giữa cell và vỏ |
| Thời gian thao tác | 30 – 90 phút | Phù hợp nhịp dây chuyền lắp ráp |
Một xu hướng đáng chú ý là các dòng gap filler tỷ trọng thấp, giúp giảm vài kilogam cho mỗi pack mà vẫn giữ độ dẫn nhiệt trên 2 W/m·K.
Khả năng chịu rung và lão hóa
Xe điện chịu rung liên tục trên mặt đường, cộng với chu kỳ nhiệt từ -30 °C đến 85 °C. Gap filler gốc silicone giữ được tính đàn hồi trong dải nhiệt rộng, không nứt, không tách lớp. Một số hệ không silicone được dùng khi nhà máy lo ngại siloxane bay hơi ảnh hưởng đến tiếp điểm điện.
Lưu ý khi tra keo
- Kiểm soát tỷ lệ trộn 1:1 bằng máy định lượng có cảnh báo sai lệch.
- Dùng đầu trộn tĩnh và vòi phun chịu mài mòn vì keo chứa nhiều hạt độn gốm.
- Thiết kế đường keo dạng sóng hoặc chấm để tránh bọt khí khi ép cell xuống.
Trước khi chốt vật liệu, nên chạy thử trên module mẫu và đo nhiệt độ từng cell khi sạc nhanh. Chênh lệch giữa cell nóng nhất và nguội nhất dưới 5 °C thường được xem là đạt yêu cầu. Kết quả này cũng giúp xác định lượng keo tối thiểu cần tra, tránh lãng phí vật liệu đắt tiền.
Để nhận mẫu thử và bảng so sánh gap filler từ các hãng Henkel, Dow và Bergquist, hãy liên hệ AMS Việt Nam.
