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BMS导热新方案 | 辰矽CX-3951AB:高回弹,耐高温,高可靠性
项目背景

近年来,随着新能源汽车市场的快速发展和动力电池技术的持续迭代,行业对电池管理系统的安全性、可靠性及智能化水平提出了更高要求,这一趋势直接推动了BMS主板算力需求的激增,传统导热垫片的导热系数大多处于1-4W区间,在125℃以上高温环境下出油率可达5%以上,压缩回弹性仅为20%-50%,已无法满足当前市场发展的需求。针对上述行业需求痛点,辰矽科技开发出一款兼具高导热、高回弹、耐高温、零出油特性的导热硅凝胶CX-3951AB,该产品应用于新能源汽车BMS系统导热场景,可有效解决当前行业面临的相关痛点问题。

CX-3951AB典型技术指标

  • 混合粘度:300-400cp
  • 可制作导热系数:4-8W/m·K
  • 裸胶硬度:400±50mm/10
  • 最大填充率:95%
  • 压缩回弹率:≥80%(50%压缩率,压缩时间为30min,恢复时间为30min)
  • 长期耐温:150℃,硬度变化率≤5%
  • 出油率:0出油(150℃,168h)
项目需求

在BMS实际运行工况中,导热垫片需同时承受150℃高温、车载振动与冷热循环的多重冲击。传统导热材料无法满足此类严苛工况要求,主要存在三大核心痛点:

1. 高导热低压缩回弹性

在导热填料种类相同的条件下,材料导热系数越高,所需填料填充量越大;随着粉体填充量提升,导热垫片的物理性能会发生显著劣化,压缩回弹性首当其冲。

2. 出油翻倍

在高温环境中,游离小分子硅油会产生大量析出,在导热垫片表面形成油膜,并进一步扩散蔓延至PCB板与接插件区域,会提高电气短路与信号异常发生的风险。

3. 不耐高温

当前新能源汽车电源功率持续提升,工作过程中产生的热量也随之不断升高,因此对核心散热材料-导热垫片的耐温性能提出了更高要求。传统导热垫片长期在150℃环境下工作时,会普遍发生硬度变化,进而引发产品开裂脱落问题,最终对散热效果造成不利影响。

解决方案

针对BMS高温工作场景下,现有导热垫片普遍存在导热能力不足、渗油、易发生硬化进而脱落影响热传递效率、压缩回弹性差、无法返修重复使用等行业缺陷,辰矽科技研发出CX-3951AB高导热高回弹硅凝胶,专门解决上述行业痛点问题。

1.高导热&高回弹

CX-3951AB采用全新技术路线,通过在材料体系中引入核心功能基团,实现高填充量的同时,兼顾树脂与填料的结合性能,保证材料在高填充条件下仍可维持良好的压缩回弹性(>80%)。实验数据表明:以5% CX-3951AB与95%导热粉体制备的5 W/(m·K)导热垫片,实测压缩后回弹性高达83%。

CX-3951AB制备垫片的回弹性对比实验

测试项目CX-3951AB市面上普通硅凝胶产品
粉体填充率95%95%
挤出性(30cc,90psi)32g/min25g/min
压缩回弹性83%45%
出油率(150℃,168h)05%
硬度变化率(150℃,168h)3.8%62%


结论:实验结果表明,CX-3951AB在粉体填充率、压缩回弹性、出油率、耐高温性能等指标上,均优于市面普通同类硅凝胶产品。


2.极佳出油控制

CX-3951AB通过对体系交联密度的严格管控,可减少体系内多余小分子及未参与反应的油类物质,进而实现低出油(0出油)及低挥发的性能效果。实验数据表明:

- CX-3951AB裸胶@150℃,168h出油为0。

- 5% CX-3951AB + 95%粉体 → 5 W/(m·K)导热垫片,@180℃,168h出油为0。

CX-3951AB及其制备垫片 180℃ 出油率实验


试验结论表明:裸胶及垫片分别在150℃/180℃高温条件下的出油率均达到0出油效果。


3.长期耐高温

CX-3951AB构建了增强型分子交联网络,可有效抑制高温环境下的二次硫化反应与分子链断裂现象,在长期150℃高温工况下,可将硬度变化控制在5%以内,材料不存在硬化、粉化或开裂风险。 

CX-3951AB制备导热垫片150℃老化实验

产品混合比例粉体填充率,%初始硬度·邵C150℃烘烤168h
CX-3951AB1:19550

出油率:0 出油

硬   度:邵C 52

试验结论表明:经150℃环境下持续168小时的老化处理后,该导热垫片的硬度变化率约为3.8%,出油率为0。


专业支持

若您在应用场景中遇到导热垫片高温环境下易干化硬化、热传导效率不足、渗油,以及因压缩回弹性不佳需频繁更换垫片等问题,可选用CX-3951AB高回弹导热硅凝胶。我司还可提供适配8W、10W+等多规格产品的硅凝胶,可满足新能源汽车BMS、智驾芯片、储能等不同场景的散热需求。若您需要提升导热材料综合性能或获取产品样品,欢迎随时与我们联系。

产品经理  :余先生

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