LAS GROUP

SEMICOSIL TC EV Series – Gapfiller Dẫn Nhiệt Quản Lý Nhiệt Pin Lithium EV

Quản lý nhiệt (Thermal Management) là yếu tố sống còn quyết định tuổi thọ, hiệu suất và an toàn của pin lithium trong xe điện. SEMICOSIL® TC EV Series của Wacker Chemie AG là dòng gapfiller silicone dẫn nhiệt cao cấp được tối ưu hóa riêng cho ứng dụng EV, với 4 cấp độ dẫn nhiệt từ 2,0 đến 7,4 W/m·K, đáp ứng mọi yêu cầu thiết kế từ pin module dân dụng đến pack pin traction hiệu suất cao. Đây là giải pháp truyền nhiệt hiệu quả nhất giữa cell pin và tấm làm mát (cooling plate), thay thế hoàn toàn các vật liệu truyền thống như băng keo tản nhiệt hay pad tản nhiệt cứng.

Tải Brochure
Liên hệ mua hàng

SEMICOSIL® TC EV Series – Gapfiller Dẫn Nhiệt Quản Lý Nhiệt Pin Lithium EV

Thách thức nhiệt học trong pin EV và vai trò của Gapfiller

Pin lithium-ion (Li-ion hoặc LFP) trong xe điện phát sinh nhiệt lớn trong quá trình sạc nhanh (fast charging) và phóng điện tải cao. Nếu không được tản nhiệt hiệu quả, nhiệt độ cell pin vượt ngưỡng an toàn (~45°C) gây:

  • Lão hóa điện hóa nhanh, giảm tuổi thọ pin
  • Tăng nội điện trở, giảm công suất đầu ra
  • Nguy cơ thermal runaway (phản ứng nhiệt mất kiểm soát) dẫn đến cháy nổ

Hệ thống quản lý nhiệt (BMS + cooling system) sử dụng tấm làm mát bằng nhôm/đồng có nước lạnh hoặc refrigerant chạy bên trong. Để truyền nhiệt hiệu quả từ cell pin sang tấm làm mát, cần có vật liệu giao diện nhiệt (Thermal Interface Material – TIM) lấp đầy khoảng hở không khí giữa hai bề mặt. Đây chính là vai trò của SEMICOSIL® TC EV Gapfiller.

Bộ sản phẩm SEMICOSIL® TC EV – 4 cấp độ dẫn nhiệt

Sản phẩm Độ dẫn nhiệt (TC) BLT tối thiểu Đặc điểm kỹ thuật
SEMICOSIL® 9620 TC EV 2,0 W/m·K Linh hoạt Dòng nền, độ nhớt thấp nhất, phù hợp bơm tự động với áp suất bơm thấp, khe hở lớn hơn
SEMICOSIL® 9332 TC 3,3 W/m·K 200–250 μm Cân bằng tối ưu giữa TC và khả năng bơm; lựa chọn phổ biến nhất cho module NMC/NCA
SEMICOSIL® 933 TC 3,5 W/m·K 150 μm BLT mỏng hơn 9332 TC, TC cao hơn; phù hợp pack thiết kế compact cần trở nhiệt thấp
SEMICOSIL® 937 TC 7,4 W/m·K 150 μm Dẫn nhiệt cao nhất trong series; cho ứng dụng tải nhiệt cực cao như pin xe thể thao hiệu suất cao hoặc sạc siêu nhanh (800V)

BLT = Bond Line Thickness – độ dày lớp gapfiller sau khi ép lắp ráp

Đặc tính kỹ thuật toàn series

1. Hệ 2 thành phần (2K), đóng rắn addition-cure: SEMICOSIL TC EV là hệ 2K trộn theo tỷ lệ cố định (thường 1:1 hoặc theo TDS từng grade), đóng rắn hoàn toàn không co ngót ở nhiệt độ thường hoặc đẩy nhanh bằng nhiệt nhẹ. Sau đóng rắn tạo thành cao su silicone đàn hồi mềm (Shore A 20–50) điền đầy khoảng không khí giữa cell và cooling plate.

2. Không co ngót – không stress lên cell pin: Đây là ưu điểm quan trọng nhất của SEMICOSIL TC EV so với TIM epoxy: silicone addition-cure không co ngót khi đóng rắn, loại bỏ hoàn toàn ứng suất nội tác động lên vỏ cell pin mỏng manh, ngăn ngừa biến dạng cell và suy giảm hiệu năng.

3. Độ đàn hồi cao – bù trừ giãn nở nhiệt và phồng cell: Pin lithium giãn nở thể tích trong quá trình sạc/phóng (cell swelling 3–10%). SEMICOSIL TC EV với tính đàn hồi silicone hấp thụ hoàn toàn sự thay đổi này mà không bong tróc khỏi bề mặt, duy trì tiếp xúc nhiệt liên tục trong suốt vòng đời.

4. Kháng điện tốt – cách điện an toàn: Gapfiller silicone không dẫn điện, an toàn trong môi trường điện áp cao của pack pin EV (400V–800V). Điện trở suất thể tích >1012 Ω·cm.

5. Kháng dầu làm mát và hóa chất môi trường ô tô: Chịu tiếp xúc với glycol coolant, dầu silicone làm mát, và các hóa chất thông thường trong môi trường ô tô.

6. Phạm vi nhiệt độ vận hành rộng: -40°C đến +180°C, đảm bảo hiệu năng ổn định trong mọi điều kiện vận hành từ vùng khí hậu lạnh đến nhiệt đới.

Quy trình ứng dụng trong lắp ráp module pin

Phương pháp 1: Bơm underfill (phổ biến nhất)

  1. Trộn 2K tự động theo tỷ lệ quy định bằng máy trộn tĩnh (static mixer).
  2. Bơm SEMICOSIL TC EV lên tấm làm mát (cooling plate) trước khi đặt cell pin hoặc module.
  3. Đặt cell/module lên lớp gapfiller; áp lực lắp ráp sẽ ép vật liệu trải đều và đạt BLT mục tiêu.
  4. Để đóng rắn ở nhiệt độ phòng (4–8 giờ) hoặc sấy nhẹ để đẩy nhanh.

Phương pháp 2: Tráng trên cell trước khi stack

  1. Tráng SEMICOSIL TC EV lên mặt bên của cell pin bằng máy bơm tự động.
  2. Stack cell vào module; vật liệu tự điền đầy khe hở khi tạo áp lực stack.
  3. Đóng rắn trong quá trình lắp ráp hoàn thiện module.

Ứng dụng điển hình

  • Module pin NMC pouch/prismatic: Gapfiller giữa cell và cooling plate trong xe điện BEV
  • Pack pin LFP cylindrical (4680/2170): Truyền nhiệt từ đế cell xuống cooling plate dạng serpentine
  • CTP (Cell-to-Pack) battery: Gapfiller trực tiếp giữa cell và vỏ pack trong thiết kế không module
  • Sạc nhanh DC 150kW–350kW: Yêu cầu tản nhiệt mạnh cần gapfiller TC 3.5–7.4 W/mK
  • ESS (Energy Storage System): Pin lưu trữ năng lượng tái tạo quy mô lớn

Hướng dẫn lựa chọn grade phù hợp

Việc chọn grade SEMICOSIL TC EV phụ thuộc vào 3 yếu tố:

  1. Tải nhiệt thiết kế: Tính Thermal Resistance (R = BLT/TC·A) theo thiết kế pack để xác định TC tối thiểu cần thiết
  2. BLT (Bond Line Thickness) mục tiêu: BLT nhỏ cần chọn grade có TC cao hơn (933 TC hoặc 937 TC) vì lớp vật liệu mỏng hơn
  3. Thiết bị bơm hiện có: Grade TC cao hơn thường có độ nhớt cao hơn, cần áp suất bơm lớn hơn

LAS GROUP hỗ trợ tính toán nhiệt học và mô phỏng FEA thermal để lựa chọn đúng grade tối ưu cho thiết kế pack của bạn.

Xem thêm các sản phẩm khác