电机灌封| 电动汽车驱动的最佳导热解决方案

电机灌封采用导热材料，为保护和消散电动汽车驱动系统的热量提供了有效的解决方案。这种方法不仅可以保护电子部件免受环境压力的影响，还可以改善整体传热，确保您的电动汽车运行更平稳、使用寿命更长。下面易立安将深入探讨热管理对电动汽车电机至关重要的原因、使用导热灌封材料的优势，并探索市场上的领先产品和电动汽车热管理的未来趋势。

1. 为什么热管理对电动汽车电机至关重要 ↩︎
2. 使用导热电机灌封胶的好处 ↩︎
3. 哪种材料最适合电动机灌封？ ↩︎
4. 易立安电机灌封材料推荐 ↩︎

为什么热管理对电动汽车电机至关重要？¹

长期以来，电机设计师一直面临着电机设计中热量管理的挑战。如果没有适当的热管理，热损失会大大降低电源效率、降低电机性能并导致组件过早失效。过热不仅会影响整体性能，还会导致绝缘击穿、退磁和敏感电子设备损坏，从而大大缩短电机的使用寿命。

随着电气化推动对具有更高电压和功率密度的电机的需求，有效的热管理变得至关重要。适当的热管理可最大限度地减少功率损耗（I²R 损耗）、提高性能并确保可靠性和效率。

随着电动汽车需求的增长，人们对续航里程、充电时间以及充电基础设施的期望也越来越高。新设计通常采用更小的组件和更高的功率输出，从而导致发热量增加。这一趋势推动了对具有卓越热性能的先进树脂的需求，以满足不断变化的需求。

使用导热电机灌封胶的好处²

从历史上看，对转子和定子绕组进行清漆是基本绝缘的常见做法。这些清漆主要用作初始保护层，但由于其基于溶剂的特性，它们含有高浓度的挥发性有机化合物 (VOC)，引发了环境问题。此外，清漆的设计不具有高机械强度，并且通常无法满足高压电动汽车电机的要求，因为高压电动汽车电机需要增强电气绝缘和机械强度。高压电动机需要能够承受振动、冲击和热循环的材料，同时保持优异的介电性能——基本清漆很难满足这些要求。

这导致了向导热灌封材料的转变，其具有几个主要优点：

• 全方位保护：电动机灌封材料可形成坚固的屏障，抵御湿气、灰尘和化学物质等环境因素，确保电机部件在恶劣条件下保持功能和可靠性。
• 电气绝缘：电动机灌封填充了电动机内部的空隙，防止了可能导致局部放电的气穴，并确保了对高压安全运行至关重要的最佳电气绝缘。
• 散热：高导热灌封材料可有效地将热量从关键部件转移出去，防止过热并保持电机性能，同时延长其使用寿命。
• 降低噪音、振动和声振粗糙度 (NVH)：电动汽车电机灌封材料有助于减弱振动并降低噪音水平，使电动汽车电机运行更安静、更平稳，从而提升整体驾驶体验。

哪种材料最适合电动机灌封？³

有机硅灌封胶

硅胶是电动汽车电机中最早使用的灌封材料之一，因为它粘度低，即使在复杂的组件中也易于流动。导热系数约为 3 W/mK 的硅胶灌封材料可以有效散热。

然而，其固有的柔韧性和高热膨胀系数 (CTE) 可能会在高温下引起问题。硅胶在高温下的膨胀会产生机械应力，可能导致封装部件脱层或开裂。此外，硅胶较软且具有弹性，因此无法提供足够的机械稳定性，因此不太适合对结构完整性要求较高的应用，例如电动汽车电机中涉及高振动环境的应用。

聚氨酯 (PU) 灌封胶

虽然 PU 树脂具有柔韧性且易于加工，但它们的玻璃化转变温度 (Tg) 较低，通常为 60°C 至 120°C，这限制了它们在高压电机中的热稳定性。PU 的聚氨酯键在高温下容易发生水解降解，从而降低其介电性能和耐热性。此外，PU 较高的热膨胀系数 (CTE) 会导致材料产生很大的应力，导致在高温和振动下分层和粘合性受损。

环氧树脂灌封胶

鉴于硅胶和聚氨酯的局限性，环氧灌封材料因其以下特性而成为高压电动汽车电机应用的首选：

• 高玻璃化转变温度 (Tg)：环氧树脂即使在高温下也能保持其结构完整性，使其成为电动汽车电机苛刻的热条件的理想选择。
• 卓越的机械强度：环氧树脂具有高度交联的聚合物网络，具有出色的机械性能，可有效抵抗振动、冲击和热循环。这可确保在整个运行寿命期间为电机部件提供强有力的保护。
• 增强耐化学性：环氧树脂对多种腐蚀性化学品具有很强的抵抗力，包括电动和混合动力汽车中常见的冷却液和油。这种化学稳定性可确保长期可靠性和性能。

这些特性使环氧树脂成为高压电动机的理想选择，可平衡性能、保护和耐用性。

易立安电机灌封材料推荐⁴

EP 1715	EP 1788	EP 1716
▶100:15环氧灌封胶 ▶热固化，高TG，高导热 ▶抗高低温冲击性能非常好 ▶导热系数0.8W/m.k	▶100:15低气味环氧灌封胶 ▶耐温等级F级 ▶优异的粘接性、抗开裂性 ▶导热系数0.6W/m.k	▶100:5耐高温环氧灌封胶 ▶高附着力，不易开裂 ▶导热系数1.5W/m.k