Wärme effizient ableiten

Auftrag von Wärmeleitmaterial (Bild: WACKER)

10.09.2020 Wärme effizient ableiten

Siliconbasierte Wärmeleitmaterialien für Elektrofahrzeuge

von Peter Walter (Wacker Chemie AG)

In Elektrofahrzeugen benötigen Antriebsbatterie, Elektromotor und Leistungselektronik ein effizientes Wärmemanagement. Siliconbasierte Wärmeleitmaterialien sind dabei unentbehrlich und werden laufend an neue Anforderungen angepasst.

Eine nach wie vor große Herausforderung in Elektrofahrzeugen ist das effektive Ableiten der Wärme, die im Fahrbetrieb bzw. beim Laden in zahlreichen Fahrzeugkomponenten entsteht. Insbesondere bei der als Energiequelle genutzten Batterie ist ein solches Wärmemanagement von zentraler Bedeutung. Lithium-Ionen-Batterien erreichen ihre volle Leistungsfähigkeit nur zwischen etwa 20  °C und 35   °C. Um eine akzeptable Leistung und Lebensdauer zu gewährleisten, müssen sie vor Überhitzung geschützt werden. Auch bei der Leistungselektronik entsteht Wärme. Um temperaturbedingte Schäden oder Ausfälle zu vermeiden, muss die frei werdende Wärmeenergie schnell und effektiv abgeleitet werden. Wärmeleitmaterialien (Thermal Interface Materials – TIM) spielen dabei eine zentrale Rolle. Sie füllen den Spalt zwischen der zu temperierenden Baugruppe und dem Wärmetauscher bzw. dem Kühlkörper und verringern somit den thermischen Übergangswiderstand. Auf diese Weise sorgen sie für die thermische Anbindung der Komponenten (Bild 1).