CN1277896C - 热传导支架 - Google Patents

热传导支架 Download PDF

Info

Publication number
CN1277896C
CN1277896C CNB2004100589351A CN200410058935A CN1277896C CN 1277896 C CN1277896 C CN 1277896C CN B2004100589351 A CNB2004100589351 A CN B2004100589351A CN 200410058935 A CN200410058935 A CN 200410058935A CN 1277896 C CN1277896 C CN 1277896C
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermal conduction
conduction support
support
heat generating
generating components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100589351A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1576349A (zh
Inventor
高桥航也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polymatech Co Ltd
Original Assignee
Polymatech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polymatech Co Ltd filed Critical Polymatech Co Ltd
Publication of CN1576349A publication Critical patent/CN1576349A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1277896C publication Critical patent/CN1277896C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L19/00Compositions of rubbers not provided for in groups C08L7/00 - C08L17/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/236Hardness
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供一种由热传导组合物形成的用于包住发热部件(12,26)的热传导支架(11)。该热传导组合物包含硅酮橡胶;和占该硅酮橡胶和热传导填充物总容积的40容积%-70容积%的热传导填充物。该热传导填充物的35容积%至100容积%是由平均粒度值为5m或更小的氧化镁组成。该热传导支架(11)的硬度范围为20至70,该硬度是由A型硬度计依据ISO 7619测得。

Description

热传导支架
                        技术领域
本发明涉及一种热传导支架用于包住发热部件,例如电池。
                        背景技术
最近几年中,在电子设备领域,不仅要求实现电子设备的小型化和更好的性能,还要求其具有长时间的实用性。为了满足这些需求,在配置于电子设备内的电池领域中,都致力于向电池的小型化以及增加电容量的方向发展。结果,由于来自电池的功率消耗增加,从而导致从电池中产生大量的热。
传统上,为了保护这种电池,在它们周围提供了由薄片组成的衬垫部件。例如,公开号为11-273643日本专利揭示了由热传导弹性材料组成的衬垫部件。该衬垫部件被插入在一个电池和一个用于容纳电池的外壳之间,从而缓冲来自外界的振动。同时,该衬垫将电池产生的热量传导到该外壳,从而由该外壳来散发热量,因此抑制了由于热而导致的电池性能下降。
最近,建议用一种支架作为热传导衬垫部件,它所形成的形状与电池的轮廓相似并且被安装在电池上供使用。
一种橡胶材料被用作上述支架的基材,因为它易于使该支架安装在发热部件(例电池)上并具有优异的缓冲作用。为了提高该支架的热导率,需要将大量的热传导填充物掺合到该橡胶材料中。
然而,掺杂大量的热传导填充物到该橡胶材料中去会降低所制得的该支架的橡胶弹性,这会导致将该支架安装到发热部件上的难度。
为了解决上述缺点,本发明目的是提供一种热传导支架,它具有优异的热导率,并且很容易被安装到发热部件上。
                        发明内容
本发明提供一种由热传导组合物形成的用于包住一个发热部件的热传导支架。该热传导组合物包含硅酮橡胶,以及一种占硅酮橡胶和热传导填充物总容积的40容积%-70容积%的热传导填充物。该热传导填充物的35容积%-100容积%是由平均粒度值为5μm或者更小的氧化镁组成。该热传导支架(11)的硬度范围为20-70,该硬度通过A型硬度计依据ISO7619测量得到。
通过结合附图以及由实施例对本发明原理的阐述所进行的如下描述,本发明的其他方面和优点将是显而易见的。
                        附图说明
结合附图并参考优选实施方式的如下描述,可以对本发明的目的和优点有更好地理解,其中:
图1是根据本发明的一个实施方式的热传导支架以及电池的透视图;
图2是安装在一个电池上的该热传导支架的透视图;
图3是该热传导支架以及电池的侧视图;
图4是安装在电池上的该热传导支架的侧视图;
图5是根据本发明的另一个实施方式的热传导支架的侧视图;
图6是根据本发明的再另一个实施方式的热传导支架的侧视图;
图7是根据本发明的还另一个实施方式的热传导支架的侧视图。
                        具体实施方式
在以下的段落中,本发明的实施方式将参照附图作详细描述。
图1和图4显示了根据本发明实施方式的热传导支架11。在本实施方式中,如图4所示,一对热传导支架11安装在作为发热部件的电池12的两端12a。这对热传导支架11包住电池12,同时保护它不受外界的振动或撞击。该热传导支架11由包含硅酮橡胶和热传导填充物的热传导组合物形成。在该热传导组合物中,所含有的该热传导填充物占该硅酮橡胶和热传导填充物总容积的40容积%-70容积%范围。该热传导填充物的35容积%-100容积%由平均粒度值为5μm或者更小的氧化镁组成。通过将该热传导组合物凝固成所需形状来获得该热传导支架11。该热传导支架11的硬度(由A型硬度计依据ISO7619测得)范围是20-70。该热传导支架11具有橡胶弹性,这就可通过弹性变形从而能包住作为发热部件的电池12。该热传导支架11可以被固定在一个装置(未显示)内用来装配该电池12。
在本实施方式中,如图1和图3所示,该热传导支架11具有一种符合中空矩形柱体的形状。该热传导支架11内部包括一个接收部分,即一个基本呈圆柱形的孔13用于容纳至少电池12的一部分。该孔13由外周壁20和顶端壁21来确定,并且在该热传导支架11的邻近端具有一个开口22。该孔13的形状符合该电池12的圆柱末端部分12a的外形。通过使该电池12的末端部分12a装配入该孔13内,使该热传导支架11被安装在该电池12上。
如图3所示,当该热传导支架11还没有被安装在该电池12上面的时候,该孔13的尺寸被设定为小于该电池12的末端部分12a的外廓尺寸。具体说,该孔13的内直径D1被设计为小于该电池12的末端部分12a(被容纳在该孔13的部分)的外直径D2。一旦该电池12的末端部分12a被插入在该孔13内,该支架11的橡胶弹性使该外壁20弹性变形,从而使该孔13可以沿径向向外扩张。因而,如图4所示,通过该末端部分12a的外表面和该孔13的内表面紧密接触,该热传导支架11可以牢牢地包住该电池12。该内径D1和该外径D2的比率(=D1/D2×100)优选在85%到95%的范围内。D1对D2的比率在这样一个范围内能够使该热传导支架11很容易地安装在该电池12的末端部分12a上,并且能够确保该孔13的内表面和该电池12的末端部分12a的外表面之间有更好接触。
如图1和图2所示,该热传导支架11的外侧面14形成热传导界面,它可以将来自电池12产生的热传导到外面。例如,该热传导支架11被夹在一对平面固定板15之间,如图2中双破折线所示,它可以被固定在任何电子设备的壳体内部。在这个装配中,互相对置的两个外侧面14和该固定板15接触,从而在它们之间形成热传导界面。因此,从电池12产生的热通过该热传导支架11经由该热传导表面被传导到该固定板15,在那里热被发散出去。由于金属材料良好的热辐射性能,该固定板15优选由金属材料构成。
如图1-4所示,导线17可配置在电池12的一端上。该导线17用于将正电极和负电极连接到外部。一个缝隙16可以通过顶端壁21被配置在大致接近孔13的内表面。一旦电池12的末端部分12a被装配入孔13内,该导线17通过该缝隙16被导出到该热传导支架11的外部。
该热传导支架也包括一个衬垫部件。更具体地,一个环形凸台18和一个放置在该环形凸台18中间的圆柱形凸台19作为衬垫部件被配置在该热传导支架11的顶端壁21的外表面上。该环形凸台18和该圆柱形凸台19可以接触用于装配该热传导支架11的任意设备的壳体内表面,从而限制该热传导支架11的纵向移动。由于他们的橡胶弹性,这些凸台18、19也起缓冲来自壳体传到该热传导支架11的振动的作用。
该热传导组合物包含一种硅酮橡胶作为基体从而提供橡胶弹性给该热传导支架11。实际上,包含在该热传导组合物中的硅酮橡胶可以是一种未硫化状态的硅酮橡胶混合物。这种未硫化的硅酮橡胶混合物在商业上可以从各种制造商那里获得。该硅酮橡胶混合物的例子包括可辊炼型硅酮橡胶和液体硅酮橡胶。该可辊炼型硅酮橡胶在直链中含有高聚合度(聚合度:大约3000到10000)有机聚硅氧烷作为它的主要成分。“可辊炼型”硅酮橡胶的名字来源于这个事实,该硅酮橡胶混合物可以使用辊炼机来加工。例如,一种可辊炼型硅酮橡胶“SE1120U”可以从道康宁特雷硅酮有限公司(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.)获得。液体硅酮橡胶含有低聚合度型(聚合度:大约100到2000)有机聚硅氧烷作为它的主要成分。这些硅酮橡胶混合物典型地可以进一步包括增强填充物(典型地,硅石粉)和一些添加剂,如硅油。在用于本发明的可辊炼型硅酮橡胶中,混合物中增强填充物的含量可优选5重量%-50重量%。这些硅酮橡胶混合物使用各种硫化剂通过化学反应,例如交联反应、缩合反应或者加成反应,被硫化,从而生成固体硅酮橡胶。硫化剂包括,例如,交联剂和硫化催化剂。这种硫化剂可以被包括在所用的硅酮橡胶化合物中,或者可以被单独添加。例如,过氧化物(如过氧化苯甲酰),可作为交联剂被用于该可辊炼硅酮橡胶。
该热传导组合物包含热传导填充物用来给该热传导支架11提供更好的热导率。在该热传导组合物中,该热传导填充物的容积为上述硅酮橡胶和该热传导填充物的总容积的40%-70%。热传导填充物的例子包括氧化镁、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅和氢氧化铝。该热传导填充物可优选电绝缘体,从而避免对该发热部件的电极或终端产生任何不利的影响。
该热传导组合物作为一种热传导填充物,至少包含平均粒度值为5μm或者更小的氧化镁。在上述热传导填充物中氧化镁的特点是具有优良的热导率以及较低的硬度(氧化镁的Mohs硬度为6)。因此,氧化镁不太可能抑制组成该热传导支架11的硅酮橡胶的橡胶弹性。尤其是,平均粒度值为5μm或者更少的氧化镁作为热传导填充物的使用能够以很平稳的方式将热导率和橡胶弹性提供给该热传导支架11。氧化镁的平均粒度值优选4μm或更小,更优选3μm或更小。氧化镁的平均粒度值更小则更优选。然而,考虑到它的可操作性和生产该热传导支架11的方便性,0.5μm或者更大的平均粒度值是可实际应用的。另一方面,平均粒度值大于5μm的氧化镁的使用将很难确保该热传导支架11的橡胶弹性。这里的平均粒度值是由激光衍射方法测得的值。
平均粒度值为5μm或者更小的氧化镁的容量占该热传导填充物总容积的35容积%-100容积%,优选占40容积%-100容积%,更优选的占45容积%-100容积%,进一步优选占60容积%-100容积%。如果该容量小于35容积%,那么就不能保证所制得的热传导支架的橡胶弹性。在该热传导填充物中设置平均粒度值为5μm或者更小的氧化镁的容量为前述优选的范围,从而就能够确保所制得的该热传导支架11的橡胶弹性,并且提供了优良的热导率。
在热传导组合物中,该热传导填充物的容量占该硅酮橡胶和热传导填充物的总容积的40容积%-70容积%,优选占45容积%-65容积%,更优选的是占50容积%-60容积%。如果该热传导填充物的容量小于40容积%,那么就不能提供足够的热导率给该热传导支架11。另一方面,如果该容量大于70容积%,那么就不能确保所制得的热传导支架11的橡胶弹性。
除了氧化镁外,任何附加的热传导填充物可以被加入到该热传导组合物中。在这种情况下,优选添加氢氧化铝作为附加的热传导填充物,这是因为氢氧化铝具有较低的硬度,这可以确保所制得的热传导支架11的橡胶弹性。更进一步,当使用除了平均粒度值为5μm或者更小的氧化镁外的热传导填充物时,所使用的热传导填充物的平均粒度值优选为20μm或更小。如果该热传导填充物的平均粒度值是20μm或者更小,可提高填充剂在硅酮橡胶中的分散性。即使由于摩擦等原因,使热传导填充物从该热传导支架11表面被除去,这种热传导填充物也不会引起热传导支架11周围的电子元件的故障,因为其中的粒子尺寸很小。
如果有必要,该热传导组合物也可以包含添加剂,如增塑剂、增粘剂、增强剂、着色剂、阻燃剂和耐热性改进剂。
该热传导支架11通过对热传导组合物的硫化处理而得到。该热传导支架11的硬度为20-70,优选25-65,更优选30-60。该硬度系由A型硬度计依据国际标准化组织制定的ISO7619的国际标准测得的值。如果该硬度低于20,那么该热传导支架11的外周壁20不能充分包住该电池12。另外,当装配该电池12的末端部分12a到该孔13时,该热传导支架11可能被弄破裂。另一方面,如果该热传导支架11的硬度超过70的时候,该热传导支架11的橡胶弹性就会不够,从而导致难于安装该热传导支架11到电池12上。更进一步,该热传导支架11的衬垫作用降低,由此该热传导支架11不能保护该电池免受外界的振动、撞击等影响。
该热传导支架11的热导率优选0.4W/(m.K)或更高,更优选0.6W/(m.K)或更高,特别优选0.8W/(m.K)或更高。如果该热导率低于0.4W/(m.K),该热传导支架11就不可能有效地传导热量。这会导致在电池12中积聚热量,因此会降低电池12的性能。该热传导支架11的更高的热导率是优选的。然而,考虑到硅酮橡胶和该热传导填充物的特性,该热导率可以是30W/(m.K)或更低。
接下来,将叙述制造该热传导支架11的过程。
制造该热传导支架11的过程包括,捏炼步骤,用于该热传导组合物的制备;成型步骤,用于该热传导组合物的成型。
在捏炼步骤中,硅酮橡胶、热传导填充物、硫化剂和其他添加剂被提供给捏炼机,同时这些配料被混合和捏合来制备热传导组合物。作为捏炼机可以使用捏合机或者辊炼机。如果有必要,一个排气步骤可以被加入用来去除所制得的热传导混合物中的气泡。在该热传导组合物中,所混合的热传导填充物的含量相对于100重量份的硅酮橡胶,优选300-700重量份,更优选350-650重量份,进一步优选350-600重量份,特别优选400-600重量份。如果所混合的热传导填充物的含量小于300重量份(相对于100重量份的硅酮橡胶),那么在热传导支架11中就不能达到很好的热导率,然而如果所混合的热传导填充物的含量大于700重量份,那么该热传导混合物的成型性能会劣化。在热传导填充物中平均粒度值为5μm或更小的氧化镁的含量优选55重量%-100重量%,更优选60重量%-100重量%,进一步优选70重量%-100重量%。如果其含量小于55重量%,那么该热传导混合物的成型性会劣化。
在成型步骤中,该热传导组合物被送入模具里,从而形成所需形状,并且通过硫化其中的硅酮橡胶来对其进行固化。该成型步骤使该热传导支架11整体成型。当在成型步骤中固化该热传导组合物时,优选的是根据该硅酮橡胶和所使用的硫化剂将模具加热到合适的温度。
为了将该热传导支架11安装到该电池12上,该电池12的末端部分12a被放置到孔13中。上述由该热传导组合物成型的热传导支架11可以具有20-70范围内的硬度(用A型硬度计,按照ISO7619来测量)以及橡胶弹性。因此,由于外周壁20的弹性变形从而能利用橡胶弹性使孔13很容易地径向向外扩展,这样使电池12的末端部分12a很容易被装入孔13内。更进一步,通过利用该热传导支架11的橡胶弹性,用于界定孔13的外周壁20的内表面和电池12的外表面的接触性能够被提高。
接着,安装在电池12上的热传导支架11可以被装配到一个配备电池12的设备中。例如,安装在电池12上的热传导支架11可以被夹住在两个固定在电子设备壳体内的固定板15之间,从而使外表面14和固定板15互相接触。这样,电池12可以被保护在壳体内部。在这种情况下,该热传导支架11利用支架11的弹性变形可以很容易的被夹在两个固定板15之间。
一旦由热传导支架11夹住的电池12被装入电子设备中后,从电池12产生的热量将被传导到该热传导支架11。该热传导支架11具有很高的热导率,因为它是由上述热传导组合物形成的。此外,该孔13的外周壁20的内表面和电池12的外表面的接触是牢固的。因此,从电池12产生的热量能够被充分传导到该热传导支架11。而且,该热传导支架11的外表面14连同该固定板15形成相当大的热传导界面。这就使得电池12产生的热量能通过热传导支架11被充分传导到该固定板15。
以下将描述通过本实施方式所获得的优点。
在上面描述的实施方式中,该热传导支架11由热传导组合物成型。该热传导组合物包含硅酮橡胶和热传导填充物,热传导填充物的容积占硅酮橡胶及热传导填充物总容积的40%-70%。该热传导填充物容积的35%-100%是平均粒度值为5μm或更小的氧化镁。通过固化该热传导组合物所得到的热传导支架11的硬度在20-70的范围内。在这样的配置中,所制得的热传导支架11具有改进的热导率和可确保的橡胶弹性。结果,该热传导支架11能有效完成传导来自发热部件如电池12的热量,并且能被方便地安装在电池12上。由于它的橡胶弹性,该热传导支架11能可靠地包住电池12。更进一步,该热传导支架11能有效缓冲来自外界的振动、撞击等,因而可以保护电池12。
在本实施方式中,当该热传导支架11还没有被安装到电池12上时,该热传导支架11的孔13的内径D1的尺寸小于该电池12的末端部分12a的外径D2。形成孔13的内轮廓小于电池的外轮廓可以进一步提高该孔13的内表面和电池12的外表面之间的接触性。这样,从电池12中产生的热量可以被充分传导到热传导支架11。这有利于该热传导支架11能发挥优良的热导率。
在本实施方式中,该热传导支架11被构造成它的外表面14可以面对面接触固定板15,从而形成热传导界面。这种结构的优点是可确保传导热量的热传导面积,并且将热量从热传导支架11充分传导到固定板15。这样,该热传导支架11就能更充分地发挥优良的热导率。
根据本实施方式的一个热传导支架11,其热导率优选0.4W/(m.K)或更高。在这种情况下,该热传导支架11就能够显示更好的热导率。
在本实施方式中,该热传导组合物包含平均粒度值为5μm或更小的氧化镁作为热传导填充物,籍此能够提供适合于成型的粘弹性能。这样,该热传导组合物可以具有很好的成型性。结果,具有复杂形状的热传导支架11可以很容易由该热传导组合物制得。
在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明可以以各种其它的具体方式进行实施,这对于在本技术领域熟练的人员来说是显而易见的。尤其是,应理解为本发明可用以下方式实施。
孔13的形状可以根据发热部件的形状而改变为其他形状,如长方体。在该热传导支架11中,容纳该发热部件的部分不仅仅限于所述孔,还可以构造成切口,在其中容纳发热部件。
该热传导支架11可以被构造成单个热传导支架11包住该电池12,或者三个或更多个热传导支架11来包住电池12。当导线17不需要经过该热传导支架11被导到外部时,在该热传导支架11中也不需要配置缝隙16。
该热传导支架11的顶端壁21的外表面可以是扁平的,而不是配置环形凸台18和圆柱形凸台19。
该热传导支架11可被保护在壳体的内部,同时,不使用固定板15而使外侧面14和该壳体的内表面接触,以在其间形成热传导界面。
该热传导支架11不仅可以适用于电池,而且可用于电子设备中的其他发热部件,例如马达、液晶显示器的灯管等。在这些应用中,使用一个热传导支架11能使来自发热部件如马达的热量被有效释放,从而提高这些部件的寿命。
在一种应用中,发热部件需要通过该热传导支架11和一个设备的其他部件,如印刷线路板进行电连接,该设备配置有该支架11和发热部件,该热传导支架11可以配置有至少一个导电连接器。这样就能取消用于发热部件的导线17。
尤其是,通过该热传导支架11的外周壁20或者顶端壁21至少可以配布置一个导电连接器。该热传导支架11被放置在该设备中,这样该导电连接器可以接触,如印刷电路板的电极。结果,被热传导支架包住的该发热部件的电极通过导电连接器被电连接到印刷电路板的电极上。
这种导电连接器的例子包括:含有金属插头或者配置在由树脂制造的壳体内的弹簧终端的连接器,以及导电橡胶连接器。
图5到图7示出了具有导电连接器的热传导支架11的一些实施方式。图5所示的热传导支架11配置有基本上呈圆柱状的导电连接器23a。该导电连接器23a和支架11形成为整体,并且当该支架11被安装到该发热部件26上时,该导电连接器23a延伸穿越该外周壁20的位置是使其能够面对该发热部件26的电极27。该导电连接器23a可以由任何能够导电的材料制造。该导电连接器23a优选在一端从外周壁20中向外伸出。这能确保连接器23a和印刷线路板24的电极25之间更好地接触。用和该发热部件26的电极27接触的连接器23a将该热传导支架11安装在该发热部件26上。接着,该热传导支架11被放置在一个设备(未显示)里,从而使该连接器23a被电极25,27挤压。这样,在设备的印刷线路板24的电极25和被热传导支架11包住的发热部件26的电极27之间的电连接能通过该导电连接器23a被建立起来。
在图6所示的另一个实施方式中,热传导支架11配置有一对与其形成整体的导电橡胶连接器23b,并且经过该顶端壁21延伸出来。该橡胶连接器23b优选的是从该外周壁20的两边向外伸出。这能确保该橡胶连接器23b和印刷线路板24的电极25以及发热部件26的电极27之间更好接触。该热传导支架11也能被放置在一个设备中,从而该橡胶连接器23b受到配置在发热部件26末端的一对电极27以及印刷线路板24的一对相应电极25的挤压。因此,在这些电极25和27之间的电连接能够通过该橡胶连接器23b被建立起来。该导电橡胶连接器23b是具有导电性能的弹性部件。该导电橡胶连接器23b可以由一种弹性材料构成,该弹性材料包括任何导电介质,如金属粉、金属丝或者碳粉。优选的弹性材料是硅酮橡胶。
在图7所示的另一个实施方式中,一个热传导支架11配置有设定经过顶端壁21的导电连接器23c。该导电连接器23c包含设置在树脂壳体内的金属弹簧终端。该导电连接器23c优选的是从该外周壁20的两边向外伸出。这能确保该连接器23c和印刷线路板24的电极25以及发热部件26的电极27之间更好接触。该热传导支架11也能被设置在设备中,从而该连接器23c受到印刷线路板24的电极25以及发热部件26的电极27的挤压。因此,这些电极25和27之间的电连接能够通过该导电连接器23c被建立起来。
在每个实施方式中的导电连接器可以和该热传导支架11成整体。这种整体可通过嵌入单独成形的该导电连接器到该热传导支架11的外周壁20或者顶端壁21来实现,或者可通过将该连接器和热传导支架使用模具整体成形来实现。
[实施例]
通过一些实施例和对比例,对上述实施方式作进一步详细描述。
(实施例1到5,对比例1到5)
可辊炼硅酮橡胶(“SE1120U”由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd生产;比重为1.00)作为硅酮橡胶,氧化镁(真实比重为3.58)作为热传导填充物,以及可任选的氢氧化铝(真比重2.20,平均粒度值1.1μm)以表1和表2所示的混合比例进行混合。为了进行混合,对混合物加入过氧化物交联剂作为交联剂。接着,该混合物用辊炼机进行混合和捏炼,直到这些成份被均匀分散,从而生产出热传导组合物。
对于实施例1到5以及对比例1到5的热传导组合物,该热传导填充物相对于该硅酮橡胶和热传导填充物总容积的比率(A)[容积百分比](以下称作为比率(A)),以及平均粒度值为5μm或更小的氧化镁相对于该热传导填充物总容积的比率(B)[容积百分比](以下称作为比率(B))在表1和表2中被示出。
每种所制得的热传导组合物被送入模具,并且在175℃保持十分钟,从而成型为所需形状。这样就获得了热传导支架11。在所制得的热传导支架11中,孔13的内径D1和电池12的外径D2之间的比值是90%。每个所制得的热传导支架11基于三个因素来评估其成型性能:脱模性、表面状态和尺寸稳定性。结果可按如下所示被分为3个等级。其结果如表1和表2所示。
-脱模性、表面状态和尺寸稳定性均满意:好
-脱模性、表面状态和尺寸稳定性中有任一项满意:不佳
-脱模性、表面状态和尺寸稳定性中没有一项满意:劣
每个热传导支架11的硬度由A型硬度计依据ISO 7619测算得到。为了测算该热传导支架11的热导率,通过对每个实施例或对比例中所得的热传导组合物使用于170℃加热10分钟的模具进行成型,从而制得2mm厚的试样。每个试样的热导率用快速热导仪(型号QTM-500,由库优特电子制造有限公司(Kyoto Electronics Manufacturing Co.,Ltd)生产)进行测定。硬度和热导率的测量结果如表1和表2所示。
当热传导支架11被安装到电池12上时,它的操作性能根据如下的等级进行评估。
-该热传导支架11显示出优异的橡胶弹性,没有故障,如在支架11上有破损,并且该支架11很容易被安装到电池12上:好
-该热传导支架11的橡胶弹性不是非常充分,并且该热传导支架11安装到电池12上有一些困难:不佳
-在热传导支架11中有损坏如裂缝,并且该热传导支架11很难被安装到电池12上:劣。
这个评估结果如表1和表2所示。
                                        表1
  实施例
  1   2   3   4   5
组合物(重量单位)   可辊炼硅酮橡胶   100   100   100   100   100
  氧化镁(平均粒度值:3μm) 300 400 600 400 200
  氢氧化铝   100   -   -   150   150
  交联剂   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  比率(A)[容积百分比]   56   56   63   64   55
  比率(B)[容积百分比]   65   100   100   62   45
  成型性能   好   好   好   好   好
  硬度(A型硬度计,ISO7619)   46   36   47   58   52
  热导率[W/(m·K)]   0.8   0.9   1.7   1.5   1.4
  安装时的操作性能   好   好   好   好   好
                                    表2
  对比例
  1   2   3   4 5
  组合物   可辊炼硅酮橡胶   100   100   100   100   100
  (重量单位)   氧化镁平均粒度值:3μm平均粒度值:6μm平均粒度值:13μm -300- --300 200-- 600-- 150--
  氢氧化铝   100   100   -   150   250
  交联剂   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  比率(A)[容积百分比]   56   56   36   70   61
  比率(B)[容积百分比]   -   -   100   71   27
  成型性能   不佳   劣   好   不佳   不佳
  硬度(A型硬度计,ISO7619)   45   42   28   71   31
  热导率[W/(m·K)]   0.7   0.8   0.2   2.1   0.5
  安装时的操作性能   不佳   劣   不佳   劣   不佳
从表1所示的结果可以很容易看出,实施例1-5的热传导组合物的成型性能是好的。在每个实施例中,能够达到0.4W/(m·K)或更高的热导率。更进一步,当安装到电池12上时,每个实施例的热传导支架11具有很好的安装操作性能而没有任何破裂发生。这是因为每个实施例的热传导支架11由热传导组合物形成,该热传导组合物的比率(A)占40容积%-70容积%,以及比率(B)占35容积%-100容积%,这样该热传导支架11的橡胶弹性能被确保并能获得充分的扩展和撕裂强度。每个实施例的热传导支架11的硬度在20-70的范围内。由于该热传导支架11的扩展度、相同撕裂强度和硬度的相互作用,因而能获得好的安装操作性能。
与之相反,从表2所示的结果可以很容易看出,在对比例1和2的热传导支架11中,安装的操作性能不佳或者劣。这些热传导支架11包含平均粒度值超过5μm的氧化镁作为热传导填充物。这就不能确保该热传导支架11具有充分的橡胶弹性、充分的扩展性和充分的撕裂强度。在对比例3中,该热传导支架11的低热导性归因于比率(A)低于40容积%。在对比例4中,热传导支架11的安装操作性能不佳归因于它的硬度高于70。在对比例5中,该热传导支架11的成型性能不佳和安装操作性能不佳归因于比率(B)低于35容积%。

Claims (12)

1、一种由热传导组合物形成的用于包住发热部件(12,26)的热传导支架(11),其特征在于,该热传导组合物包含:
硅酮橡胶;和
占该硅酮橡胶和热传导填充物总容积的40容积%至70容积%范围的热传导填充物,其中,该热传导填充物容积的35容积%至100容积%是由平均粒度值为5μm或更小的氧化镁组成;
其中,该热传导支架(11)的硬度为20至70,该硬度由A型硬度计依据ISO 7619测得。
2、如权利要求1所述的热传导支架(11),其特征在于,所述热传导支架(11)具有橡胶弹性,从而使其能弹性变形。
3、如权利要求2所述的热传导支架(11),其特征在于:
孔(13)用于容纳所述发热部件(12,26)的末端部分(12a),其中,所述孔(13)在所述热传导支架(11)的末端开口并设定其尺寸小于所述发热部件(12,26)的末端部分(12a)的外廓尺寸,以及籍所述热传导支架(11)的弹性变形可使该支架(11)将所述发热部件(12,26)容纳到所述孔(13)内。
4、如权利要求3所述的热传导支架(11),其特征在于,所述发热部件(12,26)末端部分和所述孔(13)在形状上基本呈圆柱状,以及所述孔(13)的尺寸被设定为使所述孔(13)的内径(D1)与所述发热部件(12,26)的末端部分的外径(D2)的比率在85%至95%的范围内。
5、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架(11),其特征在于,衬垫部件进一步被配置在所述热传导支架(11)的外表面上。
6、如权利要求5所述的热传导支架(11),其特征在于,所述衬垫部件包含环形凸台(18)和位于所述环形凸台(18)中间的圆柱形凸台(19)。
7、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架(11),其特征在于,所述热传导支架(11)被固定在配置有所述发热部件(12,26)的装置中供使用,并且所述热传导支架(11)与所述装置的一部分相接触从而形成热传导界面。
8、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架(11),其特征在于,所述热传导支架(11)的热导率为0.4W/(m·K)或更高。
9、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架(11),其特征在于,所述发热部件(12,26)选自电池(12)、马达和液晶显示器的灯管。
10、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架(11),其特征在于,所述硅酮橡胶选自可辊炼型硅酮橡胶和液体硅酮橡胶。
11、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架,其特征在于,所述发热部件具有导线(17),并且所述热传导支架进一步包括使导线(17)穿越的缝隙。
12、如权利要求1至4中任何一项所述的热传导支架,其特征在于,所述发热部件(26)具有至少一个电极部分(27),并且所述热传导支架进一步包括至少一个用于电连接到所述电极部分(27)的导电连接器(23a,23b,23c)。
CNB2004100589351A 2003-07-22 2004-07-22 热传导支架 Expired - Fee Related CN1277896C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003277645 2003-07-22
JP2003277645 2003-07-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1576349A CN1576349A (zh) 2005-02-09
CN1277896C true CN1277896C (zh) 2006-10-04

Family

ID=33487684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100589351A Expired - Fee Related CN1277896C (zh) 2003-07-22 2004-07-22 热传导支架

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7324343B2 (zh)
EP (1) EP1501135B1 (zh)
KR (1) KR100615766B1 (zh)
CN (1) CN1277896C (zh)
TW (1) TWI247446B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7462294B2 (en) * 2007-04-25 2008-12-09 International Business Machines Corporation Enhanced thermal conducting formulations
DE102008049849A1 (de) * 2008-10-01 2010-04-08 Tesa Se Wärmeleitungszusammensetzung
JP4918625B2 (ja) 2010-02-03 2012-04-18 パナソニック株式会社 電源装置
DE102013207536B4 (de) * 2013-04-25 2019-02-07 Lisa Dräxlmaier GmbH Zellblock mit Zellfixierung für eine Batterie und Verfahren zum Bestücken eines Zellblocks
US9640788B2 (en) * 2014-08-22 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc Battery cell separator having contoured profile
US10689556B2 (en) 2015-05-28 2020-06-23 Sekisui Polymatch Co., Ltd. Thermally conductive sheet
WO2016208458A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 ポリマテック・ジャパン株式会社 熱伝導性シート
WO2018150672A1 (ja) 2017-02-15 2018-08-23 株式会社村田製作所 電池パック、電子機器、車両、電動工具および電力貯蔵システム
CN111200131A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片及电化学装置
KR20220053268A (ko) * 2020-10-22 2022-04-29 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이의 제조방법
EP4067424A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-05 Omya International AG Thermally conductive fillers
DE102021116018A1 (de) 2021-06-21 2022-12-22 Webasto SE Batteriemodul zum Ausbilden einer Batterie für ein Fahrzeug

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63193447A (ja) * 1987-02-03 1988-08-10 Nissin Electric Co Ltd 試料保持装置
JPH0791464B2 (ja) * 1989-10-31 1995-10-04 信越化学工業株式会社 導電性シリコーンゴム組成物およびその硬化物
US5167851A (en) * 1991-04-22 1992-12-01 Thermoset Plastics, Inc. Hydrophilic thermally conductive grease
JPH05239358A (ja) * 1992-03-02 1993-09-17 Toshiba Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコーンゴム組成物
JP2672930B2 (ja) 1993-03-23 1997-11-05 東芝シリコーン株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物
JP2732791B2 (ja) * 1993-12-03 1998-03-30 富士高分子工業株式会社 難燃性・熱伝導性シリコーンゴム組成物
JP3498823B2 (ja) * 1996-04-30 2004-02-23 電気化学工業株式会社 放熱スペーサーおよびその用途
JP3687877B2 (ja) * 1996-12-18 2005-08-24 信越化学工業株式会社 イオン注入機用プラテン
JP2001503471A (ja) * 1997-02-07 2001-03-13 ロックタイト コーポレーション 伝導性樹脂組成物
JP3573949B2 (ja) * 1998-03-19 2004-10-06 三洋電機株式会社 組電池
AU1334800A (en) * 1998-11-09 2000-05-29 Loctite Corporation Oil resistant compositions
JP3865349B2 (ja) * 1998-12-21 2007-01-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド イオン注入装置のウェハ支持台
JP4727017B2 (ja) 1999-11-15 2011-07-20 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物

Also Published As

Publication number Publication date
TW200507323A (en) 2005-02-16
KR100615766B1 (ko) 2006-08-25
EP1501135A3 (en) 2008-07-02
EP1501135B1 (en) 2011-06-15
US20050022966A1 (en) 2005-02-03
TWI247446B (en) 2006-01-11
KR20050011724A (ko) 2005-01-29
US7324343B2 (en) 2008-01-29
CN1576349A (zh) 2005-02-09
EP1501135A2 (en) 2005-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1277896C (zh) 热传导支架
CN102757648B (zh) 一种导热硅橡胶复合材料及其制备方法
Bahru et al. A review of thermal interface material fabrication method toward enhancing heat dissipation
KR101457016B1 (ko) 내습성 및 열전도성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 성형품
CN1927988A (zh) 热界面材料及其制备方法
CN1320554C (zh) 导电触点元件和电气连接器
KR20030074178A (ko) 열전도성 쉬트
CN1893806A (zh) 导热件和采用该导热件的冷却系统
EP1357623A2 (en) Fuel cell separator and method of manufacture
WO2013040289A2 (en) Thermally conductive porous media
US7125624B2 (en) Fuel cell separator and method of manufacture
CN1491437A (zh) 散热元件
JP2020002236A (ja) 熱伝導性シリコーン組成物、熱伝導性シリコーンシート及びその製造方法
CN106928642A (zh) 移动终端的结构件和移动终端
CN110776745A (zh) 一种热界面材料的制备方法
CN112063150A (zh) 一种高导热低热阻高散热导热硅凝胶及其制备方法
JP2020500228A (ja) 部材を接続するための半製品
CN110607161A (zh) 一种金刚石填充硅橡胶导热胶黏剂的制备方法
JP4938997B2 (ja) 電気絶縁性でかつ熱伝導性に優れた成形用樹脂
CN109370204A (zh) 一种改性导热尼龙复合材料及其制备方法
KR20200007234A (ko) 고방열 액상 실리콘 조성물
JP2005056837A (ja) 熱伝導性ホルダー
CN114729193A (zh) 热传导性硅酮组合物和热传导性硅酮片材
KR101544190B1 (ko) 엘이디 조명등용 방열시트 및 그 제조방법
CN115746799A (zh) 一种导热性高的单组份导热凝胶制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20061004

Termination date: 20100722