EVが 800V高電圧プラットフォーム や 急速充電 に進む中で、バッテリーの熱管理はますます重要になっています。熱伝導ポッティング材は、熱を効率よく逃がすだけでなく、振動・湿気・電気的ストレスからバッテリーモジュールを守る役割もあります。

ただし、高熱伝導には課題があります。**熱伝導率を上げるほど、アルミナや窒化ホウ素などの無機フィラーを多く入れる必要があります。**その結果、粘度が高くなり、流動性を改善するために低粘度シリコーンオイルを使うケースが多くなります。

しかし、一般的なシリコーンオイルには D3-D10 などの低分子環状シロキサンが少量含まれることがあり、これが高温環境で揮発する原因になります。

なぜ低揮発が重要なのか？

バッテリーが長時間高温で動作すると、揮発したシロキサンが次のような問題を起こす可能性があります。

• 高電圧リレーの汚染：接点部分に絶縁性の層ができ、接触抵抗が上がるリスクがあります。

• 熱伝導性能の低下：材料が収縮し、微細な空隙ができることで放熱効率が下がります。

• クラックリスクの増加：長期的な体積変化により、ポッティング材に割れが発生しやすくなります。

解決策1：低揮発シリコーンオイルを使う

最も直接的な方法は、通常のジメチルシリコーンオイルを低揮発シリコーンオイルに置き換えることです。

特殊な精製プロセスにより D3-D10 などの低沸点成分を除去することで、次のメリットがあります。

• 揮発分を 100–500 ppm レベルまで低減可能

• 高フィラー配合でも良好な流動性を維持

• 車載用途の低揮発要求に対応しやすい

• 自動注入・ディスペンス工程にも使いやすい

解決策2：改性シリコーンレジンを加える

より厳しい用途、たとえばバッテリーパックや制御ユニットの封止には、改性シリコーンレジンの使用も有効です。

改性シリコーンレジンには、次のようなメリットがあります。

• 揮発成分がほぼゼロ

• 高温・低温に対する安定性が高い

• 難燃性の向上に役立つ

• 熱伝導フィラーの沈降を抑え、配合安定性を高める

実際の配合設計の考え方

多くの高性能ポッティング材では、次のような複合設計が使われます。

• 低揮発シリコーンオイルで熱伝導フィラーを前処理し、濡れ性を高めて粘度を下げる。

• ビニルシリコーン系ベースに 10%〜30% の改性シリコーンレジンを加え、低揮発性・機械強度・長期信頼性をバランスよく高める。

この方法により、高熱伝導、低揮発、良好な作業性、長期安定性を同時に実現しやすくなります。EVバッテリー用途では、まさにこのバランスが重要です。

低揮発ジメチルシリコーンオイル、フェニルシリコーンレジン、または熱伝導ポッティング材の配合サポートをお探しでしたら、お気軽にご相談ください。

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