Kühl-/Wärmemanagement
Wärme isolieren bzw. beiseite schaffen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Wärme isolieren anstelle von ableiten
Es gibt aber auch Applikationen, bei denen es wichtig ist, dass Abwärme nicht an benachbarte Elektronikbaugruppen durchdringt, weil dies die dort herrschenden Betriebstemperaturen zusätzlich anheben würde. Denkbare Situationen entstehen beispielsweise, wenn sich in einem mobilen Elektronikgerät Lithium-Ionen-Akkus beim Aufladen stark erwärmen oder Elektronikplatine und Display durch unsachgemäße Handhabung zu stark annähern.
Für diesen Einsatzfall gibt es nun ein Produkt, das der Komponentenhersteller vor Kurzem auf den Markt gebracht hat: Dessen Produktname NASBIS steht für Nano Silica Balloon Insulation Sheet und stellt eine Wärmedämmungs-Folie dar. Sie ist nicht nur die dünnste Dämmlösung derzeit am Markt, sondern sie überzeugt mit einer besseren thermischen Isolationseigenschaft als Luft und ist auch wirksamer als die derzeit gängigsten Dämmmaterialien.
Jobangebote+ passend zum Thema
Die NASBIS-Folie, die mit einer Dicke von 50 μm, 100 μm, 500 μm oder 1000 μm erhältlich ist, wird im Datenblatt mit einer extrem geringen Wärmeleitfähigkeit von 0,018 bis 0,024 W/mK ausgewiesen (Bild 4). Die Folie besteht aus einem als Aerogel bezeichneten Material, das als poröser synthetischer Werkstoff aus einem Gel gewonnen wird. Bei diesem wurde allerdings die normalerweise flüssige Komponente durch ein Gas ersetzt.
Neben der extrem niedrigen Wärmeleitfähigkeit verfügen Aerogele über eine geringe Schallausbreitung von 120 m/s, eine Schüttdichte von 0,050 bis zu 0,250 g/cm³, eine hohe Transparenz von 90 bis 94 Prozent, einen mit Luft vergleichbaren Brechungsindex von 1,015 bis 1,055 sowie ein relatives Porenvolumen von 90 bis 98 Prozent. Das Wärmedämmmaterial hat sich bei federführenden asiatischen Smartphone-Herstellern bereits etabliert. Die Isolationseigenschaften übertreffen die eines Luftspalts um Längen – und dies nicht nur wegen der reinen Dämmeigenschaft, sondern auch, weil mit der Folie ein unmittelbarer Kontakt zwischen Leiterplatte und Display vermieden werden kann.
Besonderen Nutzen verspricht NASBIS für das Anwendungsfeld Batterien innerhalb der Automobilindustrie. Li-Ionen-Akkus für Hybridsysteme auf 48-V-Basis sind dabei ein besonders vielversprechender Einsatzfall, zumal Li-Ionen-Akkus aufgrund ihrer höheren Energiedichte den Ni-MH-Batterien überlegen sind. Dafür aber stellen sie besondere Ansprüche an das Thermomanagement. Der Li-Ionen-Akku erreicht einen Wirkungsgrad von circa 95 Prozent – der Rest ist für die Aufheizvorgänge während des Betriebs verantwortlich. Bei über 50 °C beginnt dieser Akku, sich zu degenerieren. Das heißt, dass er über dieser Grenze von chemischen Reaktionen im Zellinneren geschädigt wird. Je höher die Temperatur, desto schneller laufen die Prozesse ab. Zusätzlich nimmt die Leistung unterhalb von –10 °C ab, sodass seine Ladekapazität und als Folge seine Reichweite sinken. Als Abhilfemaßnahme muss der Akku im Sommer gekühlt und im Winter beheizt werden. Bei beiden Grenzsituationen erweist sich NASBIS als wirksame Isolation, die sich schnell, unkompliziert und insbesondere platzsparend auf allen sechs Seiten des Akkugehäuses anbringen lässt.
- Wärme isolieren bzw. beiseite schaffen
- Wärme isolieren anstelle von ableiten
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Energieeffizientes Wärmemanagement
Wenn +50 °C zum Problem werden
Automotive & Industrial Systems
Panasonic weiht neues Industrial-Headquarter in Ottobrunn ein
Panasonic Battery Finder
Panasonic App hilft bei der Batteriesuche
Panasonic Automotive
Zukunftsvision eines elektronischen Cockpits
