[發(fā)明專利]用于電源轉換器中的發(fā)粘軟凝膠

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280014805.0
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103582921A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 克里斯·漢森;金洪燮;肯特·拉森;A·扎里斯菲;鄒魯
• 申請（專利權）人: 道康寧公司;道康寧（中國）投資有限公司
• 主分類號: H01B3/42
• 分類號: H01B3/42;C08K3/36
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 惠磊;鄭霞

背景技術

電源轉換器和逆變器可發(fā)現(xiàn)用于多種電源管理應用。具體地講，微型逆變器和電源優(yōu)化器是用于光伏系統(tǒng)中的關鍵組件。電源優(yōu)化器為直流-直流轉換器技術，該技術被開發(fā)為使能量通量最大化，以從光伏或風力發(fā)電機系統(tǒng)獲得最佳的功率。微型逆變器基本上將電源優(yōu)化器與小型逆變器組合在單一殼體中并且用于光伏系統(tǒng)中的每個面板上，而電源優(yōu)化器將所述逆變器留在單獨的箱子中并且針對整個陣列僅使用一個逆變器。它們具有高可靠性需求，包括對熱管理和環(huán)境保護性能的需求，以便能夠耐受戶外使用時將接觸的各種因素。當前領先的微型逆變器與電源優(yōu)化器公司為其產品提供25年的保修期，并且填充這些設備的導熱灌封劑是實現(xiàn)這種保護的關鍵組件。

灌封劑用于填充電源轉換器內的空隙空間，以保護組件不受環(huán)境影響并延長設備的使用壽命。灌封劑需要附著到設備的組件以將組件與水分和其他因素的接觸降至最低程度。另外，由于系統(tǒng)產生一定量的熱，因此對于可靠的拓展應用而言，具有能夠散熱的導熱率是必要的，并且從而此類灌封劑需要具備導熱性。

用于這些設備的灌封劑的現(xiàn)有技術存在各種缺陷。一種常用的灌封劑為聚氨酯。然而，該材料在其當前采用形式下產生裂紋并且導致轉換器內的變壓器和其他組件在熱循環(huán)之后斷裂，這是由于熱膨脹以及收縮對組件施加應力所致。另一問題為熱循環(huán)之后灌封劑從轉換器內的基板剝離，從而使得水分能夠侵入并導致組件失效。當灌封劑甚至在粘度相當高的情況下可以流動時，其產生長期耐久性問題，因為設備外殼中的任何裂紋或孔可能允許材料隨時間推移滲漏出來。因此，需要對保護性導熱材料進行改進，以便將其用作電源轉換器內的灌封劑。

發(fā)明內容

提供了硬度低于肖氏0070的包含聚合物(具體地講，有機硅凝膠)的發(fā)粘柔軟組合物，以用作電源轉換器內的灌封劑。此類組合物特別可用于小型逆變器或轉換器。

附圖說明

圖1為典型的微型逆變器和電源轉換器的示意圖。

圖2為用于測量表面粘著性的裝置的示意圖。

圖3為用于測量熱應力的裝置的示意圖。

具體實施方式

提供了可在電源轉換器／逆變器(特別是小型電源轉換器和逆變器)中用作灌封劑的聚合物組合物，此類灌封劑在電源轉換器和逆變器中的使用以及包含此類灌封劑的設備。

聚合物組合物。一種可用作本發(fā)明的灌封劑的聚合物組合物，其在固化時較軟，即通過肖氏A級標度測得其硬度小于50、20、15，優(yōu)選地肖氏00級標度低于70、50、40或甚至更優(yōu)選地小于肖氏0030。在一些實施例中，固化聚合物組合物的硬度等于或低于肖氏00級標度的下限，并且通過探針穿透方法進行測量。固化聚合物不是流體并且不可流動。固化組合物還具有導熱性，其導熱率不小于0.2W／m·K，或者大于0.5、1.0、1.5，并且進一步大于2.0W／m·K。聚合物組合物可以為非交聯(lián)的纏繞型長鏈聚合物或材料，其具有足夠的內部氫鍵從而不具有流動性但仍然柔軟。

固化組合物是不易燃的。所謂“不易燃”，是指其通過了UL94V-1易燃性等級或更佳。固化組合物在厚度等于或小于4mm、優(yōu)選地厚度等于或小于2mm時優(yōu)選通過UL94V-1。

聚合物組合物的預固化粘度小于約10,000mPa·s、優(yōu)選小于5,000mPa·s、更優(yōu)選地小于3,000mPa·s并且最優(yōu)選地小于1,500mPa·s，該粘度是在25℃下使用Brookfield?DV-II+平底錐形粘度計(其錠子CP-52的rpm適用于測量所述粘度)或使用Brookfield?HADV或LVDV型粘度計(所選的錠子適用于測量所述粘度)測得的。

固化聚合物組合物也是發(fā)粘的。所謂發(fā)粘，是指固化材料的表面通過下面所述的方法測量時呈現(xiàn)出大于或等于2.5克的粘著性值。