Aplicação de dissipação de calor cerâmica em sistema de resfriamento de bateria
Atualmente, o gerenciamento térmico de sistemas de baterias de energia pode ser dividido principalmente em quatro categorias: resfriamento natural, resfriamento a ar, resfriamento líquido e resfriamento direto.
Entre eles, o resfriamento natural é um método passivo de gerenciamento térmico, enquanto o resfriamento a ar, o resfriamento líquido e o resfriamento direto são métodos ativos. A principal diferença entre os três é a diferença no meio de troca de calor.
Sistema de resfriamento de bateria tradicional: Para alterar a diferença de temperatura entre o núcleo da bateria e o sistema de resfriamento, o sistema de resfriamento líquido é o método mais útil.
Como a dissipação de calor da cerâmica se aplica à dissipação de calor da bateria?
Substituir materiais plásticos isolantes com baixa condutividade térmica por materiais cerâmicos com alta condutividade térmica.
A pesquisa mostra que a rápida dissipação de calor e a equalização de temperatura podem ser alcançadas usando a alta condutividade térmica e o alto isolamento da cerâmica. Substratos cerâmicos de nitreto de alumínio são usados atualmente com mais frequência.
Vantagens do substrato cerâmico de nitreto de alumínio
O substrato cerâmico de nitreto de alumínio tem alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão, alta resistência, alta resistência à temperatura, resistência à corrosão química, alta resistividade e baixa perda dielétrica. É um substrato ideal de dissipação de calor de circuito integrado em larga escala e material de embalagem.
1、Alta condutividade térmica
Cerâmica de nitreto de alumínio têm condutividade térmica muito alta, com um valor teórico de até 320 W/m·K, que é muito maior do que as cerâmicas de alumina tradicionais. Isso torna a cerâmica de nitreto de alumínio um material de dissipação de calor ideal, adequado para dispositivos eletrônicos, iluminação LED, equipamentos a laser e outros campos, melhorando efetivamente a eficiência e a vida útil do equipamento.
2、Excelente isolamento elétrico
O substrato de cerâmica de nitreto de alumínio tem bom isolamento elétrico, baixa constante dielétrica, pequena perda dielétrica e permanece estável em altas frequências. Essas características o tornam um material preferido em equipamentos eletrônicos de alta frequência e alta potência, como substratos de circuito de alta frequência, embalagens de módulos de potência, etc.
3、Boa correspondência de expansão térmica
O coeficiente de expansão térmica do substrato cerâmico de nitreto de alumínio é de cerca de 4,5×10^-6/K, o que é muito próximo de materiais semicondutores como silício (Si) e arsenieto de gálio (GaAs). Isso torna a cerâmica de nitreto de alumínio um material de substrato ideal para dispositivos semicondutores, ajudando a reduzir o estresse térmico e a melhorar a confiabilidade e a estabilidade do dispositivo.
Com base nas vantagens dos substratos cerâmicos, como boa condutividade térmica, resistência ao calor, isolamento e baixo coeficiente de expansão térmica, além de sistemas de bateria, os substratos cerâmicos são amplamente usados em embalagens de dispositivos eletrônicos de potência. Atualmente, os substratos cerâmicos são usados principalmente em IGBT, embalagens de dispositivos LD, embalagens de LED, módulos de embalagens de chips, etc.
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