Aplicação da dissipação de calor cerâmica em sistemas de refrigeração de baterias
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.
Dentre eles, o resfriamento natural é um método passivo de gerenciamento térmico, enquanto o resfriamento por ar, o resfriamento líquido e o resfriamento direto são métodos ativos. A principal diferença entre os três reside no meio de troca térmica.
Sistema tradicional de refrigeração de baterias: Para alterar a diferença de temperatura entre o núcleo da bateria e o sistema de refrigeração, a refrigeração líquida é o método mais eficaz.
Como a dissipação de calor em cerâmica se aplica à dissipação de calor em baterias?
Substitua materiais plásticos isolantes com baixa condutividade térmica por materiais cerâmicos com alta condutividade térmica.
A pesquisa demonstra que a rápida dissipação de calor e a equalização da temperatura podem ser alcançadas utilizando a alta condutividade térmica e o alto isolamento dos materiais cerâmicos. substratos cerâmicos de nitreto de alumínio são atualmente usados com mais frequência.
Vantagens do substrato cerâmico de nitreto de alumínio
O substrato cerâmico de nitreto de alumínio possui alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão, alta resistência mecânica, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão química, alta resistividade e baixa perda dielétrica. É um substrato ideal para dissipação de calor em circuitos integrados de grande escala e um excelente material de encapsulamento.
1. Alta condutividade térmica
Cerâmica de nitreto de alumínio Possuem condutividade térmica muito alta, com um valor teórico de até 320 W/m·K, muito superior à das cerâmicas de alumina tradicionais. Isso torna as cerâmicas de nitreto de alumínio um material ideal para dissipação de calor, adequado para dispositivos eletrônicos, iluminação LED, equipamentos a laser e outras áreas, melhorando efetivamente a eficiência e a vida útil dos equipamentos.
2. Excelente isolamento elétrico
O substrato cerâmico de nitreto de alumínio possui bom isolamento elétrico, baixa constante dielétrica, pequena perda dielétrica e permanece estável em altas frequências. Essas características o tornam um material preferencial em equipamentos eletrônicos de alta frequência e alta potência, como substratos de circuitos de alta frequência, encapsulamento de módulos de potência, etc.
3. Boa compatibilidade de expansão térmica
O coeficiente de expansão térmica do substrato cerâmico de nitreto de alumínio é de aproximadamente 4,5×10^-6/K, muito próximo ao de materiais semicondutores como silício (Si) e arseneto de gálio (GaAs). Isso torna o 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.
Graças às vantagens dos substratos cerâmicos, como boa condutividade térmica, resistência ao calor, isolamento e baixo coeficiente de expansão térmica, além de sistemas de baterias, os substratos cerâmicos são amplamente utilizados na embalagem de dispositivos eletrônicos de potência. Atualmente, os substratos cerâmicos são utilizados principalmente em IGBTs, LDs, LEDs, módulos de encapsulamento de chips, etc.
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