Aplicación de la disipación de calor de cerámica en el sistema de refrigeración de baterías
En la actualidad, la gestión térmica de los sistemas de baterías de energía se puede dividir principalmente en cuatro categorías: enfriamiento natural, enfriamiento por aire, enfriamiento por líquido y enfriamiento directo.
Entre ellos, el enfriamiento natural es un método pasivo de gestión térmica, mientras que el enfriamiento por aire, el enfriamiento por líquido y el enfriamiento directo son métodos activos. La principal diferencia entre los tres es la diferencia en el medio de intercambio de calor.
Sistema de enfriamiento de batería tradicional: para cambiar la diferencia de temperatura entre el núcleo de la batería y el sistema de enfriamiento, la refrigeración del sistema de enfriamiento líquido es el método más útil.
¿Cómo se aplica la disipación de calor de cerámica a la disipación de calor de la batería?
Reemplace los materiales plásticos aislantes con baja conductividad térmica con materiales cerámicos con alta conductividad térmica.
La investigación muestra que se puede lograr una rápida disipación del calor y una igualación de la temperatura mediante el uso de la alta conductividad térmica y el alto aislamiento de la cerámica. Sustratos cerámicos de nitruro de aluminio Actualmente se utilizan con mayor frecuencia.
Ventajas del sustrato cerámico de nitruro de aluminio
El sustrato cerámico de nitruro de aluminio tiene una alta conductividad térmica, un bajo coeficiente de expansión, una alta resistencia, una alta resistencia a la temperatura, una resistencia a la corrosión química, una alta resistividad y una baja pérdida dieléctrica. Es un sustrato de disipación de calor y un material de embalaje ideales para circuitos integrados a gran escala.
1、Alta conductividad térmica
Cerámica de nitruro de aluminio Tienen una conductividad térmica muy alta, con un valor teórico de hasta 320 W/m·K, que es mucho más alto que la cerámica de alúmina tradicional. Esto hace que la cerámica de nitruro de aluminio sea un material de disipación de calor ideal, adecuado para dispositivos electrónicos, iluminación LED, equipos láser y otros campos, mejorando efectivamente la eficiencia y la vida útil del equipo.
2、Excelente aislamiento eléctrico
El sustrato cerámico de nitruro de aluminio tiene un buen aislamiento eléctrico, una constante dieléctrica baja, una pérdida dieléctrica pequeña y se mantiene estable a altas frecuencias. Estas características lo convierten en un material preferido en equipos electrónicos de alta frecuencia y alta potencia, como sustratos de circuitos de alta frecuencia, encapsulados de módulos de potencia, etc.
3、Buena adaptación a la expansión térmica
El coeficiente de expansión térmica del sustrato cerámico de nitruro de aluminio es de aproximadamente 4,5 × 10^-6/K, que es muy similar al de los materiales semiconductores como el silicio (Si) y el arseniuro de galio (GaAs). Esto hace que el sustrato cerámico de nitruro de aluminio sea ideal para dispositivos semiconductores, ya que ayuda a reducir la tensión térmica y a mejorar la confiabilidad y la estabilidad del dispositivo.
Basándose en las ventajas de los sustratos cerámicos, como la buena conductividad térmica, la resistencia al calor, el aislamiento y el bajo coeficiente de expansión térmica, además de los sistemas de baterías, los sustratos cerámicos se utilizan ampliamente en el encapsulado de dispositivos electrónicos de potencia. En la actualidad, los sustratos cerámicos se utilizan principalmente en el encapsulado de dispositivos IGBT, LD, LED, módulos de encapsulado de chips, etc.
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