陶瓷散熱在電池冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，動(dòng)力電池系統(tǒng)的熱管理主要可分為自然冷卻、風(fēng)冷、液體冷卻、直接冷卻四大類。

其中，自然冷卻是一種被動(dòng)熱管理方法，而風(fēng)冷、液體冷卻和直接冷卻是主動(dòng)方法。三者的主要區(qū)別在于換熱介質(zhì)的差異。

傳統(tǒng)電池冷卻系統(tǒng)：要改變電池芯和冷卻系統(tǒng)之間的溫差，液體冷卻系統(tǒng)制冷是最有用的方法。

    陶瓷散熱如何應(yīng)用于電池散熱？

    用高導(dǎo)熱的陶瓷材料代替低導(dǎo)熱的絕緣塑料材料。

氮化鋁陶瓷基板

研究表明，利用陶瓷的高導(dǎo)熱性和高絕緣性，可以實(shí)現(xiàn)快速散熱和溫度均衡。氮化鋁陶瓷基板目前使用頻率較高。

氮化鋁陶瓷基板的優(yōu)點(diǎn)

氮化鋁陶瓷基板具有高導(dǎo)熱系數(shù)、低膨脹系數(shù)、高強(qiáng)度、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、高電阻率和低介電損耗等特點(diǎn)。是一種理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。

1.高導(dǎo)熱性

氮化鋁陶瓷具有非常高的導(dǎo)熱系數(shù)，理論值可達(dá)320W/m·K，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)氧化鋁陶瓷。這使得氮化鋁陶瓷成為一種理想的散熱材料，適用于電子設(shè)備、LED照明、激光設(shè)備等領(lǐng)域，有效提高了設(shè)備的效率和壽命。

2.優(yōu)良的電絕緣性

氮化鋁陶瓷基板具有良好的電絕緣性，介電常數(shù)低，介電損耗小，在高頻下保持穩(wěn)定。這些特性使其成為高頻、大功率電子設(shè)備的首選材料，如高頻電路基板、功率模塊封裝等。

3.良好的熱膨脹匹配

氮化鋁陶瓷襯底的熱膨脹系數(shù)約為4.5×10^-6/K，非常接近硅（Si）和砷化鎵（GaAs）等半導(dǎo)體材料。這使得氮化鋁陶瓷成為半導(dǎo)體器件的理想基板材料，有助于降低熱應(yīng)力，提高器件的可靠性和穩(wěn)定性。

基于陶瓷基板的導(dǎo)熱性好、耐熱性、絕緣性好、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，除電池系統(tǒng)外，陶瓷基板還廣泛應(yīng)用于電力電子器件封裝。目前，陶瓷基板主要應(yīng)用于IGBT、LD器件封裝、LED封裝、芯片封裝模塊等。

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【文章來源】：展至科技

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