陶瓷散熱在電池冷卻系統中的應用

目前，動力電池系統的熱管理主要可分為自然冷卻、風冷、液體冷卻、直接冷卻四大類。

其中，自然冷卻是一種被動熱管理方法，而風冷、液體冷卻和直接冷卻是主動方法。三者的主要區別在于換熱介質的差異。

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

    陶瓷散熱如何應用于電池散熱？

    用高導熱的陶瓷材料代替低導熱的絕緣塑料材料。

氮化鋁陶瓷基板

研究表明，利用陶瓷的高導熱性和高絕緣性，可以實現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點

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

1.高導熱性

氮化鋁陶瓷具有非常高的導熱系數，理論值可達320W/m·K，遠高于傳統氧化鋁陶瓷。這使得氮化鋁陶瓷成為一種理想的散熱材料，適用于電子設備、LED照明、激光設備等領域，有效提高了設備的效率和壽命。

2.優良的電絕緣性

氮化鋁陶瓷基板具有良好的電絕緣性，介電常數低，介電損耗小，在高頻下保持穩定。這些特性使其成為高頻、大功率電子設備的首選材料，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約為4.5×10^-6/K，非常接近硅（Si）和砷化鎵（GaAs）等半導體材料。這使得氮化鋁陶瓷成為半導體器件的理想基板材料，有助于降低熱應力，提高器件的可靠性和穩定性。

基于陶瓷基板的導熱性好、耐熱性、絕緣性好、熱膨脹系數低等優點，除電池系統外，陶瓷基板還廣泛應用于電力電子器件封裝。目前，陶瓷基板主要應用于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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