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热管理应用中的材料机会

所有电子设备和电气结构产生热量 - 从简单的电路到移动电话到电动车辆。这种热量可以使用热管理来控制,通常是冷却系统或热泵,这降低了系统的温度,以避免过早故障并提高设备的可靠性。

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图片来信:thanasus / shutterstock.com

最近关于电动汽车(ev)电池组起火和智能手机过热的报道强调了有效热管理的必要性。许多行业和材料供应商在产品设计和材料选择中都考虑到了这一点。

管理火焰evs.

汽车工业的未来是电动的。开发人员不断努力通过增加电池容量、续航里程、充电速率、宽带隙半导体和高性能牵引电机来改进。

然而,由于电池火灾,2020年推出了成千上万的EV。虽然相对罕见,EV火灾更严重,仍然代表未知。每个OEM都经历了至少一个严重的火灾事件;有时,细胞污染物被归咎于其他在差的热设计中,这导致电池过热。

无论原因是什么,它们的发生强调了防止电池过热以及检测和控制热失控的重要性——所有这些都需要改进的热管理系统、解决方案和材料。欧洲杯足球竞彩

更快的充电是EV市场的关键话题 - 如果电池充电需要30分钟,则焦虑焦虑变得较少。但是,这提出了一个新问题。更高的电压电池使得能够更快充电,但在整个过程中需要保持冷却,以防止热失控并保持细胞的寿命。

浸入式冷却可以解决这个问题。这种新技术最初用于IT领域,涉及将设备浸入热部件周围循环的导热介质液体或冷却剂中,并冷却热交换器以去除多余的热量。

电力电子——尤其是主逆变器——也需要冷却。大多数制造商使用硅绝缘栅双极晶体管(Si IGBT),它产生大量的热量,但正在被碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)所取代。

虽然这可以减少封装的占地面积并增加功率密度,但它们在散热方面提出了更大的挑战。

许多电动机使用的是永磁牵引系统,这种系统在高温下会发生变性,甚至那些不需要冷却就能保持性能和使用寿命的系统也是如此。制造商已经从被动冷却或强制空气转向水乙二醇系统。

液冷电池是2019年最受欢迎的电池冷却形式,是日产,本田和保时捷等制造商的持续趋势。日产是第一个在2013年使用这个想法的思想,而几乎每一个EV模型如何,无论制造商现在在内的制造商都包括该技术。

快速手机有火灾风险

更快的下载和更好的连接对于今天越来越复杂和连接的世界来说至关重要,但是以成本过热的智能手机。第一个5G手机,在2019年出现,当事情变得太热时,通常会转回4G。信号传播也存在困难,因为许多材料都与高速通信所需的MMWAVE范围挣扎。欧洲杯足球竞彩

热界面材料(TIMs)、热扩散器和保欧洲杯足球竞彩温材料有时被蒸汽室取代,以改善散热。尽管如此,许多制造商仍然在这些和石墨热传导器之间交替使用,后者更便宜,更轻,也更简单。

2020年,出现了几种用于5G应用的新型热材料,包括替代T欧洲杯足球竞彩IMs的热凝胶,以及一种导热系数低于空气的新型隔热材料,减少了设备表面的热点。

远离世界的应用

它不仅仅是需要热管理材料的EVS和智能手机,航空航天行业也是如此。欧洲杯足球竞彩最近的收购将使内华达州的岩石研究(由霍尼韦尔收购)等公司探索新的机会。

与此同时,空中客车和Kulr技术集团之间的伙伴关系将专注于航空航天应用中锂离子电池的被动传播电池设计解决方案。

结论

召回数千辆汽车或智能手机的成本不仅高达数百万美元,而且还损害了该公司的声誉。无论是电动汽车上的热泵或液冷系统,还是手机上的蒸汽室和热凝胶,制造商都在其产品中加入热管理材料,这表明他们越来越认识到这个欧洲杯足球竞彩问题。他们改善消费者安全的愿望是明确的。

参考资料及进一步阅读

埃德蒙顿,J.,等等。(2021)电动车辆的热管理2021-2031。IDTechEx。可以在:https://www.idtechex.com/en/research-report/thermal-management-for-electric-vehicles-2021-2031/822.访问9th2021年8月。

《2020年热管理》;从IDTechEx亮点。IDTechEx。可以在:https://www.idtechex.com/en/research-article/thermal-management-in-2020-highlights-from-idtechex/22373.访问9th2021年8月。

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克里Taylor-Smith

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克里Taylor-Smith

自2016年以来,Kerry一直是一名自由撰稿人、编辑和校对,专攻科学和健康相关主题。欧洲杯线上买球她在英国巴斯大学获得了自然科学学位。欧洲杯线上买球

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    Taylor-Smith,克里。(2021年8月16日)。热管理应用中的材料机会。AZoM。从Https://www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20682从//www.wireless-io.com/103。

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