热管理应用程序内材料的机会

所有电子设备和电气结构产生热量,从一个简单的电路,电动汽车的移动电话。这些热量可以控制使用热管理,通常一个冷却系统或热泵,降低了系统的温度,以避免过早失效,提高设备的可靠性。

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最近的报道在电动汽车电池组(EVs)冲进火焰和智能手机过热强调了有效的热管理的必要性。许多行业和材料供应商考虑到这个产品设计和材料的选择。

管理的电动汽车

电动汽车行业的未来。开发人员不断努力提高通过增加电池容量,范围、收费标准、宽禁带半导体,和高性能牵引电机。

然而,成千上万的电动汽车被召回在2020年因电池火灾。尽管相对少见,电动车火灾更严重,仍然是未知的。每一个OEM至少经历了一个严肃的与火有关的事件;细胞污染物指责,有时候别人可怜的热设计,导致电池过热。

不管原因是什么,他们的出现凸显了防止电池过热的重要性以及检测和包含热失控——所有这些改进的热管理系统的需求,解决方案,和材料。亚博网站下载

更快的充电电动汽车市场是一个关键的主题——里程焦虑就不是问题,如果电池充电需要30分钟。然而,这提出了一个新问题。高电压电池可以充电更快但需要在整个过程中保持冷却,防止热失控和保持细胞的寿命。

浸没冷却可以解决这个问题。最初使用,这个新技术包括淹没设备导热介质液体或冷却剂循环热组件和冷却热交换器去除多余的热量。

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

虽然这些可以减少包的足迹,提高功率密度,他们在散热存在一个更大的挑战。

许多电动马达使用永久magnet-based牵引系统,高温变性,甚至包括那些不需要冷却保护性能和生命周期。制造商已经从被动冷却或强迫空气对水乙二醇系统。

液体冷却的电池是2019年最受欢迎的形式的电池冷却,一个持续的趋势与制造商如日产,本田,保时捷采用这样的方法。日产是第一个使用这个想法在2013年,几乎每个EV模型无论制造商现在包括技术。

快速手机带来火灾风险

更快的下载速度和更好的连接是当今日益复杂和连接世界的关键人物,但也是要付出代价的——智能手机过热。第一个5 g手机,它出现在2019年,经常切换回4 g当事情变得太热。与信号传播也有困难,许多材料在mmWave范围所必需的高速通信。亚博网站下载

热界面材料(蒂姆斯)、散热器,有时保亚博网站下载温材料取代蒸汽室来提高散热。虽然,许多制造商仍然和石墨散热器之间交替,这是更便宜,更轻,更少的复杂。

2020年,一些新的热材料5 g应用出现,包括热凝胶代替蒂亚博网站下载姆斯,和一个新的保温材料导热系数小于空气,减少设备表面的热点。

远离世界的应用

不仅仅是电动汽车和智能手机需要热管理材料,航空航天工业。亚博网站下载最近收购Nevada-based岩石研究等将允许公司(收购霍尼韦尔)探索新的机会。

同时,空客和合作KULR科技集团将专注于被动传播耐电池为锂离子电池在航空航天应用程序设计解决方案。

结论

回忆起成千上万的汽车或智能手机的成本不仅成本数百万,但它也损害公司的声誉。事实上,制造商在他们的产品,包括热管理材料是否热泵或液体冷却的系统在电动车或蒸汽室和热凝胶在移动电话,显示越来越多的人意识亚博网站下载到这个问题。他们希望为消费者提高安全是明确的。

引用和进一步阅读

Edmonson, J。et al。(2021)2021 - 2031电动汽车热管理。IDTechEx。可以在:https://www.idtechex.com/en/research report/thermal -管理-电动汽车- 2021 2031/822。访问9^th2021年8月。

Edmonson, j .(2021) 2020年热管理;从IDTechEx亮点。IDTechEx。可以在:https://www.idtechex.com/en/research - article/thermal -管理-在- 2020 -从idtechex/22373。访问9^th2021年8月。

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