حشو نيتريد البورون الكروي لمنصات الفجوات الحرارية لبطارية السيارة الكهربائية: المتطلبات واختيار الدرجة

لوحة مقاس 1.5 مم عند 3 وات/م كلفن على مساحة 60 سم² وتحمل 30 وات تنخفض 2.5 درجة مئوية - قم بمضاعفة الموصلية وستوفر 1.25 درجة مئوية، وقم بخفضها إلى النصف وستفقد 2.5 درجة مئوية أخرى، وهو معظم هامش درجة حرارة الوصلة على وحدة 800 فولت. إن العمليات الحسابية، وليس عنوان ورقة البيانات، هي التي تحدد الدرجة التي سيتم وضعها في الحزمة. يبلغ سعر حشو نيتريد البورون الكروي لبطانات الفجوات الحرارية لبطارية السيارة الكهربائية 3 وات/م ك وما فوق، ويصبح من الصعب تبريره أقل من 2 وات/م ك حيث يؤدي مزيج 60/40 مع الألومينا نفس الوظيفة بنسبة أقل بنسبة 40% تقريبًا.

تأتي الأرقام أدناه من قطع إنتاج XHT وتجارب الوسادات - شركة Jiangsu Xinhetong New Material Technology Co., Ltd.، وهي شركة منتجة لمسحوق السيراميك الكروي في جينهو، جيانغسو، والتي يغطي برنامج أبحاثها وتطويرها لتكنولوجيا المواد الجديدة التكوير والتصنيف واختبار الضغط الذي تعتمد عليه مركبات البطانة.

1. ما الذي تتطلبه حزمة بطارية السيارة الكهربائية فعليًا من حشو وسادة الفجوات؟

هناك ستة متطلبات ملزمة، وواحد منها فقط هو التوصيل الحراري: 2.0-3.5 واط/م ك من خلال المستوى k، على الأقل 5 كيلو فولت من قوة العزل لكل ملليمتر، 15-50% ضغط قابل للاستخدام، ضغط محدد تحت 10%، كثافة أقل من 1.6 جم/سم مكعب، وعدم نزف الزيت فوق 1% عند 150 درجة مئوية. الحشو الذي يفوز بـ k ويخسر في أي من الخمسة الآخرين يفشل في التأهل، عادةً على مستوى الحزمة بعد قطع الأدوات بالفعل.

متطلبات العزل الكهربائي هي التي تحلها BN بثمن بخس

تحتاج حزمة 400 فولت إلى ما يقرب من 2.5 كيلو فولت من العزل الأساسي وحزمة 800 فولت 3.5-4 كيلو فولت، ويتم قياسها عبر اللوحة بدلاً من الحشو العاري. السيليكون وحده يحمل 20 كيلو فولت/مم؛ تحميله إلى 55 حجمًا٪ يخفض ذلك إلى 8-12 كيلو فولت / مم، لأن كل واجهة مصفوفة جسيمية هي موقع تفريغ جزئي. عند 1 مم لا يزال يترك 8-12 كيلو فولت مقابل متطلبات 4 كيلو فولت - مريح، ولكن فقط إذا كانت اللوحة لا تحتوي على فراغات ولا يوجد جسيم أكبر من ثلث سمكها.

هذه الجملة الأخيرة هي المكان الذي يبدأ فيه اختيار الدرجة. تكتل 120 ميكرومتر في وسادة 0.8 مم هو عيب سمك 15%؛ أقل من 30 رطل لكل بوصة مربعة يصبح مسارًا للثقب عبر مايلر. تحتاج الوسادات الرفيعة إلى D50 جيد، وهو عكس ما يفترضه المشتري الذي يحركه التكلفة. بالنسبة لأي حشو نيتريد البورون الكروي لمنصات الفجوة الحرارية لبطارية السيارة الكهربائية، فإن هذا القيد يفوق رقم التوصيلية في طلب عرض الأسعار.

الوزن هو مواصفات، وليس حاشية سفلية

عند تساوي 4.5 واط/م ك، تكون الوسادة المملوءة بـ BN عند 1.43 جم/سم مكعب مقابل 1.89 للألومينا، لأن الألومينا تحتاج إلى 58 حجم% للوصول إلى نفس الموصلية بينما يحتاج BN إلى 45. على عبوة بحجم 12 مترًا مربعًا تبلغ حوالي 8 كجم، أو حوالي 0.5% من كتلة حزمة 100 كيلو وات في الساعة - وهو ما يكفي ليكون مهمًا في شريحة حيث يكون كل كيلوغرام تم التفاوض عليه.

يحتفظ BN أيضًا بمجموعة ضغط أقل من 8% عند 55 حجمًا%، في حين أن مركب الألومينا عند 58 حجمًا% يبلغ 10-14% لأن الجزيئات الأكثر صلابة تقاوم تعافي السيليكون. تعني المجموعة السفلية أن الوسادة تحافظ على قوة الارتداد بعد 1000 دورة حرارية بدلاً من التخفيف في فجوة.

✅ خلاصة القول: التأهل على أساس القوة العازلة ومجموعة الضغط والكثافة أولاً؛ الموصلية الحرارية هي الأسهل من بين الستة التي يمكن شراؤها.

2. ما هي درجة BN الكروية التي تناسب سمك وسادة معين؟

اختر D50 بثلث سماكة اللوحة أو أقل، وحافظ على التحميل بين 50 و58 حجمًا%، واختر نسبة المزج حسب الموصلية المستهدفة بدلاً من سعر المسحوق - هذا التسلسل يعطي وسادة مقاس 0.8 مم درجة 40-50 ميكرومتر، ولوحة مقاس 1.5 مم 60-75 ميكرومتر، ولوحة مقاس 3 مم 90-120 ميكرومتر. وكل شيء آخر، بما في ذلك حصة الألومينا، يتبع تلك القرارات الثلاثة.

عادةً ما تبدأ قائمة التحقق من متطلبات حشو وسادة الفجوة الحرارية لحزم بطاريات السيارة الكهربائية وتنتهي برقم موصلية واحد، وهذا هو السبب في أن العديد من العينات الأولى تعود إلى k الصحيح والضغط الخاطئ. يوجد خياران هيكليان لإصلاح ذلك حتى قبل ضغط العينة.

يتفوق ثنائي الوضع على الدرجة الواحدة عند نفس التحميل

يؤدي مزج 70% من جزء 70 ميكرومتر مع 30% من جزء 15 ميكرومتر إلى ملء الفراغات بين الكرات الكبيرة، بحيث يصل نفس 55% من الحجم إلى 1.4× موصلية مركب أحادي الدرجة - أو يحمل نفس k مع تحميل أقل بـ 8 نقاط وضغط أكثر ليونة بشكل واضح. تقلل الغرامات أيضًا من خطر الثقب، لأن أكبر جسيم في الوسادة لا يزال عبارة عن جزء خشن يبلغ 70 ميكرومتر، وليس تكتلًا.

تقوم XHT بقطع تلك النوافذ على نفس المصنف المستخدم لتصنيع منتجات السيراميك الخاصة وتطبق نفس اختبار قوة السحق على تكتلات BN، وهي الطريقة التي تحافظ بها وسادة 55٪ على جدران خلاياها سليمة من خلال دورة ضغط 30 رطل لكل بوصة مربعة.

حيث تنتمي الألومينا في الصياغة

أعلى من 3 وات/م ك، يعتبر BN هو الطريق العملي الوحيد. بين 2.0 و2.5 واط/م كلفن - أغلبية الوحدات المنشورية 400 فولت - يصل مزيج 60/40 BN إلى الألومينا إلى الهدف بحوالي 60% من تكلفة حشو BN بالكامل. على حزمة 100 كيلووات في الساعة تحمل ما يقرب من 18 كجم من BN، أي 1600 دولارًا أمريكيًا من الحشو مقابل 1030 دولارًا أمريكيًا، وهذا هو السبب في أن المزيج هو الافتراضي في هذا القطاع وليس مجرد تحسين.

يمكن للمشترين الذين يقومون بتشغيل كلا المسارين مراجعة تصنيع خطوط المواد الإلكترونية الخاصة وخطوط BN في زيارة موقع واحدة، ومقارنة مجموعة الضغط - وليس فقط k - على الوسادات المضغوطة من كل منهما.

تعد عينات الحشو الحراري من نيتريد البورون من برنامج المصنع الصيني هي أسرع طريقة لتسوية هذه الاختيارات، بشرط أن تتطابق العينة مع دفعة الإنتاج. اطلب D50 وقوة السحق وقوة العزل الكهربائي على نفس CoA، واضغط العينة عند الضغط الخاص بك بدلاً من الضغط الخاص بالمورد.

✅ خلاصة القول: قم بقياس الدرجة وفقًا لسمك الوسادة أولاً، ثم دع نسبة المزج - وليس سعر المسحوق - هي التي تحدد الموصلية.

التعليمات

س: هل تحتاج الوسادة الرقيقة دائمًا إلى درجة أدق؟ ج: نعم، والحد ميكانيكي وليس حراري. يجب أن تحافظ أي حشوة كروية من نيتريد البورون من أجل وسادات الفجوات الحرارية لبطارية السيارة الكهربائية على أكبر جسيم لها أقل من ثلث سمك اللوحة؛ أبعد من ذلك، 30 رطل لكل بوصة مربعة يحول كتلة واحدة إلى نقطة ضعف عازلة.

س: ما مدى تغير مجموعة الضغط فعليًا على مدار الحياة؟ ج: يبلغ حجم وسادة BN المشتتة جيدًا بنسبة 55٪ 6 – 8٪ بعد 70 ساعة عند 100 درجة مئوية، مقابل 10 – 14٪ لمركب الألومينا عند 58٪. نظرًا لأن حشو وسادة الفجوة الحرارية يتطلب وثائق حزم بطاريات السيارة الكهربائية التي تفترض أن الوسادة تحافظ على انحراف قابل للاستخدام بنسبة 15% بعد 1000 دورة، فإن هذا الاختلاف يحدد ما إذا كانت الوسادة مقاس 1.5 مم لا تزال متصلة في نهاية العمر الافتراضي.

س: هل يمكننا الحصول على عينات متطابقة قبل الالتزام بالأداة؟ ج: نعم، وهذه هي الخطوة الأولى العادية. ينبغي لعينات الحشو الحراري من نيتريد البورون من برنامج المصنع الصيني أن تشحن 1 كجم من أي نافذة D50 من المخزون في غضون أسبوع، مع CoA يحمل D50، وقوة السحق وقوة العزل الكهربائي لتلك الكمية؛ يضيف XHT بيانات مجموعة الضغط عند الطلب. تبدأ الخلطات الثنائية المخصصة بوزن 25 كجم، ويتم شحن حشوات OEM الخاصة بموجب NDA.

اضغط على لوحة تجريبية من الكمية المطابقة، وليس من درجة الكتيب

أرسل XHT سمك اللوحة الخاصة بك، والهدف k وجهد الحزمة، وستتلقى D50 وتوصية المزج مع البيانات العازلة ومجموعة الضغط المقاسة على تلك الكمية، بالإضافة إلى 1 كجم للضغط عند الضغط الخاص بك. عادة ما تكون درجتان متوازيتان كافيتين لإغلاق القرار. يتم تحديد نسب المزيج المخصصة مباشرة من المصنع بدءًا من 25 كجم، ويبدأ سعر الجملة من 1 طن. تقوم شركة Jiangsu Xinhetong New Material Technology Co., Ltd. بتوريد أجزاء كروية من BN والألومينا وSiC من مصنع واحد، لذلك يمكن تأهيل المزيج كمركب واحد بدلاً من عمليتي شراء.