小型冲压板与口琴管的时代随着液冷板市场把眼光投向了更轻便的冲压板和口琴管,钎焊工艺的水冷板登上了历史舞台。先来说说钎焊这个工艺,其实钎焊在汽车工业应用广且成熟,汽车的前端散热器、冷凝器和板式换热器等都采用此工艺,一般采用3系的铝材在焊接的位置涂上焊料然后过高温(600℃左右)钎焊炉使焊料融化焊接而成,所以相对来说工序较简单。虽然他们采用同一种工艺,但是应用上有所区别。冲压板首先要将一块平板冲压出设计好的流道,流道深度一般在2-3.5mm,在用另一块平板与之焊接在一起,两块板厚可以在0.8-1.5mm不等。而口琴管之所以叫口琴管是因为流道的横截面类似口琴管形状,当年的宝马i3就是用的口琴管,而特斯拉也一直非常钟情于口琴管。一般口琴直管方案的两端是集流体起汇流作用,所以内部的流向只能直来直去,并不能像冲压板那样随意设计,有一定的局限性。然而,当时的冲压板单板并不大,纯电较大电量的电池包需要6-8块,加上SAE的快插接头与管子,外加支撑泡棉与导热垫与传统的空气冷却器相比,水冷板具有更好的散热效果,能够更高效地降低设备的温度,提高系统的稳定性。山东直销水冷板种类
对液冷板的一般要求散热功率大,能够及时导出动力电池工作过程中产生的多余热量,避免过量温升的发生;可靠性高,在道路车辆环境工作,振动、冲击、高低温交变环境,对多数产品都是比较严酷的工作条件,而动力电池电压动辄几百伏,冷却液泄漏是个严重问题,即使你使用绝缘性能好的冷却液,但遇到外部杂质后,绝缘性能会立即降低,因此,冷板密封可靠性很重要;散热设计精细,避免系统内温差过大,这是出于锂电池自身性能的要求,电池的性能和老化都与工作温度密切相关;对冷板的重量有严格要求,这来自于动力电池系统对能量密度的追求,严重拉低系统能量密度的冷却系统,是客户和设计者都根本无法接受的。天津水冷板销售水冷板具有哪些特点?
液体冷板和热交换器用于许多不同的流体,通常涉及相同流体的再循环。一种不应该用于铝冷板和热交换器的液体是自来水。自来水可能含有活性离子,如铜、碳酸氢盐、氯化物和/或其他促进腐蚀的杂质。另外,随着时间的推移,同样的流体在闭环循环中会导致溶解氧从溶液中出来。由此产生的缺氧会阻止氧化层的形成。如果时间足够长,铝与氧气隔离并暴露在低质量的水中,然后会被腐蚀。当水是传热系统的优先选择时,蒸馏水通常与乙二醇结合以降低其凝固点并提高其沸点。由于上述原因,使用缓蚀剂是至关重要的。缓蚀剂是控制数量的活性离子(通常磷酸盐),在形成耐腐蚀层接管氧的作用。由于这些抑制剂依赖于铝的化学反应,使用低质量的水,如自来水将减少抑制剂的有效性。
两种水冷集成技术路线,一种是与箱体集成,另一种是与模组集成。这是水冷方案在两个不同技术层面的迭代。水冷板集成在模组上有什么好处?比较大的好像应该是热传递效率高,省电。水冷板集成在箱体或是单独的置于模组与下箱体内表面之间,在加热或冷却模组电芯时,也同时对下箱体进行了加热或冷却,这势必耗损电量。不足在于冷却液体泄漏带来的安全风险。另外,在标准模组阶段,模组数量往往是很多的,这让单独的进行冷板的集成可能在成本上没有那么划算。随着大模组技术的推进,将会让模组集成水冷得到进一步推广开来,而品牌车型的不断采用,也将带来示范作用。水冷板是电力电子产品散热经常采用的一种散热器件,常见的水冷板一般为铝合金材质,内部采用乙二醇溶液或者纯水等作为散热介质。要设计一款散热性能满足要求的水冷板,离不开对水冷板流阻和热阻的准确计算。水冷板是一个技术含量相当高的一个产品,附加值应该高于电阻,电容和电抗。这是因为:1、冷板的工艺繁多,不可控的因素也很多。2、对设备的影响也重大。不具备单独更换性,不具备维修性。3、对主要的器件半导体寿命具有直接的影响。这种设计节省了空间,使得设备的整体布局更加紧凑和合理。
液冷板一体化与集成化随着单电芯能量密度达到一定瓶颈之后,只能靠提高PACK成组率来提高整包的能量密度了,为了往电池包内塞进更多的电芯,模组越做越大,甚至取消掉模组这个概念,直接往箱体上堆电芯,这就是CTP。与此同时,电池水冷板也朝着大板子的方向发展,要么就是选择集成到箱体或者模组,要么就是做成一大块冲压板平铺于箱体底部或者盖在电芯顶面。比较有意思的是,口琴管水冷方案从面世以来都是以整体铺设居多,就比如Audi的e-tron的电池包三明治方案,但是现在反而冲压板相对来说多见一些,我想重要的原因有三:设计的可变性,换热面积上的优势以及结构强度上的优势。虽然这种高度的可拓展性使得水冷板能够适应不同的应用场景和需求变化。浙江采购水冷板工艺
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水冷散热器的设计原则1基材的选择:尽量避免一个系统中有两种电极电位差较大的金属,减少电化学腐蚀。2冷板种类选择:基于液冷系统的结构和是否承载重去选择3流量的确定:由于水冷的系统比较庞大,一般不会对整个系统做仿真分析,而是先设定水冷散热器流量,再根据对应的系统流动阻力匹配水泵。总热量和工质的物性参数确定后,流量和温升成反比;若温升较高,则水冷系统的换热器(冷却水用)需要设计的比较大;若温升过低,则需要选用比较大的水泵。因此温升过高或过低都会引起成本的增加。基于经济性考虑,常常有个经济型温升范围,也就同步确定了散热器的流量。4.水冷流道截面的设计:经理论推导,对流热阻与截面的水力直径成正相关的关系。也就是说,其他条件相当,水力直径越大,对流热阻越大。我们知道,水力直径D=4A/X,其中A为流道截面积,X为流道截面周长,也就是说,截面积相等的条件下,周长越大,水力直径越小,对流热阻越小。山东直销水冷板种类