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。
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1 基于液冷电池热管理基本原理
液冷板作为冷却系统的重要组成部件,由于其位置的特殊性,冷却板成为设计过程中的重中之重。液冷板设计不仅需要保证与电芯充分接触,同时考虑液冷板的耐久腐蚀性问题,因此液冷板的材料选择往往成为设计中需要考虑的重要因素。
铝合金是一种导热性好、密度低、强度高的金属,因此在动力电池系统中常常被用做液冷板材料以用于电池内部的散热。乙二醇溶液作为一种主流的冷却液,具有比热容高、冰点低、流动性强和应用成熟的特点,不仅***用于发动机冷却系统,也被用在新能源汽车的热管理系统上,原则上铝合金和冷却液之间不会发生明显的反应。
然而在测试匹配不同接头与液冷板耐久时发现部分试验样品出现了气泡。针对此现象,通过试验的方法对其进行研究,从结果统计的角度总结了反应发生的规律并对其反应原理进行了探究和分析。 湖北采购水冷板厂家直销使用水冷板时要注意些什么呢?
针对液冷板产气现象,研究发现液冷板产气现象在当前使用的产品中是不可避免的,因此只能采取阻止产气的措施来保证电池热管理系统的正常运行。
不考虑液冷板的结构因素,产气位置主要在液冷板焊接处,因此在液冷板生产的过程中必须对其进行严格的验证从而杜绝产气现象产生;从原理角度,认为产气现象可能与形成宏电池、液冷板与冷却液间发生化学反应和硅偏析现象有关联。其中氟铝酸钾助焊剂焊接后与乙二醇冷却液之间发生的硅偏析现象与产气现象之间的关联程度较高。
因此可以针对焊接部分,通过改善焊接材料成分、调整冷却液添加剂成分和改变助焊剂成分和焊环厚度三方面来对液冷板产气现象进行改善。
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。
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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。
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水冷板的设计和如何辨别优劣.天津散热水冷板哪家好
热管散热:大体是在真空的管体内形成自我散热循环,但该方案不能做大型的冷板,同时不便维修。
埋管散热:埋管散热制作成本较低,在铝板内铣出槽道,按槽道埋进铜管形成密闭通道。铜管与铝板之间用胶质物填充。该方案能够满足散热要求,但缺点是局部不能形成较大的散热区间,无法满足某些结构件的散热要求。
整体冷板:直接在铝板中铣槽,盖板焊接形成通道,这就需要选择一种焊接工艺对底板与盖板封焊,前期选用的是钎焊工艺,钎焊的缺点是钎料容易流失,流失的钎料会堵塞水道,流失钎料的位置会出现未焊合的现象,导致水道漏水。成品率的高低受制于人工的熟练程度、责任心、钎料的一致性、炉内火候的把握,成品率大概是80%。太多的不确定因数导致采用这种工艺焊接液冷板不可靠,尤其是重要结构件上更是排斥这种工艺。
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