選擇鋁型材散熱器,好選擇高壓鑄鋁模塊組合散熱器。這個散熱器是一個整體壓鑄成型,所以沒有焊接滲水問題。此外,其大的優點是產品不受社區供暖系統的限制,即使在開放式鍋爐系統中也可以避免氧氣腐蝕因為模塊組合設計的選擇,一旦室內溫度不夠,也可以在第二年安裝.為了滿足自己的需求,兩片不需要像鋼散熱器一樣更換整組暖氣。
提升冷板的散熱性能主要依靠:
1)改善流場。使流體在流道內有足夠長的回路(要考慮符合的壓降,以免影響流量),流道內的液體吸熱均勻,通常采用的方法有:Pin fin組,扭旋片,wave channel等。
2)增加吸熱面積。流體接觸冷板吸熱端的面積足夠,吸熱效果才能更好。增加面積的方法有:skiving, CNC銑槽,crimp fin,鋁擠壓fin片等。
3)冷板吸熱面平面度、粗糙度及厚度。由于工業冷板的功耗通常都比較大,以千瓦級計,所以冷板的平面度、粗糙度及厚度都對冷板的熱阻有很大的影響。
水冷板的結構設計
1)材料。水冷板材料通常使用鋁、銅、不銹鋼等,其中以鋁使用廣泛。鋁材料密度小,導熱系數高,次于銅,而且三者當中為便宜,因此產品。
2)密封。水冷板的密封方式主要有O-Ring密封,焊接。O-Ring密封的方式適合在小壓力的情況下,需要考慮O-ring的耐高溫和耐老化問題;焊接可以使整個冷板形成一體性,具備很高的可靠性和耐久性。北京百明盛達科技發展有限公司目前主要提供焊接水冷板,焊接方法包括真空釬焊、攪拌摩擦焊接等。
冷板因為要布置流道,所以通常采用上下板塊結合的方式,基體采用CNC機械加工流道或者大批量制造的壓鑄基體及鑄造與埋管的結合工藝,另外也可以輔助其他的如深孔加工的方式;蓋板采用CNC機械加工或者其他諸如沖壓、水切割等方式制作。基體與蓋板采用焊接的方式加以連接,形成一體化的水冷板。焊接面和管道結合孔盡量避開吸熱面;管道接頭依客戶要求,需要考量螺紋連接方式,規格,強度等。
焊接設計要注意:
?采用氬弧焊接需要開適合焊接的斜坡口;
?釬焊、攪拌摩擦焊需要嚴格控制焊縫的間隙,間隙在0.05~0.10mm之間;
?無論何種焊接方式對焊料的選擇都焊料與母材的材質相近,否則因產品處于鹽溶液當中產生原電池反應腐蝕焊縫。
?對于焊接會產生變形,焊接前產品需對厚度留有余量,以免后加工使產品尺寸無法
干燥的空氣通入產品,保壓2小時,產品放入水中或者焊縫涂上肥皂液觀察產品是否泄露。鑒于氣體的可壓縮性,氣體測試通常比較危險,產品若承受不了氣體的高壓,壓縮氣體瞬間釋放能量會產生爆炸,該方法在實際操作中較少使用
冷板材料上,目前業內主要采用的是鋁合金,銅的導熱效果更好,但成本要貴得多,所以不是主流方向,在非電池包領域有應用;對于提高導熱界面的導熱效率,主要是在導熱界面材料TIM上做功夫,由之前的空氣介質,到后來的導熱墊,再到目前的導熱膠,TIM的導熱效果在不斷提高。
在上述兩點確認后,冷板設計的重心基本就集中到了提高冷板與電芯的接觸面積、調整流道設計,提高流體自身的效果上來。這種變化我們可以從法雷奧對于不同充電功率所需冷卻效果(綜合換熱系數)的劃分上對比來看。
沖壓流道和凸包這種大平板式的冷板設計迎合了當前快充和大模組、CTP的設計思路,是當前的主要應用趨勢。另外,根據是否存在模組、界面材料TIM、箱體和電芯,這4者與冷板的位置來劃分,冷板至少有6種的布置方案,其中箱體集成水冷板是目種比較受歡迎的設計思路。
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