1. 在冷水板中,流速來確定管徑,一般而言,流速過高流阻就大,流速過低又浪費管道材料。
2. 冷板進出口內(nèi)徑一般是客戶定的,因為要與客戶接口匹配。
3. 冷板內(nèi)部流道的合理設(shè)計與選擇是考驗一個水冷板設(shè)計工程師技術(shù)水平的地方。
4. 冷板內(nèi)部流道的設(shè)計與選擇的簡單描述:
(1) 考慮客戶對冷板均溫性的要求設(shè)計流道的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)和尺寸,而串聯(lián)還要考慮溫升、流阻等,并聯(lián)要考慮分流均勻、溫升。
(2) 考慮客戶對冷板流阻的限制,有些簡單的流道手工計算結(jié)果更準。
(3) 不同流道形式制造成本的差異一定要考慮,量產(chǎn)成本很重要。
(4) 機械強度。
(5) 加工工藝。
(6) 制造成本。
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如何判斷焊接的水冷板是否屬于質(zhì)量?
1、看外觀。這個是**直接的判斷方法,查看焊縫處是否有漏風(fēng)漏水,是否有焊歪、倒角是否均勻、沒有毛刺、手感舒服、無明顯的粗糙度。
2、看材質(zhì)??梢酝ㄟ^查看材料來源及材質(zhì)報告SGS去確認材料是否質(zhì)量,在激烈的市場競爭中,有些商家為了降低成本,會采用從廢鋁重鑄后制作而成,這些廢鋁會有雜質(zhì)砂眼,這樣會出現(xiàn)漏水腐蝕的風(fēng)險。商家這樣做的原因是使用非國標材料可少幾百到上千元。
如果想要從水冷板中節(jié)約成本比較好的辦法是采用真空擴散焊焊接,通過焊接的方式,減少加工工藝中的材料浪費,從而節(jié)約材料成本。很多人知道的水冷板焊接是通過攪拌摩擦焊的方式進行的,這樣的方式優(yōu)勢在于熱影響區(qū)顯微組織變化小,殘余應(yīng)力較低,焊接工件不易變形等等,但是致命的缺點是,焊縫端頭形成一個鍵孔,并且難以對焊縫進行修補,對板材進行單道連接時,目前焊速不是很高:攪拌頭的磨損消耗太快 浙江高溫水冷板種類水冷板冷卻液溢出問題研究.
散熱器. 一般是通過液體循環(huán)來換熱的,叫radiator,很多也叫heat exchanger,也就是換熱器的意思,比如汽車里邊的翅片式散熱器; 若是直接與電子元件器件接觸而進行散熱的裝置,此類散熱器,一般翻譯為cooler, 比如 CPU cooler , 電腦散熱器。同時,也有些人把散熱片,heatsink , 也叫做散熱器。嚴格來說,散熱片是沒有風(fēng)扇的,只是五金制品,風(fēng)冷散熱器是由散熱片與風(fēng)扇組合在一起的。散熱器是將設(shè)備的熱量直接散發(fā)在外界。 水冷板,國外叫cold plate ,直譯叫冷板,國內(nèi)很多譯成water cooling plate, 或liquid cooling plate. 這是一種通過液冷換熱的元件,原理是在金屬板材內(nèi)加工形成流道,電子元件安裝于板的表面(中間涂裝導(dǎo)熱介質(zhì)),冷卻液從板的進口進入,出口出來,把元件的發(fā)出的熱量帶走。水冷板流道形成的工藝常見的有:摩擦焊、真空釬焊、埋銅管、深孔鉆等。
把散熱器理解為換熱器的話,那么,散熱器+水冷板+水泵+管路,就形成了一個完整的液冷系統(tǒng)。水冷板負責(zé)吸收發(fā)熱元件的熱量傳導(dǎo)到流經(jīng)液體中,散熱器則負責(zé)用翅片吸收被加的液體中熱量,再通過外界的空氣與翅片表面熱交換,達到給元器件降溫制冷的目的。
對液冷板的一般要求
散熱功率大,能夠及時導(dǎo)出動力電池工作過程中產(chǎn)生的多余熱量,避免過量溫升的發(fā)生;可靠性高,在道路車輛環(huán)境工作,振動、沖擊、高低溫交變環(huán)境,對多數(shù)產(chǎn)品都是比較嚴酷的工作條件,而動力電池電壓動輒幾百伏,冷卻液泄漏是個嚴重問題,即使你使用絕緣性能好的冷卻液,但遇到外部雜質(zhì)后,絕緣性能會立即降低,因此,冷板密封可靠性很重要;散熱設(shè)計精細,避免系統(tǒng)內(nèi)溫差過大,這是出于鋰電池自身性能的要求,電池的性能和老化都與工作溫度密切相關(guān);對冷板的重量有嚴格要求,這來自于動力電池系統(tǒng)對能量密度的追求,嚴重拉低系統(tǒng)能量密度的冷卻系統(tǒng),是客戶和設(shè)計者都根本無法接受的。
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針對液冷板產(chǎn)氣現(xiàn)象,研究發(fā)現(xiàn)液冷板產(chǎn)氣現(xiàn)象在當(dāng)前使用的產(chǎn)品中是不可避免的,因此只能采取阻止產(chǎn)氣的措施來保證電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的正常運行。
不考慮液冷板的結(jié)構(gòu)因素,產(chǎn)氣位置主要在液冷板焊接處,因此在液冷板生產(chǎn)的過程中必須對其進行嚴格的驗證從而杜絕產(chǎn)氣現(xiàn)象產(chǎn)生;從原理角度,認為產(chǎn)氣現(xiàn)象可能與形成宏電池、液冷板與冷卻液間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和硅偏析現(xiàn)象有關(guān)聯(lián)。其中氟鋁酸鉀助焊劑焊接后與乙二醇冷卻液之間發(fā)生的硅偏析現(xiàn)象與產(chǎn)氣現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián)程度較高。
因此可以針對焊接部分,通過改善焊接材料成分、調(diào)整冷卻液添加劑成分和改變助焊劑成分和焊環(huán)厚度三方面來對液冷板產(chǎn)氣現(xiàn)象進行改善。
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一種常見的制造技術(shù)是把一個超大型的管放入通道并銑掉頂部。然而,這種昂貴的技術(shù)會產(chǎn)生不同厚度的管段,影響結(jié)構(gòu)完整性和性能。
另一種選擇是將管子嵌入到冷板表面以下,并添加銅鑲件來平整表面。這種技術(shù)既昂貴又限制了性能——冷卻管距離被冷卻的部件更遠,而且在冷卻管和插入件之間需要額外的環(huán)氧樹脂層,進一步降低了性能。
精心設(shè)計的專有鎖定功能和專有的壓制技術(shù),確保管與板表面齊平,提供良好的熱接觸部件被冷卻。這種制造方法還保證了管與板之間良好的金屬間接觸,保證了優(yōu)異的熱工性能,并且不需要環(huán)氧樹脂。測試對比的結(jié)果表明了壓鎖技術(shù)與環(huán)氧樹脂制造的冷板相比的性能優(yōu)勢。
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