3003 Aluminiowa płytka chłodna cieczysta o wysokiej wydajności 5°C Jednorodność dla baterii litowo-jonowych

Zaprojektowane z myślą o rygorystycznych wymaganiach termicznych elektryfikacji w Ameryce Północnej, nasze płynne płyty chłodzące wykorzystują stop aluminium 3003 klasy lotniczej. Dzięki zaawansowanym technologiom tłoczenia i ciągłego lutowania dostarczamy szczelne, lekkie rozwiązanie, które maksymalizuje rozpraszanie ciepła w ogniwach pryzmatycznych i cylindrycznych. Ta płyta chłodząca zapewnia równomierny rozkład temperatury w całym akumulatorze, eliminując gorące punkty, które pogarszają żywotność akumulatora. Zaprojektowany do produkcji pojazdów elektrycznych na dużą skalę i systemów magazynowania energii (ESS), zapewnia optymalną równowagę przewodności cieplnej, odporności na korozję i integralności strukturalnej, utrzymując najwyższą wydajność systemów energetycznych

• Opieczętowane kanały:Złożone ścieżki przepływu tworzone w ciągu kilku sekund przy niskim koszcie, idealne do skalowania na dużą skalę.
• Szczelna konstrukcja:Uszczelnione półprzewodnikowo, zapewniające trwałą, bezobsługową pracę bez wewnętrznych zanieczyszczeń.
• Niestandardowe konfigurowalne:Rozmiar, położenie portów, występy montażowe i obróbkę powierzchni można dostosować do układu modułu.
• Szybka realizacja próbek:Funkcjonalne prototypy dostarczane w ciągu kilku tygodni, przy użyciu tego samego procesu gotowości do produkcji.
• Wsparcie certyfikacyjne:Pełna dokumentacja i możliwość śledzenia materiałów w celu zapewnienia zgodności z normami UL 1973 i UL 9540A.

Sprawa

Koszt nierównomiernego chłodzenia akumulatora

Zestawy akumulatorów ulegają awarii, gdy ciepło nie jest zarządzane na poziomie ogniwa. Źle zaprojektowane płyty chłodzące powodują rozwarstwienie termiczne: niektóre ogniwa nagrzewają się, inne są zimne. BMS kompensuje to poprzez ograniczanie szybkości ładowania i rozładowania, co bezpośrednio przekłada się na zmniejszony zasięg pojazdu, wolniejsze prędkości szybkiego ładowania i zmniejszoną pojemność użyteczną w zastosowaniach ESS.

Problem nasila się z biegiem czasu. Ogniwa pracujące w temperaturze powyżej 40°C doświadczają przyspieszonego wzrostu międzyfazowego elektrolitu stałego, trwale tracąc pojemność z każdym cyklem. Ogniwa brzegowe, które działają chłodniej, nigdy nie osiągają pełnego naładowania, co powoduje brak równowagi w pakiecie, który pogłębia się wraz z wiekiem. Skutki finansowe uderzają w rezerwę gwarancyjną: wymiana ogniw, wezwania serwisu i utrata reputacji spowodowana awariami w terenie kosztują o rząd wielkości więcej niż sam element chłodzący.

Jest jeszcze wymiar bezpieczeństwa. Zlokalizowany gorący punkt w module o dużej gęstości energii może zainicjować kaskadę termiczną, której żaden system przeciwpożarowy nie jest w stanie zatrzymać. Twoja płyta chłodząca to nie tylko element zapewniający wydajność; to Twoja pierwsza i najbardziej krytyczna linia obrony.

Monolityczna architektura chłodzenia z aluminium 3003

Rozwiązujemy problem niejednorodności termicznej, konstruując płytę chłodzącą jako pojedynczą, w pełni połączoną konstrukcję, a nie zespół odrębnych części.

Wybór aluminium 3003 jest celowy. Stop ten zapewnia przewodność cieplną na poziomie około 160 W/m·K, oferując jednocześnie doskonałą odporność na korozję w środowisku chłodziwa – przewyższając stop 6061 pod względem długotrwałej ekspozycji na glikol i eliminując ryzyko ataku międzykrystalicznego związane ze stopami o wyższej wytrzymałości. Jego doskonała plastyczność umożliwia głębokie, złożone tłoczenie kanałów bez mikropęknięć, umożliwiając geometrię ścieżki przepływu, której po prostu nie da się osiągnąć w przypadku płyt obrabianych maszynowo lub spawanych.

Nasz ciągły proces lutowania w piecu uzupełnia tę wartość. W piecu tunelowym z kontrolowaną atmosferą wytłoczona płyta górna i płaska płyta dolna są stopione metalurgicznie przy użyciu kompatybilnej okładziny aluminiowo-krzemowej. Działanie kapilarne stopionego lutu lutowniczego zapewnia 100% pokrycie złącza w całej sieci kanałów. Rezultatem jest połączenie o wytrzymałości równej metalowi macierzystemu, brak klejów organicznych, które ulegają degradacji pod wpływem zmian temperatury i brak dyskretnych szwów spawalniczych powodujących powstawanie naprężeń.

Ta monolityczna architektura zapewnia ciśnienie rozrywające przekraczające 1,5 MPa, współczynnik wycieku poniżej 1×10⁻⁹ mbar·L/s i opór cieplny poniżej 0,08 K·cm²/W – wskaźniki wydajności utrzymują się na stałym poziomie przez ponad 15 lat operacyjnych cykli termicznych.

• Ciągła, lutowana płyta chłodząca działa jako wysokowydajny przeciwprądowy wymiennik ciepła zintegrowany bezpośrednio ze źródłem ciepła. Oto ścieżka termiczna w kolejności:

  1. Odbieranie ciepła: Ciepło wytwarzane przez złącze półprzewodnikowe lub powierzchnię ogniwa akumulatora migruje przez cienki materiał o wysokiej przewodności termicznej (TIM) do precyzyjnie oszlifowanej górnej powierzchni zimnej płyty.
  2. Rozprzestrzenianie się i przewodzenie: Solidna aluminiowa pokrywa przewodzi ciepło w dół do wewnętrznego pola żeberek, gdzie ciągłe lutowane złącza zapewniają, że na styku spoiny nie wystąpią żadne zwężenia termiczne.
  3. Konwekcja po stronie cieczy: Chłodziwo wpływające do kolektora dolotowego jest równomiernie rozprowadzane w setkach mikrokanalików lub układów pinów. Gdy prędkość płynu wzrasta w tych zwężonych ścieżkach, przepływ przechodzi z laminarnego w turbulentny, co radykalnie zwiększa współczynnik konwekcyjnego przenikania ciepła.
  4. Pętla odprowadzająca ciepło: Ogrzany płyn chłodzący opuszcza kolektor wylotowy i przemieszcza się do zdalnej jednostki dystrybucji chłodzenia (CDU), gdzie wymiennik ciepła typu ciecz-powietrze lub ciecz-ciecz odrzuca energię cieplną do otoczenia.
  5. Powrót w pętli zamkniętej: Schłodzony płyn powraca do pompy i zbiornika, zamykając obwód. Cały system działa pod niewielkim nadciśnieniem, aby zapobiec przedostawaniu się powietrza i kawitacji.

Jak wybrać

Wybór odpowiedniej płyty chłodzącej ciecz wymaga zrównoważenia obciążenia termicznego, ograniczeń przestrzennych i logistyki hydraulicznej. Postępuj zgodnie z tym przewodnikiem, aby określić swoją część:

1. Zdefiniuj obciążenie termiczne (Q):
Oblicz całkowite ciepło odpadowe na moduł. W przypadku standardowego modułu 1P24S generującego 500 W ciepła zalecamy powierzchnię płyty zdolną do rozproszenia co najmniej 20% więcej niż obliczone obciążenie, aby zapobiec dryftowi. Podaj naszym inżynierom współczynnik C i rezystancję wewnętrzną akumulatora.

2. Przeanalizuj spadek ciśnienia i natężenie przepływu:
Szczelnie upakowana konstrukcja mikrokanałowa zapewnia doskonałe chłodzenie, ale wymaga pompy wysokociśnieniowej. W przypadku zastosowań pojazdów elektrycznych wykorzystujących standardowe pompy elektryczne 12 V zazwyczaj zalecamy szerokość kanału nie mniejszą niż 3 mm, aby utrzymać spadek ciśnienia poniżej 20 kPa. Nasze ciągłe lutowanie pozwala na uzyskanie złożonych geometrii przegród, które optymalizują tę równowagę.

3. Potwierdź zgodność chemiczną:
Chociaż aluminium 3003 jest szeroko kompatybilne, upewnij się, że płyn chłodzący zawiera inhibitory korozji specjalnie opracowane dla grzejników aluminiowych. Zalecamy chłodziwa wykonane w technologii hybrydowego kwasu organicznego (HOAT), aby zapobiec osadzaniu się kamienia w kanałach labiryntowych w ciągu 10-letniego okresu eksploatacji.

4. Integracja mechaniczna:
Wybierz pomiędzy chłodzeniem jednostronnym lub dwustronnym. W przypadku ogniw typu woreczek lub ostrza dwustronna płyta (struktura warstwowa) nie podlega negocjacjom, aby zapobiec rozwarstwianiu się komórek. Określ także orientację wlotu/wylotu (port boczny, prosty króciec lub szybkozłącze SAE), aby dopasować go do układu hydraulicznego pakietu.