Placas frías líquidas: partes clave del paquete de baterías Sistemas de enfriamiento de líquidos

Elplaca fría líquidaes uno de los componentes más críticos en el sistema de enfriamiento líquido de un paquete de baterías. El exceso de calor es generado por las celdas o módulos de la batería, que se transfiere a través del contacto con la superficie de un componente de aluminio en forma de placa. Este calor es en última instancia llevado por el refrigerante que fluye a través de los canales internos del componente. Este componente de aluminio se llama placa fría líquida.

1. Requisitos básicos de calidad técnica de las placas frías líquidas

Generalmente hay cuatro requisitos técnicos principales para garantizar el rendimiento y la confiabilidad de las placas frías líquidas:

• Alto potencia de disipación de calor;

• Alta confiabilidad para garantizar el sellado de la placa fría.
• Un diseño preciso de disipación de calor para evitar diferencias de temperatura excesivas dentro del sistema.

• Control estricto del peso de la placa fría para evitar reducir significativamente la densidad de energía del sistema.

El proceso de fabricación de las placas frías líquidas es significativamente más complejo que el de los disipadores de calor refrigerados por aire.

El proceso de producción típico incluye: estampado de materia prima - limpieza - recubrimiento de flujo - remachado - soldadura - inspección - sellado

Las técnicas comunes de producción de placas frías líquidas incluyen: proceso de tubo integrado, perfil + soldadura, mecanizado + soldadura y fundición + soldadura

En la actualidad, los principales tipos de placas frías líquidas utilizadas en el nuevo mercado de vehículos de energía incluyen: placas frías líquidas de tubo de arpa, placas frías líquidas estampadas, placas frías de expansión líquidas, placas de fría de líquido de tubo de flujo paralelo y perfil + fricción revuelto placas frías líquidas. Solo los fabricantes con una fuerte experiencia técnica pueden proporcionar un soporte técnico confiable.
Las placas frías líquidas de tipo expansión ofrecen ventajas como bajo costo, eficiencia de alto intercambio de calor y alta eficiencia de producción. Las placas frías líquidas soldadas tienen ciertas ventajas en términos de estructura, peso y capacidad de disipación de calor.
Actualmente, las placas frías líquidas de tipo expansión son las más utilizadas, mientras que las placas frías líquidas del tubo de arpa se reemplazan gradualmente porplatos estampadosdebido a su rendimiento relativamente limitado de intercambio de calor.

2. Comparación de diferentes tipos de placas frías líquidas

Tipo	Descripción principal	Ventajas	Desventajas	Notas
Perfil + soldadura por revocación de fricción	La extrusión de aluminio forma canales de flujo directamente; El mecanizado abre circulación; Sellados de fricción sella canales y boquillas.	Alta eficiencia de producción, bajo costo, fuerte capacidad de carga	Baja densidad de disipación de calor; superficie inadecuada para muchos agujeros de tornillo
Tubo de armónica	Canales de flujo de extrusión de aluminio soldados a colectores en ambos extremos	Bajo costo, liviano, estructura simple, alta eficiencia de producción	Canal de flujo único, área de contacto pequeña, paredes del tubo delgada, transferencia de calor promedio, mala capacidad de carga
Mecanizado + soldadura	Canales de flujo mecanizados sellados por fricción de soldadura a la cubierta superior	Diseño gratuito del tamaño y ruta del canal, fácil de procesar, bajo costo	Menor rendimiento, propenso a fugas
Tipo de inflación	Tubería de grafito impresa y en caliente entre dos placas, luego inflado por gas	Alta conductividad térmica, enfriamiento rápido, estética, liviana	Mala capacidad de carga
Plato estampado	Aluminio estampado para formar canales de flujo, conchas superiores e inferiores soldadas	Canales de flujo designables libremente, área de contacto grande, buena transferencia de calor, alta eficiencia de producción, resistente a la presión	Mayor costo, requisito de planitud estricto, instalación difícil
Aleta de placa	Aletas de intercambio de calor llenadas entre las placas superiores e inferiores; Sellos de soldadura de vacío sin flujo placa fría	Alta limpieza de la superficie, buena fluidez, resistencia a la corrosión, transferencia de calor uniforme	-
Soldadura + tubo integrado	Adecuado para placa de cobre y combinación de soldadura por tubo de cobre	Espesor de placa reducida, ahorro de peso	-

3. Tres categorías de prueba para verificar el rendimiento y la confiabilidad de la placa fría líquida

1. Inspección previa al envío:

• Inspección visual
• Inspección dimensional
• Prueba de sellado de temperatura ambiente

2. Pruebas de rendimiento térmico:

• Prueba de rendimiento de enfriamiento
• Prueba de rendimiento de calefacción

3. Pruebas de calificación (tipo):

• Prueba de sellado a baja temperatura
• Prueba de caída de presión
• Prueba de ráfaga
• Prueba de resistencia a la presión estática
• Prueba de resistencia a alta temperatura
• Prueba de resistencia a baja temperatura
• Prueba del ciclo de presión
• Prueba de spray de sal (corrosión)
• Prueba de vibración bajo carga
• Prueba de corrosión interna
• Entrada / prueba de fuerza de extracción del conector de salida

El rápido desarrollo de nuevos vehículos de energía ha impulsado significativamente el crecimiento delmercado de placas frías líquidas. Actualmente, la gran mayoría de los modelos de vehículos están equipados con tecnología de enfriamiento líquido.
Los modelos nacionales e internacionales notables que utilizan enfriamiento líquido incluyen BMW i3, Tesla Model S, GM Volt, Brilliance BMW Zinoro y Geely Emgrand EV.