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冷板(chillplate, Cold plate)是作为水冷散热系统对热影响很关键的一个部件,热设计的目的就是要在有限的空间内通过对产品流道的合理布置从而有效的降低冷板的热阻。布置流道就是要在客户的限制条件下如冷板的尺寸,流体的流量,流体特质Pump的P-Q,产品使用的环境等,满足散热性能。
冷板因为要布置流道,所以通常采用上下板块结合的方式,基体采用CNC机械加工流道或者大批量制造的压铸基体及铸造与埋管的结合工艺,另外也可以辅助其他的如深孔加工的方式;盖板采用CNC机械加工或者其他诸如冲压、水切割等方式制作。基体与盖板采用焊接的方式加以连接,形成一体化的水冷板。焊接面和管道结合孔尽量避开吸热面;管道接头依客户要求,需要考量螺纹连接方式,规格,强度等。
干燥的空气通入产品,保压2小时,产品放入水中或者焊缝涂上肥皂液观察产品是否泄露。鉴于气体的可压缩性,气体测试通常比较危险,产品若承受不了气体的高压,压缩气体瞬间释放能量会产生爆炸,该方法在实际操作中较少使用
冷板材料上,目前业内主要采用的是铝合金,铜的导热效果更好,但成本要贵得多,所以不是主流方向,在非电池包领域有应用;对于提高导热界面的导热效率,主要是在导热界面材料TIM上做功夫,由之前的空气介质,到后来的导热垫,再到目前的导热胶,TIM的导热效果在不断提高。
冲压流道和凸包这种大平板式的冷板设计迎合了当前快充和大模组、CTP的设计思路,是当前的主要应用趋势。另外,根据是否存在模组、界面材料TIM、箱体和电芯,这4者与冷板的位置来划分,冷板至少有6种的布置方案,其中箱体集成水冷板是目种比较受欢迎的设计思路。
Innerfins的设计思路在功率电子电气方面应用得较多,在电池系统领域还没有看到应用的量产案例,但国内有企业在做这块。
材料这块,除了金属,有些材料企业在尝试塑料冷板的方案,这是个很有惊喜的方向,期待有量产的方案出来。
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