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在动力电池领域,为追求高效能、低噪音低温运行,液冷散热系统成为首选热管理方式。
液冷散热系统由水冷板、循环液、水泵、管道、水箱换热器等部件组成。其中水冷板作为核心零部件,在加工过程中需要应用埋管、焊接等工艺,这些工艺具体有哪些加工方式?每种加工方式存在哪些优势?
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四种埋管工艺选择埋管工艺是用得最多的液冷散热器液冷板的制作工艺,一般来说是铝基板埋铜管,即将铝基板用CNC加工铣槽,再采用冲压机将已弯好形状的铜管压到铝基板上,再进行钎焊焊接,然后进行后加工成水冷板。具体来说,埋管式的液冷板一般有以下四种形式:
浅埋管工艺:适用单面安装器件,铜管压扁后与铝板同时铣面,充分利于铜管高导热性能带走热量,利用铝的轻量化起到减重及成本控制。
深埋管工艺:适填料为美国进口高导热环氧树脂,双面器件温差要求不高的情况下,可单双面安装器件,因铜管厚度没有进行二次加工,且有填料保护可提供应用的安全性,特别适合冷媒为介质的冷板使用。
焊管工艺:适合铜板+铜管的方式,以此降低板材厚度起到减重效果。
双面夹管工艺:合两面安装器件,工艺简单成本低;铝板+铝管铜管不锈钢管。
三种焊接工艺选择型材+焊接
利用挤压工艺将冷板流道直接成型,再通过机加方式打通循环,通常采用摩擦焊接、钎焊焊接等焊接工艺进行密封,此工艺生产效率高,成本低;不适用于散热密度过大,表面不适合太多螺丝孔而限制水道走向或降低可靠性。主要应用于:动力电池水冷散热加热装置、分水盒以及标准功率模块一体化散热产品。
机加+焊接
水冷板采用机加的方式,内部流道尺寸、路径均可自由设计,适合功率密度较大、热源布局不规则、空间受限的热管理产品,主要应用于:风电变流器、光伏逆变器、IGBT、电机控制器、激光器、储能电源、超算服务器等领域的散热产品设计上。
压铸+焊接
内压铸工艺是非常成熟且应用广泛的成型方式,随着新能源汽车的快速发展,成为电机控制器、动力电池包托盘及散热箱体成批量生产的首选方式,但需在工艺上控制压铸杂质、汽孔等问题,保守采用密封圈方式或者采用摩擦焊焊接的方式,都需要在工艺上提高可靠性避免导致漏水问题。
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