Tấm lạnh & hàn: Quản lý nhiệt

Trang Chủ » Tấm lạnh & hàn: Quản lý nhiệt

Những khó khăn gặp phải trong các giải pháp quản lý nhiệt hiện nay là gì?

Xe năng lượng mới đã tăng yêu cầu quản lý nhiệt đối với pin, động cơ và linh kiện điện tử so với xe thông thường, và điều này đã đặt yêu cầu phức tạp và khắt khe hơn đối với chiến lược quản lý nhiệt của hệ thống.

Trong phần tiếp theo, chúng tôi sẽ tập trung vào việc quản lý nhiệt của pin. Các giải pháp kỹ thuật chủ đạo hiện nay là làm mát bằng không khí, làm mát bằng chất lỏng và làm mát trực tiếp. Khi giá của các tấm làm mát bằng chất lỏng giảm và độ an toàn cũng như hiệu suất của pin trở nên khắt khe hơn, làm mát bằng chất lỏng đã trở thành công nghệ chủ đạo để quản lý nhiệt của pin.

Quản lý nhiệt pin cần giải quyết ba thách thức: tản nhiệt và làm nóng các tế bào pin, cân bằng nhiệt độ bên trong bộ pin và giãn nở nhiệt và co lại của các bộ phận làm mát bằng chất lỏng. Một hệ thống làm mát tuyệt vời là chìa khóa để giải quyết các thách thức, và bộ tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng hợp kim nhôm là lý tưởng để làm mát các thiết bị của xe năng lượng mới.

Tấm làm mát bằng chất lỏng: thách thức về quản lý nhiệt

Các tấm làm mát bằng chất lỏng, là phương pháp quản lý nhiệt pin chủ đạo hiện nay cho các nhà sản xuất xe năng lượng mới, đã gặp phải một số khó khăn trong ứng dụng của chúng.

Có một số khía cạnh:

1. Độ phức tạp của thiết kế: người thiết kế cần có kiến thức và kinh nghiệm về động lực học chất lỏng, khoa học vật liệu và truyền nhiệt; và khả năng chống chảy của mặt chất làm mát của tấm không được quá cao và độ đồng đều nhiệt độ của bề mặt tấm phải được đảm bảo.

2. Độ phức tạp trong sản xuất: Các tấm làm mát bằng chất lỏng đòi hỏi độ chính xác cao trong gia công đường dẫn dòng chảy và chất lượng của vật liệu được sử dụng, do đó chi phí sản xuất cao.

3. Khó bảo trì: bảo trì yêu cầu thiết bị và nhân viên chuyên nghiệp, điều này khó có thể thực hiện được đối với một số người dùng.

4. Rủi ro rò rỉ: cần có các biện pháp bảo vệ chuyên nghiệp để tránh rò rỉ chất làm mát, có thể gây hư hỏng nghiêm trọng cho phần bên trong của pin.

5. Hiệu quả làm mát: Vì hiệu quả làm mát bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau như tốc độ dòng chảy, giảm áp suất và nhiệt độ nên hiệu quả làm mát dễ bị mất ổn định.

Ứng dụng tấm làm mát bằng chất lỏng

Hiện tại có bốn ứng dụng chính cho các tấm làm mát bằng chất lỏng, đó là bộ pin năng lượng, bộ pin lưu trữ năng lượng, các bộ phận truyền nhiệt làm mát bằng chất lỏng có mật độ dòng nhiệt cao và các bộ phận truyền nhiệt làm mát bằng chất lỏng mới. Các thành phần trao đổi nhiệt làm mát bằng chất lỏng có mật độ dòng nhiệt cao chủ yếu bao gồm trao đổi nhiệt biến tần, trao đổi nhiệt IGBT và làm mát bằng chất lỏng bảng quang điện, v.v.; các thành phần trao đổi nhiệt làm mát bằng chất lỏng mới chủ yếu bao gồm các thành phần trao đổi nhiệt của máy sấy đông lạnh và các thành phần trao đổi nhiệt của máy làm lạnh, v.v.

Các tấm làm mát bằng chất lỏng có thể được chia thành bốn loại theo loại quy trình:

1. Tấm lạnh hàn chân không (Aluminum Vacuum Brazing Cold plate)
2. Tấm làm mát bằng nước kiểu hàn khuấy ma sát (tấm lạnh FSW)
3. Tấm lạnh ống tiếp xúc
4. Tấm nhôm / tấm đồng khoan lỗ dài

Tại sao chọn nhôm cho tấm làm mát bằng chất lỏng?

Có một số lý do để chọn nhôm làm vật liệu chính cho các tấm làm mát bằng chất lỏng:

Độ dẫn nhiệt cao: độ dẫn nhiệt của nó cao hơn 3 lần so với thép không gỉ và hơn
cao gấp nhiều lần so với đồng nên cùng khối lượng thì chất liệu nhôm có hiệu quả tản nhiệt tốt hơn.
Trọng lượng nhẹ: nhôm nhẹ hơn các kim loại khác và các tấm làm mát bằng chất lỏng làm bằng nhôm nhẹ hơn các kim loại khác.
Chống ăn mòn: Nhôm có khả năng chống ăn mòn tốt hơn nên có thể sử dụng tấm làm mát bằng chất lỏng trong môi trường làm mát bằng chất lỏng trong thời gian dài.
Chế biến dễ dàng: nhôm dễ gia công hơn các kim loại khác.

Nhưng vật liệu nhôm có một số nhược điểm trong hàntrước hết, điểm nóng chảy của vật liệu nhôm thấp hơn, dẫn đến vùng ảnh hưởng nhiệt lớn hơn, dễ tạo ra lỗ chân lông và vết nứt và các khuyết tật liên quan khác; thứ hai, màng oxit dày hơn, cần thực hiện một số biện pháp xử lý trước; cuối cùng, hệ số giãn nở tuyến tính của vật liệu nhôm lớn hơn, biến dạng nhiệt nghiêm trọng hơn, cần sử dụng công nghệ liên quan để kiểm soát biến dạng hàn.

Làm thế nào để hàn tấm làm mát?

Tấm làm mát bằng chất lỏng nếu chất lượng hàn không đạt tiêu chuẩn sẽ xảy ra các loại sự cố sau:

chất lượng mối hàn kém: mối hàn có độ bền yếu, sau này sẽ xảy ra hiện tượng nứt, rò rỉ;
giảm tản nhiệt: nhiệt quá mức sẽ được tạo ra sau khi hàn để ảnh hưởng đến hiệu ứng tản nhiệt tiếp thị khu vực;
giảm độ dẫn nhiệt: chất lượng hàn kém làm giảm khả năng dẫn nhiệt của vật liệu nhôm;
Ảnh hưởng đến hiệu suất vật liệu: dễ gây biến dạng vật liệu, sự phát triển của hạt và các vấn đề liên quan khác, ảnh hưởng đến hiệu suất của vật liệu;

Hiện tại, có ba quy trình hàn tấm làm mát bằng chất lỏng chính: hàn ma sát khuấy, hàn khí và hàn chân không.

hàn khuấy ma sát có ưu điểm là cường độ hàn cao, độ tin cậy cao, có thể bổ sung, nhưng nhược điểm là hồ sơ hàn hoặc gây xáo trộn tấm lạnh;
hàn được bảo vệ bằng khí có ưu điểm là giá rẻ, khả năng chịu áp suất tốt, v.v., nhưng yêu cầu bổ sung vật liệu phụ trợ, xử lý nhiệt và các hoạt động khác;
Chất lượng đường hàn hàn chân không tốt, quy trình đơn giản, nhưng chi phí cao hơn.

Để nâng cao chất lượng của các tấm làm mát bằng chất lỏng, nhân viên của Yangchi Technology sẽ lựa chọn phương pháp hàn phù hợp, kiểm soát chặt chẽ các thông số hàn, kiểm tra chất lượng của đường hàn và chọn vật liệu độn và khí bảo vệ thích hợp để hàn quá trình đạt kết quả tốt nhất.

Kiểm định đường hàn của trumonytechs Technology

Khi kết thúc quá trình hàn tấm làm mát bằng chất lỏng, sau đây là một số phương pháp kiểm tra phổ biến được sử dụng trong ngành:

Phương pháp kiểm tra trực quan: đánh giá ban đầu về chất lượng mối hàn bằng cách quan sát bề ngoài của mối hàn, chẳng hạn như tính toàn vẹn của mối hàn, tính đồng nhất, vết nứt, xỉ, độ xốp, v.v.;
Xét nghiệm chụp X quang: việc sử dụng bức xạ tia X hoặc gamma để soi huỳnh quang hoặc chụp ảnh kiểm tra mối hàn để xếp hạng các vết nứt bên trong, độ xốp, v.v. của mối hàn;
phát hiện siêu âm: việc sử dụng sóng siêu âm trên đường hàn
phát hiện hạt từ tính: rắc bột từ sau khi hàn và phát hiện mối hàn có khuyết tật hay không bằng cách quan sát sự phân bố của bột từ trong mối hàn;
Phát hiện dòng điện xoáy: sử dụng nguyên lý cảm ứng dòng điện xoáy để thực hiện phát hiện.

Nhân viên của Trumonytechs sẽ kiểm tra chất lượng đường hàn sau mỗi quá trình hàn, chọn lọc theo tình hình thực tế và nếu cần thiết sẽ áp dụng kết hợp các phương pháp để đảm bảo chất lượng của tấm làm mát bằng chất lỏng.