液冷儲(chǔ)能新趨勢(shì)：側(cè)面液冷板

作者：蘭洋科技????瀏覽量：6871????時(shí)間：2023年12月18日????標(biāo)簽: 液冷儲(chǔ)能液冷板動(dòng)力電池

電池液冷板目前主要應(yīng)用的三個(gè)領(lǐng)域?yàn)槌擞密?、商用車和?chǔ)能。

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)2026年商用車及儲(chǔ)能用液冷板將分別達(dá)到7億元和4億元。綜合乘用車、商用車及儲(chǔ)能市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2026年中國液冷板市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到70億元左右。

目前市面上儲(chǔ)能/動(dòng)力液冷的主流方案，將液冷板放置在電芯底部，底部冷卻的痛點(diǎn)：電芯本身熱阻大，采用液冷冷卻/加熱響應(yīng)較慢，電芯底部面積小，和冷板換熱面積小。

但是隨著特Tesla圓柱電池車型、CTAL麒麟電池，儲(chǔ)能高倍率電芯更多次數(shù)的充放電，越來越多車企/儲(chǔ)能企業(yè)將液冷板置于電芯與電芯的側(cè)面。

圖右為側(cè)面液冷板

將液冷板置于電芯中間，使得換熱面積擴(kuò)大多倍，電芯大面冷卻將電芯控溫時(shí)間縮短一半，在極端的情況下，如發(fā)生熱失控情況下，電芯可快速降溫，有效阻隔電芯間的異常熱量傳導(dǎo)。

同時(shí)水冷效果明顯提升，提高了安全性和快充性能。側(cè)冷方案不僅可以解決了電池包中不同電池之間的溫度差異，還可以解決電池頂部與底部的溫差過高的問題

仿真基于1p16s，模組進(jìn)行驗(yàn)證

從仿真的結(jié)果看，大面冷卻的效果要優(yōu)于地面冷卻的效果

電芯大面冷卻技術(shù)，基于電芯的變化，將水冷功能置于電芯之間，兩塊電芯中間設(shè)計(jì)液冷板，對(duì)電芯雙面冷卻。不同流道結(jié)構(gòu)的液冷單元對(duì)電池模組散熱性能的影響非常大，一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)良的液冷單元可以明顯提升電池模組的散熱均溫性能。

側(cè)面液冷板工藝主要為原材料沖壓—清洗—涂釬劑—鉚接—釬焊—檢測(cè)—封膠等主要過程，一般的液冷板生產(chǎn)技術(shù)工藝有埋管工藝、型材+焊接、機(jī)加工+焊接、壓鑄+焊接。

埋管工藝

埋管工藝是用得最多的液冷散熱器液冷板的制作工藝，一般來說是鋁基板埋銅管，即將鋁基板用CNC加工銑槽，再采用沖壓機(jī)將已彎好形狀的銅管壓到鋁基板上，再進(jìn)行釬焊焊接，然后進(jìn)行后加工成水冷板。

埋管式的液冷板一般有三種形式：一是淺埋管液冷板；二是深埋管液冷板；三是焊管工藝；四是雙面夾管工藝液冷板。

三種形式的工藝都差別不大，加工的難度也是一樣的。有些原本是針對(duì)大功率開關(guān)器件設(shè)計(jì)的液冷原理，在動(dòng)力電池冷卻系統(tǒng)中，也可以借鑒應(yīng)用。

型材+焊接

在型材的基礎(chǔ)上加工而成的液冷散熱器，此類散熱器形狀較多，有較多的種類，有板式，有通道式，有組合式的，大致的制作原理是在型材的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工及焊接，將型材與接頭管路組合成整體的液冷散熱器。

利用擠壓工藝將冷板流道直接成型，再通過機(jī)加方式打通循環(huán)，通常采用摩擦焊接、釬焊焊接等焊接工藝進(jìn)行密封，此工藝生產(chǎn)效率高，成本低；不適用于散熱密度過大的應(yīng)用，不適合表面太多螺絲孔而限制水道走向或降低可靠性的應(yīng)用條件。

主要應(yīng)用于：動(dòng)力電池水冷散熱加熱裝置、分水盒以及標(biāo)準(zhǔn)功率模塊一體化散熱產(chǎn)品。

機(jī)加工+焊接

水冷板采用機(jī)加的方式，內(nèi)部流道尺寸、路徑均可自由設(shè)計(jì)，適合功率密度較大、熱源布局不規(guī)則、空間受限的熱管理產(chǎn)品，主要應(yīng)用于：風(fēng)電變流器、光伏逆變器、IGBT、電機(jī)控制器、激光器、儲(chǔ)能電源、超算服務(wù)器等領(lǐng)域的散熱產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，而在動(dòng)力電池系統(tǒng)中應(yīng)用較少。

微通道散熱器，也是一種結(jié)合機(jī)加工和焊接工藝制造而成的散熱器，它制作要比其他散熱器復(fù)雜，微通道散熱器一般用于散熱功率較大而且散熱較為集中的機(jī)器上，微通道的方式因?yàn)樗垒^寬而且較為均勻，能快速的帶走集中的熱量。

但是微通道的液冷散熱器制作工藝也較為復(fù)雜，一般是采用機(jī)加工微通道，再用摩擦焊的工藝進(jìn)行焊接，制作成本也較高。

壓鑄+焊接

壓鑄工藝是非常成熟且應(yīng)用廣泛的成型方式，隨著新能源汽車的快速發(fā)展, 成為電機(jī)控制器、動(dòng)力電池包托盤及散熱箱體成批量生產(chǎn)的首選方式，但需在工藝上控制壓鑄雜質(zhì)、氣孔等問題，保守采用密封圈方式或者采用摩擦焊焊接的方式，都需要在工藝上提高可靠性避免導(dǎo)致漏水問題。

壓鑄成型再焊接，工藝控制良好，且制程穩(wěn)定，具備批量交付能力。除了摩擦焊焊接工藝，部分水冷板還會(huì)采用釬焊或真空釬焊的焊接工藝。