水冷板的结构设计 1)材料。水冷板材料通常使用铝、铜、不锈钢等,其中以铝使用广泛。铝材料密度小,导热系数高,次于铜,而且三者当中为便宜,因此产品。 2)密封。水冷板的密封方式主要有O-Ring密封,焊接。O-Ring密封的方式适合在小压力的情况下,需要考虑O-ring的耐高温和耐老化问题;焊接可以使整个冷板形成一体性,具备很高的可靠性和耐久性。北京百明盛达科技发展有限公司目前主要提供焊接水冷板,焊接方法包括真空钎焊、搅拌摩擦焊接等。
水冷板的焊接方式有:氮气保护钎焊,真空钎焊,氩弧焊,搅拌摩擦焊等。焊接方式的选用与材质和产品的厚度有关,氮气保护钎焊和真空钎焊通常适用于产品壁薄,质量小的产品如热交换器,雷达天线等,焊接母材通常选用AL3003,AL4004,AL4045,AL4043等;氩弧焊接由于起弧温度高,加上有氩气保护,可以焊接任意形式铝材,但是由于氩焊温度高,焊接的母材需比较厚,焊接时容易产生局部变形,焊缝需要后加工处理,加工面有砂眼,裂纹等缺陷。氩焊通常采用手工操作,具有不稳定性。搅拌摩擦焊接特别适用于铝合金的焊接,具有缺陷率低、绿色环保的技术特点,是厚壁较大型的冷板制作的焊接工艺。以上无论何种焊接方式,焊缝周围都需要注意材料无杂质,否则影响焊接产生缺陷。
焊接设计要注意: Ø采用氩弧焊接需要开适合焊接的斜坡口; Ø钎焊、搅拌摩擦焊需要严格控制焊缝的间隙,间隙在0.05~0.10mm之间; Ø无论何种焊接方式对焊料的选择都焊料与母材的材质相近,否则因产品处于盐溶液当中产生原电池反应腐蚀焊缝。 Ø对于焊接会产生变形,焊接前产品需对厚度留有余量,以免后加工使产品尺寸无法
蒸馏水或者纯净水通入产品,保压2小时,产品置空气中观察是否渗水或冒水。许多细小的泄露通常会冒极小的水珠,观察上时好用放大镜在灯光下观察。
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。
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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