Componentes personalizados para la gestión térmica de baterías en vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía.
La gestión térmica de baterías de Trumonytechs abarca la ruta de calor desde la celda hasta el refrigerante: placas de refrigeración líquida, tubos de refrigeración, colectores y materiales de interfaz térmica, con análisis CFD previo a la fabricación. La configuración de la placa de refrigeración depende del formato de la celda y la carga térmica, y la familia de materiales de interfaz térmica (TIM) de su uso en la batería. Suministramos placas de refrigeración y componentes de refrigeración fabricados a medida para su formato de celda, desde prototipos hasta producción en serie, junto con materiales TIM de las gamas de modelos indicadas.
Comience con el formato de la celda y la carga térmica máxima: el formato de la celda establece la configuración de la placa fría y la carga térmica determina el tamaño de la trayectoria del flujo.
Cuándo una batería necesita refrigeración líquida y cuándo el aire es suficiente.
La refrigeración líquida se justifica en un paquete de baterías cuando la diferencia de temperatura entre celdas debe mantenerse por debajo de 3–5 °C, o cuando la carga térmica por unidad de área supera la capacidad de disipación del aire. Los ciclos de alta tasa de descarga (C-rate) y el almacenamiento de energía en exteriores, en contenedores o a gran escala suelen corresponder al lado líquido de esta regla.
Temperatura objetivo entre celdas (ΔT) por debajo de la cual la refrigeración líquida supera a la refrigeración por aire.
- La refrigeración pasiva ya funciona.
La convección natural o un disipador de calor mantienen las células dentro de sus límites de temperatura.
- No hay espacio para un circuito de refrigeración
El sistema no puede albergar la bomba, el depósito y el intercambiador de calor que necesita un circuito de líquido.
- fluido de trabajo incompatible
El fluido del circuito no es compatible con el aluminio ni con el cobre.
Cuando se cumple alguna de estas condiciones, o un sistema de respaldo de menor densidad funciona a temperaturas ambiente moderadas, el aire o la refrigeración pasiva pueden ser suficientes. Confirmamos esto en la primera revisión técnica en lugar de optar por una solución más compleja. Los requisitos específicos de escala para proyectos de red, C&I y solares con almacenamiento se tratan en el Soluciones de refrigeración ESS página.
Componentes de gestión térmica del paquete de baterías: placas frías, tubos y material de interfaz térmica (TIM).
Los componentes de los paquetes de baterías Trumonytechs se dividen en cuatro familias, y la construcción de la placa de refrigeración que utiliza un paquete depende del formato de sus celdas. Las placas de refrigeración y el material de interfaz térmica (TIM) tienen sus propias páginas de producto, los colectores se tratan en la página de refrigeración de ESS y la revisión del diseño se describe a continuación.
Adaptación de la placa fría y la pasta térmica al formato de celda y al tipo de unión.
Las configuraciones de placas frías se clasifican según el formato de celda, y las familias de materiales de interfaz térmica (TIM) según la unión que cumplen: relleno de huecos, unión de celda a placa o encapsulado de módulos. Las placas utilizan aluminio 3003 o 1060 o cobre, mientras que las familias de TIM utilizan silicona, epoxi o poliuretano.
| Formato de celda / unión | Configuración de la placa fría | Familia TIM | Química | Nota de selección |
|---|---|---|---|---|
| Células prismáticas | Microcanales, para uniformidad en grandes áreas. | Almohadilla de separación 30101, sin refuerzo | Silicona | Se recomienda utilizar una almohadilla sin refuerzo de hasta 300 × 200 mm. |
| Células de la bolsa | Microcanales, para uniformidad en grandes áreas. | No se ha publicado ninguna recomendación específica sobre TIM para bolsas. | — | TIM revisado en la discusión del diseño térmico |
| Módulos cilíndricos (18650 / 2170 / 4680) | Tubo serpenteante, donde el espacio de enrutamiento es reducido | Almohadilla de separación 30101 con película de PI o refuerzo de fibra de vidrio | Silicona | El refuerzo aumenta la fuerza del cuerpo. |
| Placas de gran superficie en volumen de producción (EV / ESS) | Sellado | — | — | Requiere un troquel específico; umbral de MOQ de producción más alto que las piezas CNC o FSW. |
| Células adheridas a la placa fría | — | Adhesivo estructural de poliuretano 30107 | Poliuretano | Curado completo en 7 días a 23 ± 2 °C. |
| Relleno, aislamiento y encapsulado de los módulos | — | Compuesto de encapsulado de silicona 30103 | Silicona | Mezclado a mano A/B; curado a temperatura ambiente o elevada. |
Dentro de la familia de almohadillas, el refuerzo sacrifica la conductividad en aras de una mejor manipulación. Una almohadilla sin refuerzo conduce mejor el calor y cuesta menos, pero es débil, se adhiere mal, se deforma en piezas grandes y es difícil de colocar sin que queden burbujas de aire atrapadas. Para piezas de hasta 300 × 200 mm, la almohadilla sin refuerzo es la opción más económica. Se recomiendan las estructuras de película y cinta de PI para piezas de hasta 500 × 420 mm; la cinta de PI también proporciona aislamiento y una unión más fuerte a la placa, y puede reducir el costo de la colocación manual.
Mantenga las piezas de aluminio y cobre separadas del mismo circuito de refrigeración y verifique la composición química del refrigerante con anticipación: ciertas concentraciones de glicol aceleran la corrosión en ciertos grados de aleación.
Donde la placa fría se encuentra con el TIM: Interfaz y alcance del suministro
La resistencia de contacto entre la celda, el material de interfaz térmica (TIM) y la placa fría es responsabilidad de un solo proveedor cuando ambas piezas provienen de Trumonytechs. Las almohadillas y los geles también aíslan eléctricamente, con tensiones de ruptura superiores a 6 y superiores a 12 kV/mm en los modelos de almohadillas listados y de 8 kV/mm para los geles.
El alcance abarca placas frías, tubos serpentines, colectores de distribución de líquido, conjuntos de refrigeración soldados y las cinco familias de materiales de interfaz térmica (TIM), con retroalimentación de DFM incluida en el presupuesto sin costo adicional. Revisamos la selección de materiales de interfaz dentro del análisis de diseño térmico sin costo adicional.
Las bombas y los intercambiadores de calor externos suelen ser suministrados por el integrador del sistema o el proveedor de componentes del sistema. Durante la revisión del diseño térmico, le asesoramos sobre cómo se integran nuestros componentes con ellos.
Desde la revisión del diseño térmico hasta la producción en serie.
El desarrollo de placas de refrigeración y componentes de enfriamiento personalizados se lleva a cabo en cinco etapas, con un punto de confirmación del cliente en cada una. No se inicia la fabricación de herramientas ni la producción hasta que su equipo de ingeniería haya aprobado los resultados de la simulación.
La revisión del diseño térmico parte de los seis puntos de entrada que se detallan a continuación. Si alguno aún está pendiente, comparta lo que se haya confirmado, y la revisión identificará las variables que deben resolverse antes de continuar con la definición del alcance. La selección del material de interfaz térmica (TIM) se incluye en esta revisión como un punto de entrada; las cinco etapas se aplican a la placa fría y a los componentes de refrigeración.
- Formato de celda y diseño del paquete
- Carga térmica y ciclo de trabajo, pico y continuo
- Temperatura celular máxima y ΔT célula a célula objetivo
- Tipo de refrigerante y temperatura de entrada
- Rango de caudal y caída de presión admisible
- Envolvente mecánica, límites de interfaz y restricciones de TIM
- El cliente confirma los datos introducidos.Revisión del diseño térmico
Antes de iniciar cualquier trabajo de diseño, se comprueba la viabilidad del formato de la celda, la carga térmica, los objetivos de temperatura y la geometría del paquete.
- Resultados de las revisiones de clientessimulación CFD
Distribución del caudal, uniformidad de la temperatura y caída de presión bajo condiciones de entrada definidas.
- Cronograma confirmadoConstrucción de prototipo
Comienza únicamente después de la aprobación de la simulación; el plazo de entrega lo determina el tipo de placa y la geometría.
- Aprobación del clienteValidación de la muestra
Pruebas de fugas y presión, medición de la resistencia térmica y documentación específica para cada cliente.
- Comienza la producciónProducción en serie
Solo se libera una vez que la muestra validada ha sido aprobada.
La validación del desarrollo también abarca la carga mecánica, la resistencia al flujo, la corrosión interna y la corrosión por niebla salina. El razonamiento detrás de las trayectorias de flujo, la elección del refrigerante y la validación se establece en nuestro documento. Guía de diseño de sistemas de refrigeración líquida.
Precios de placas de refrigeración y TIM: Herramientas, cantidad mínima de pedido y alcance del presupuesto.
La elección del proceso determina el utillaje y la cantidad mínima de pedido (MOQ) para una placa de refrigeración: los prototipos mecanizados por CNC no requieren utillaje, mientras que las placas estampadas necesitan un troquel específico y tienen un umbral de MOQ de producción más alto. La selección de la placa de refrigeración también considera la carga térmica, el tamaño de la placa, el espacio disponible, el volumen de producción y el coste, y no se publica ningún rango de precios en esta página. Tampoco se publica si se aplica un cargo por utillaje ni cómo se calcula; el TIM se cotiza por modelo, cantidad y formato de embalaje.
Envíe la carga térmica y el volumen anual previsto junto con su plano; recibirá la respuesta de DFM con el presupuesto sin coste adicional.
Calidad, cumplimiento y entrega por línea de productos
La inspección, la documentación y los plazos de entrega difieren entre las placas de refrigeración y los materiales TIM, por lo que cada línea de productos se resume aquí y se detalla en su propia página. La tabla mantiene separadas las dos declaraciones de conformidad porque abarcan materiales diferentes.
| Artículo | placas y tubos de refrigeración | Materiales de interfaz térmica |
|---|---|---|
| Inspección de salida | Prueba de fugas de helio en cada pieza; verificación con CMM que incluye la planitud de la interfaz térmica; prueba de ruptura hidrostática por encima de la presión de trabajo nominal; FAI; SPC en dimensiones clave | No se publica en esta página; lista de datos del modelo, métodos de prueba para propiedades medidas cuando se proporcionan. |
| Documentos de cumplimiento | Declaraciones RoHS/REACH y comunicación SVHC bajo solicitud; la composición del material permite la presentación de IMDS. | Fórmula compatible con RoHS; clasificación de inflamabilidad UL 94 V-0 donde así lo indiquen los datos del modelo. |
| Sistema de calidad | Los certificados del sistema de calidad (ISO 9001, IATF 16949) están disponibles bajo petición; especifique cuáles necesita en su consulta. | El alcance del certificado para la producción de TIM no se publica en esta página. |
| Plazo de entrega del prototipo | Los prototipos CNC suelen tardar entre 2 y 3 semanas después de la confirmación del diseño; los prototipos mecanizados tardan más y se confirman en la revisión del diseño. | No publicado en esta página |
| Documentos y embalaje | Certificado de conformidad (CoC), TDS, certificado de fábrica y lista de empaque; embalaje sellado contra la humedad con desecante, tapones de sellado para puertos, cajas de madera para pedidos grandes, etiquetas de trazabilidad de lotes. | No publicado en esta página |
| Detalles | placas de refrigeración por agua | Materiales de interfaz térmica |
Cuando una celda indique "no publicado", especifique el plazo de entrega, los documentos o la información de embalaje que necesita en su solicitud de cotización.
El desarrollo de placas de refrigeración puede generar informes FAI, un resumen de evaluación CFD y documentación de validación de muestras para la calificación de proveedores, según los requisitos del proyecto. La capacidad de procesamiento de placas de refrigeración abarca FSW, soldadura al vacío, estampado, extrusión y CNC, y la producción en volumen se inicia solo después de la aprobación de la muestra validada. Los acuerdos de inspección por terceros tampoco se publican en esta página.
Preguntas que los ingenieros hacen sobre las piezas de refrigeración de paquetes de baterías.
¿Qué parámetros de entrada cambian con mayor frecuencia en las etapas finales de un proyecto de gestión térmica de baterías?
El tipo y la concentración del refrigerante, así como la temperatura de entrada del refrigerante, son los dos parámetros que con mayor probabilidad cambiarán tras la fase de análisis. La proporción agua-glicol afecta a los objetivos de conductividad, viscosidad y caída de presión. Si estos parámetros se tratan como resultados en lugar de entradas, la primera simulación puede no alcanzar el objetivo de uniformidad de temperatura y requerir un rediseño; por lo tanto, conviene confirmarlos desde el principio.
¿Qué tan confiable es la simulación CFD antes de comprometerse con el uso de herramientas de placa fría?
Los resultados de la simulación CFD son tan fiables como sus condiciones de contorno, y es necesario confirmar la carga térmica, las condiciones de entrada y el caudal. Los equipos que trabajen con valores estimados o provisionales recibirán actualizaciones una vez que se hayan fijado los parámetros finales de la celda. En ambos casos, la herramienta estará a la espera de su aprobación de la simulación.
¿Es posible unir las células directamente a la placa fría mediante un adhesivo térmico?
Sí. El adhesivo estructural de poliuretano 30107 está diseñado para unir celdas a la placa fría. El grado 0120 alcanza una resistencia al corte Al/Al de 11 MPa con una conductividad de 2,05 W/m·K medida según ASTM D5470. El tiempo de secado superficial es de 35 minutos a 25 °C y el curado completo publicado es de 7 días a 23 ± 2 °C; los tiempos de manipulación y liberación de los soportes no están publicados.
¿Qué almohadilla térmica es adecuada para celdas cilíndricas en un tubo serpentín?
Se incluyen dos construcciones reforzadas de acero inoxidable 30101 para celdas cilíndricas y placas de refrigeración tubulares. La película de PI conserva las demás propiedades del refuerzo de cinta de PI y es apta para piezas de hasta 500 × 420 mm. La tela de fibra de vidrio aporta flexibilidad y resistencia, conduce menos calor que una almohadilla simple y es apta para piezas de hasta 300 × 200 mm.
¿Están publicados el pedido mínimo, los precios, las condiciones de pago y la garantía?
Se aceptan prototipos de placas de refrigeración en cantidades flexibles, mientras que la cantidad mínima de pedido (MOQ) para producción depende del proceso: las piezas estampadas con utillaje específico requieren un umbral más alto que las piezas mecanizadas por CNC o FSW. La MOQ, los precios, las condiciones de pago, la garantía y el servicio posventa de TIM no se publican en esta página. Solicítelos junto con su solicitud de presupuesto (RFQ).
¿Firmarás un acuerdo de confidencialidad antes de que te enviemos los planos del paquete?
Los términos de confidencialidad y del acuerdo de no confidencialidad de los planos no se publican en esta página y pueden consultarse en el primer mensaje, antes de enviar cualquier plano, por correo electrónico a [email protected] o a través del formulario de presupuesto. El formulario de presupuesto acepta tanto un plano CAD como las dimensiones de los límites.
¿Cuánto tarda el envío y quién se encarga de los aranceles de importación?
El tiempo de tránsito depende del puerto de destino y del método de envío, y se confirma en el presupuesto, no se publica aquí. Los aranceles de importación, el despacho de aduanas y las autorizaciones locales dependen del país de destino, por lo que se debe definir quién se encarga del transporte de cada artículo antes de realizar el pedido.
