Placas de refrigeración líquida personalizadas para baterías de vehículos eléctricos, módulos ESS y electrónica de potencia.
Trumonytechs fabrica placas de refrigeración líquida personalizadas según el formato de su celda y las condiciones térmicas límite, en configuraciones de microcanales, tubos serpentinos y estampados. La configuración más adecuada depende del diseño del paquete y del volumen anual. Cada placa se somete a una prueba de fugas de helio antes de su envío. Ofrecemos presupuestos a partir de un archivo CAD o las dimensiones del límite, los datos de carga térmica, el tipo de refrigerante, el rango de temperatura objetivo y el volumen anual previsto. El análisis DFM se incluye en el presupuesto sin coste adicional. Los prototipos CNC suelen enviarse entre dos y tres semanas después de la finalización del diseño; las construcciones con herramientas requieren más tiempo, y el cronograma se confirma durante la revisión del diseño.
¿Tienes el formato de la celda y el valor de la carga térmica? Con eso basta para obtener una recomendación de construcción.
Cuándo la refrigeración líquida es la opción correcta y cuándo no.
La refrigeración líquida resulta rentable cuando la carga térmica por unidad de área supera el umbral que puede soportar una vía pasiva, o cuando la diferencia de temperatura entre celdas debe mantenerse por debajo de 3–5 °C.
La propagación de célula a célula por debajo de la cual una vía pasiva generalmente deja de ser suficiente.
- 01Pasivo es suficiente
Cuando la carga térmica se puede gestionar mediante convección natural o un disipador de calor, un diseño pasivo es más sencillo y económico de cumplir.
- 02No hay bucle disponible
Cuando el sistema no puede incorporar un circuito de líquido (bomba, depósito, intercambiador de calor), la placa por sí sola no resuelve nada.
- 03Fluido incompatible
Cuando el fluido de trabajo no es compatible con el aluminio o el cobre, es necesario resolver la cuestión del material antes de poder dibujar cualquier geometría.
La trayectoria del calor en sí es corta: las celdas generan calor, un material de interfaz térmica lo transporta a la superficie de la placa, el refrigerante lo recoge en los canales y un intercambiador externo lo disipa. Para el almacenamiento a escala de red y comercial e industrial, el diseño está impulsado por ciclos de trabajo largos y cargas térmicas sostenidas, y ese caso se expone en nuestra Soluciones de refrigeración ESS página.
Microcanal, tubo serpentino o estampado: construcción que se adapta al formato de la celda.
La construcción sigue el formato de celda y la disposición del paquete: la misma función puede ser cumplida por tres placas diferentes, y la que se ajuste dependerá del espacio que el paquete proporcione a los canales.
Microcanal
Perfil extruido con fijaciones soldadas en aleación de aluminio 3003, la opción habitual para placas de refrigeración de baterías en paquetes prismáticos y tipo bolsa donde se requiere mantener una superficie grande y uniforme.
Tubo de serpiente
Tubo en forma de S soldado al conjunto, para módulos cilíndricos (18650, 2170, 4680) donde el espacio es reducido y las opciones de enrutamiento son limitadas.
Sellado
Trayectoria de flujo formada en la lámina, con aletas donde sea necesario. Las placas de refrigeración por agua estampadas son adecuadas para superficies grandes y programas de vehículos eléctricos o sistemas de almacenamiento de energía que requieren escalabilidad.
Esas tres cifras corresponden a placas ya construidas, no a un límite de envolvente. El ancho máximo de la cara, el ancho mínimo del canal y el espesor mínimo de la pared dependen de la construcción y las herramientas, y se fijan en la revisión de los planos.
Se deciden tres aspectos en orden. El formato de celda y la disposición del paquete determinan qué construcciones son geométricamente posibles. El volumen anual determina cuál de ellas es económicamente viable. Por debajo de la cantidad en la que un troquel específico resulta rentable, las placas soldadas mediante CNC y soldadura por fricción-agitación no conllevan costes de utillaje y permiten obtener el plano más rápidamente. Por encima de esta cantidad, el estampado reduce el coste por pieza. La carga térmica y el rango de flujo se consideran al final, dimensionando la densidad de canales dentro de la construcción ya elegida.
La densidad de canales implica una compensación con la caída de presión: colocar más canales debajo de un punto caliente uniformiza la temperatura de la superficie y reduce la altura que la bomba debe soportar. Dimensionamos esa compensación según el rango de flujo que nos proporcione, en lugar de usar un valor predeterminado; el aspecto estructural se detalla en nuestra nota sobre diseño de la placa de refrigeración líquida. Dónde se ubica la placa dentro de la mochila y qué soporta el marco es una cuestión aparte; ver gestión térmica de la batería.
Materiales, compatibilidad con refrigerantes y acabado superficial
La selección de materiales para una placa fría líquida depende tanto del refrigerante como de la conductividad, ya que el fluido determina qué aleaciones permanecen intactas durante su vida útil.
| Material | Conductividad (aprox.) | Resistencia a la corrosión | Aplicación típica | Nota |
|---|---|---|---|---|
| aluminio 3003 | ~150 W/m·K | Bien | EV, ESS | Estándar |
| aluminio 1060 | ~234 W/m·K | Baja | Placas laminadas | Alta conductividad |
| Cobre | ~390 W/m·K | Necesita recubrimiento | IGBT, láser | No en un bucle de aluminio |
El aluminio y el cobre no comparten un circuito de refrigeración; el acoplamiento galvánico en un fluido común ataca al metal menos noble. La concentración de glicol funciona de la misma manera: una concentración específica puede acelerar el ataque en un grado de aleación específico, por lo que el acoplamiento se verifica en una etapa temprana, no durante la calificación.
Se ofrecen servicios de anodizado, niquelado y conversión a cromato cuando el entorno o la pieza de acoplamiento lo requieren. En el caso de gabinetes para exteriores y cambios estacionales de temperatura, surge esta cuestión. Incluya el tipo y la concentración del refrigerante con el plano; la aleación y cualquier tratamiento superficial se determinarán a partir de estos datos, no al revés.
¿Qué factores influyen en el coste de las placas de refrigeración líquida personalizadas?
El precio de las placas de refrigeración líquida personalizadas depende de la carga térmica, el tamaño de la superficie de la placa, el espacio disponible, el volumen de producción y la construcción que permiten estos cuatro factores. Trumonytechs cotiza en función de un plano, no de una lista de precios. El costo de las herramientas para una placa estampada y el volumen en el que se amortiza se establecen para cada proyecto. Es importante solicitar explícitamente en su solicitud de cotización (RFQ) el alcance del suministro, incluyendo si se incluyen o no los accesorios, el material de interfaz, los informes de prueba y el embalaje. La retroalimentación sobre el diseño para la fabricación (DFM) se incluye sin costo adicional.
El hecho de que la pieza requiera un troquel específico influye en su coste de fabricación; envíenos la cantidad anual y le diremos en qué lado de esa línea se encuentra.
Placa fría y material de interfaz térmica de un solo proveedor.
La resistencia de contacto en la superficie de la placa pertenece a quien sea propietario de ambos lados de la unión, y en la mayoría de los proyectos esos dos lados provienen de dos proveedores diferentes.
Trumonytechs fabrica la placa y la materiales de interfaz térmica que se asientan sobre ella: almohadillas, geles, rellenos de huecos y compuestos de encapsulado. La tolerancia de planitud en la placa y la deformación permanente en la interfaz se especifican en relación una con la otra, no por separado.
Cuando se abre un margen de tolerancia, la solución puede venir de cualquiera de las dos partes, y solo hay una a la que acudir.
Cómo demostramos que la placa no tendrá fugas y mantendrá la tolerancia.
Las fugas son el modo de fallo que pone fin a un programa de placas frías, y la prueba que las detecta debe ejecutarse en cada pieza en lugar de en una muestra.
Cada placa se somete a un control de fugas de helio —la espectrometría de masas de helio es el método de detección de fugas más sensible disponible comercialmente— antes de salir de la línea de producción. Las pruebas de ruptura hidrostática se realizan por encima de la presión de trabajo nominal.
Las uniones soldadas y brazadas se inspeccionan visualmente y mediante sección metalográfica, tanto en soldaduras por fricción-agitación como en uniones brazadas.
El control dimensional se realiza en una máquina de medición por coordenadas (CMM), incluyendo la planitud en toda la superficie de la interfaz térmica.
El informe de inspección del primer artículo abarca todas las dimensiones y el funcionamiento antes del lanzamiento de la serie. Las dimensiones críticas se mantienen bajo control estadístico de procesos con respecto a un objetivo CPK, y cada lote se envía con un etiquetado de trazabilidad completo.
Antes de todo eso, hay que mostrar el diseño para que cumpla con las especificaciones indicadas en el plano, con la aprobación del cliente en cada etapa.
- Evaluación térmicaFactibilidad
Evaluación térmica preliminar en función de su carga térmica y sus objetivos.
- Dibujos de interfaz2D
Dibujos que fijan las dimensiones críticas de la interfaz.
- Concepto de flujo + CFDSimulación
Trayectoria del flujo y configuración de los racores, con un resumen térmico y de flujo.
- Prototipo y pruebaMuestras
Prototipos mecanizados por CNC, probados y posteriormente perfeccionados.
- VerificaciónCerrar sesión
Verificación con respecto a los objetivos acordados antes del lanzamiento de la serie.
Los certificados del sistema de calidad (ISO 9001, IATF 16949) están disponibles bajo solicitud; especifique cuáles necesita en su consulta. Las declaraciones RoHS y REACH, así como la comunicación sobre sustancias altamente preocupantes (SVHC), están disponibles bajo solicitud, y la composición del material permite la presentación de la ficha técnica de datos de seguridad (IMDS).
No publicamos una lista de clientes, y una referencia con nombre es algo que el comprador debe poder verificar, en lugar de simplemente confiar en ella. Lo que sí se puede verificar es la documentación que acompaña a las piezas: la prueba de helio de cada pieza, el informe FAI, los certificados de fábrica y un certificado de conformidad en los documentos de envío. El departamento de Diseño para la Fabricación (DFM) le dará su opinión sobre el plano antes de que usted se comprometa a nada.
Información de diseño, plazo de entrega y qué se incluye en el envío.
Dos parámetros determinan la mayor parte del presupuesto de una placa de refrigeración líquida OEM, y usted deberá ajustarlos antes de poder calcular el precio de cualquier otro componente. El formato de la celda y la disposición del paquete son prioritarios, ya que la elección de la construcción se deriva de ellos. La carga térmica y el ciclo de trabajo (tanto el pico como el continuo) son secundarios, puesto que definen la densidad y el caudal de los canales. Los objetivos de temperatura, el tipo de refrigerante y el rango de entrada, el rango de caudal y la caída de presión admisible, así como el espacio físico con sus puntos de montaje, también son importantes. El precio de cada uno de estos parámetros se calcula en función de los dos primeros, no de forma aislada.
Una primera cita necesita menos:
- Dimensiones del archivo CAD o de los límites
- Datos de carga térmica
- Tipo de refrigerante
- Rango de temperatura objetivo
- Volumen anual previsto
- Congelación del diseñoEntradas fijas
La construcción, las interfaces y las entradas del programa son fijas.
- Prototipo CNC2-3 semanas
Los prototipos mecanizados por CNC, que no requieren herramientas, suelen enviarse entre dos y tres semanas después de la finalización del diseño.
- Construcción con herramientasMás herramientas
Las construcciones que requieren herramientas específicas prolongan ese plazo debido al tiempo de entrega de las herramientas, que se confirma durante la revisión del diseño en lugar de indicarse como una cifra fija.
El plazo de entrega de la serie se establece por programa en función del volumen y la construcción. Las cantidades de muestras y prototipos son flexibles; los mínimos de producción se determinan según el proceso establecido, una vez que se dispone del plano y la previsión anual. Antes del envío, el registro oficial es la inspección en sí: prueba de helio, CMM, FAI y la documentación correspondiente.
Las placas se envían en embalajes herméticos con desecante y tapones para evitar la entrada de partículas; en pedidos grandes, se envían en cajas de madera. Un certificado de conformidad, una ficha técnica, un certificado de fábrica y una lista de empaque acompañan a la mercancía.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la cantidad mínima de pedido (MOQ) para placas de refrigeración líquida personalizadas?+
No existe una cifra única que lo abarque todo. Una placa soldada por CNC o fricción-agitación puede producirse en pequeñas cantidades, ya que no requiere la amortización de un troquel; una placa estampada necesita un volumen anual suficiente para justificarlo. Los prototipos son un caso aparte y se mantienen flexibles. La cifra final se obtiene una vez que se dispone del diseño y la previsión.
¿Cuál es el coste de utillaje para una placa estampada y a partir de qué volumen se amortiza la inversión?+
El utillaje se presupuesta por proyecto en función de la geometría de la pieza y la cifra anual, ya que tanto el troquel como el punto de amortización varían con ella. Un proceso CNC o de soldadura por fricción-agitación evita por completo este problema en volúmenes bajos. Envíe el plano y una estimación de volumen con su solicitud de presupuesto.
¿Es posible personalizar la trayectoria del flujo en función de nuestro mapa de fuentes de calor?+
Sí. La trayectoria del flujo y la configuración de los accesorios se definen durante el diseño, con un resumen térmico y de flujo mediante CFD en función de la carga térmica y el ciclo de trabajo. La densidad de canales se puede concentrar donde el mapa muestra los puntos calientes. Envíe el mapa de fuentes de calor junto con el dibujo.
¿Cuánto tarda el transporte marítimo en llegar a nuestro puerto y quién se encarga de la aduana?+
El tiempo de tránsito depende del puerto de carga, el destino y el servicio, por lo que el precio se confirma en función de su puerto en la cotización, no se publica como estándar. Los aranceles, el despacho de aduana y cualquier inspección previa al envío se rigen por las normas del destino. Indique el puerto en su primer mensaje y se incluirá en el mismo precio.
¿Qué sucede después de la entrega: repuestos, reclamaciones, soporte técnico?+
El etiquetado de trazabilidad en cada lote permite vincular una placa a una producción específica y a los registros de inspección correspondientes: prueba de helio, CMM e informe de la primera muestra. Las condiciones de reclamación y repuestos no se detallan en esta página; solicítelas junto con su solicitud de presupuesto.
¿Qué términos comerciales no aparecen en esta página?+
En esta página no se publican la garantía, las condiciones de pago, la capacidad de compra en función de una previsión anual específica ni la confidencialidad de los planos. Solicite la información que su proceso de compras requiera al enviar la solicitud de cotización (RFQ) e indique en qué fase necesita que se definan: RFQ o pedido de compra (PO).
Aluminio o cobre: ¿qué es lo que realmente cambia?+
La tabla anterior sitúa la conductividad térmica del cobre en aproximadamente 390 W/m·K, frente a los 150 W/m·K del aluminio 3003. Sin embargo, el cobre requiere un recubrimiento para resistir la corrosión y no puede compartir el circuito de refrigeración con las piezas de aluminio. El 3003 es el estándar para placas de vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía; el cobre se utiliza en componentes IGBT y láser.
