{"id":32748,"date":"2026-09-10T01:56:57","date_gmt":"2026-09-10T01:56:57","guid":{"rendered":"https:\/\/trumonytechs.com\/?p=32748"},"modified":"2026-09-10T01:57:25","modified_gmt":"2026-09-10T01:57:25","slug":"conception-de-plaques-froides-pour-la-gestion-thermique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/cold-plate-design-for-thermal-management\/","title":{"rendered":"Conception de plaques froides pour la gestion thermique"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">Une plaque froide est une plaque m\u00e9tallique scell\u00e9e qui transporte un liquide de refroidissement \u00e0 travers des canaux internes afin d&#039;\u00e9vacuer la chaleur d&#039;un appareil. Dans un bloc-batterie, elle se situe au milieu du circuit thermique. La chaleur s&#039;\u00e9chappe des cellules, traverse une plaque froide. <a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/materiaux-dinterface-thermique\/\">mat\u00e9riau d'interface thermoconducteur<\/a>, L&#039;eau p\u00e9n\u00e8tre dans la paroi de la plaque et est \u00e9vacu\u00e9e par le liquide de refroidissement. Ce dernier n&#039;entre jamais en contact avec les cellules\u00a0; la plaque est reli\u00e9e au module par le mat\u00e9riau d&#039;interface, ce qui la classe dans la cat\u00e9gorie des syst\u00e8mes de refroidissement liquide sans contact, au m\u00eame titre que les m\u00e9thodes par contact telles que l&#039;immersion et la pulv\u00e9risation. Une conception optimale repose sur l&#039;ad\u00e9quation du mat\u00e9riau, de la disposition des canaux et du proc\u00e9d\u00e9 de fabrication de la plaque \u00e0 une charge thermique et \u00e0 une temp\u00e9rature cible d\u00e9finies, et non sur le choix d&#039;une pi\u00e8ce standard.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Quel est le r\u00f4le du refroidissement par plaque froide dans la gestion thermique des batteries ?<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une plaque froide ne refroidit que la zone avec laquelle elle est en contact physique\u00a0; c\u2019est cette contrainte de contact qui rend les choix de conception essentiels. La chaleur se propage du module vers un fluide caloporteur monophasique circulant dans la plaque. Par cons\u00e9quent, la plan\u00e9it\u00e9 de la plaque, la qualit\u00e9 de l\u2019interface et le routage des canaux d\u00e9terminent les performances. Trois propri\u00e9t\u00e9s permettent de d\u00e9terminer si une plaque convient \u00e0 un pack donn\u00e9\u00a0:<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>Interface de contact\u00a0: la plan\u00e9it\u00e9 de la plaque, l\u2019\u00e9cart avec le module et la qualit\u00e9 du mat\u00e9riau d\u2019interface d\u00e9terminent la r\u00e9sistance thermique de contact.<\/li>\r\n<li>Emballage : un <a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/pf\/plaque-de-refroidissement-de-leau\/\">plaque de refroidissement de l'eau<\/a> doit s&#039;adapter au format de la cellule et \u00e0 la g\u00e9om\u00e9trie du module, et les cellules cylindriques, prismatiques et en forme de poche pr\u00e9sentent chacune une surface de contact diff\u00e9rente.<\/li>\r\n<li>Limite du liquide de refroidissement\u00a0: \u00e9tant donn\u00e9 que le liquide de refroidissement est scell\u00e9 \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la plaque, l\u2019isolation \u00e9lectrique, l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et les marges de fuite font partie int\u00e9grante de la conception et ne sont pas des consid\u00e9rations ult\u00e9rieures.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La question de savoir si une plaque froide est plus \u00e9conomique qu&#039;une autre solution de refroidissement d\u00e9pend du syst\u00e8me lui-m\u00eame, et non d&#039;une caract\u00e9ristique de la plaque. Cela d\u00e9pend du fluide frigorig\u00e8ne, de l&#039;\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, de la pompe et de la maintenance n\u00e9cessaires au syst\u00e8me\u00a0; la comparaison doit donc \u00eatre effectu\u00e9e au niveau de l&#039;ensemble du syst\u00e8me.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"600\" class=\"wp-image-37338\" src=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/cold-plate-cell-to-coolant-heat-path.webp\" alt=\"Coupe transversale de la plaque froide liquide montrant le chemin thermique cellule-fluide de refroidissement pour la gestion thermique\" srcset=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/cold-plate-cell-to-coolant-heat-path.webp 800w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/cold-plate-cell-to-coolant-heat-path-300x225.webp 300w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/cold-plate-cell-to-coolant-heat-path-768x576.webp 768w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/cold-plate-cell-to-coolant-heat-path-16x12.webp 16w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Types courants de plaques froides et leur fabrication<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le choix du proc\u00e9d\u00e9 de fabrication est primordial lors de la conception, car il d\u00e9termine la g\u00e9om\u00e9trie du canal, la pression nominale, le poids et le co\u00fbt avant tout r\u00e9glage thermique. Chacun des cinq proc\u00e9d\u00e9s pr\u00e9sent\u00e9s ci-dessous correspond \u00e0 une combinaison sp\u00e9cifique de charge thermique, de r\u00e9sistance et de volume de production. Les points forts et les points faibles mentionn\u00e9s sont des tendances \u00e0 v\u00e9rifier en fonction de votre alliage, de l&#039;\u00e9paisseur de paroi et du cycle de service, et non des valeurs limites fixes.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Extrusion de profil\u00e9s avec soudage par friction-malaxage<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le proc\u00e9d\u00e9 d&#039;extrusion de profil\u00e9s fa\u00e7onne directement les canaux, les usine pour les ouvrir, puis scelle le couvercle avec <a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/soudage-a-froid-gestion-thermique\/\">soudage par friction-malaxage<\/a>. La soudure \u00e0 l&#039;\u00e9tat solide offre g\u00e9n\u00e9ralement une bonne r\u00e9sistance structurelle, une plan\u00e9it\u00e9 de surface et un transfert thermique efficace. Ses inconv\u00e9nients sont r\u00e9els\u00a0: usinage plus pouss\u00e9, plaque plus \u00e9paisse et plus lourde, encombrement accru et espace limit\u00e9 pour les trous de vis sur la face d&#039;\u00e9tanch\u00e9it\u00e9. Cette solution convient aux ensembles o\u00f9 la charge structurelle et l&#039;int\u00e9grit\u00e9 des joints priment sur le poids.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Plaques tubulaires d&#039;harmonica<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les plaques tubulaires en forme d&#039;harmonica sont constitu\u00e9es de microcanaux parall\u00e8les en aluminium extrud\u00e9, dont les extr\u00e9mit\u00e9s sont soud\u00e9es aux collecteurs. Ce proc\u00e9d\u00e9 permet d&#039;obtenir des plaques l\u00e9g\u00e8res, peu co\u00fbteuses \u00e0 fabriquer et rapides \u00e0 produire. En contrepartie, la surface de contact est r\u00e9duite, les parois sont fines, le coefficient d&#039;\u00e9change thermique est modeste et la capacit\u00e9 de charge est faible. De ce fait, elles sont g\u00e9n\u00e9ralement plus adapt\u00e9es aux modules l\u00e9gers et \u00e9conomiques, situ\u00e9s loin des zones \u00e0 flux thermique maximal.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Plaques Roll-Bond (gonflables)<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"600\" class=\"wp-image-37339\" src=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/roll-bond-cold-plate-channels.webp\" alt=\"Plaque froide \u00e0 liaison roul\u00e9e avec canaux de refroidissement gonflables pour la gestion thermique de la batterie\" srcset=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/roll-bond-cold-plate-channels.webp 800w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/roll-bond-cold-plate-channels-300x225.webp 300w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/roll-bond-cold-plate-channels-768x576.webp 768w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/roll-bond-cold-plate-channels-16x12.webp 16w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les plaques \u00e0 laminage par extrusion-recyclage (roll-bond) sont fabriqu\u00e9es en imprimant un motif de canaux entre deux feuilles, en les assemblant par laminage \u00e0 chaud, puis en gonflant les canaux avec du gaz. Elles sont \u00e9conomiques \u00e0 la production en s\u00e9rie, conduisent bien la chaleur et peuvent \u00eatre tr\u00e8s fines et l\u00e9g\u00e8res. Leur principal inconv\u00e9nient est d&#039;ordre m\u00e9canique\u00a0: la structure gonfl\u00e9e pr\u00e9sente une r\u00e9sistance \u00e0 la pression limit\u00e9e et un risque de fuite plus \u00e9lev\u00e9, ce qui restreint leur utilisation aux applications basse pression et \u00e0 faible \u00e9paisseur.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Plaques estamp\u00e9es<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"600\" class=\"wp-image-37340\" src=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/stamped-cold-plate-flow-channels.webp\" alt=\"Plaque froide en aluminium estamp\u00e9 avec canaux d&#039;\u00e9coulement bras\u00e9s pour la gestion thermique\" srcset=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/stamped-cold-plate-flow-channels.webp 800w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/stamped-cold-plate-flow-channels-300x225.webp 300w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/stamped-cold-plate-flow-channels-768x576.webp 768w, https:\/\/www.trumonytechs.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/stamped-cold-plate-flow-channels-16x12.webp 16w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&#039;emboutissage consiste \u00e0 presser de l&#039;aluminium entre des matrices pour former des canaux, puis \u00e0 braser les deux parois. Cette m\u00e9thode permet une grande vari\u00e9t\u00e9 de formes de canaux, une large surface de contact et une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la pression et \u00e0 la traction, m\u00eame en production de masse. Elle engendre des co\u00fbts d&#039;outillage et exige un contr\u00f4le pr\u00e9cis de la plan\u00e9it\u00e9\u00a0; or, cette m\u00eame plan\u00e9it\u00e9, essentielle au bon contact thermique, rend l&#039;assemblage moins tol\u00e9rant. L&#039;emboutissage est particuli\u00e8rement adapt\u00e9 aux configurations de production en grande s\u00e9rie, de type \u00ab\u00a0cellule-pack\u00a0\u00bb, o\u00f9 l&#039;outillage est amorti.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Plaques \u00e0 ailettes<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les plaques \u00e0 ailettes comblent l&#039;espace entre deux panneaux gr\u00e2ce \u00e0 des ailettes dentel\u00e9es et sont scell\u00e9es par brasage sous vide sans flux. Ce proc\u00e9d\u00e9 garantit une propret\u00e9 interne \u00e9lev\u00e9e, une distribution homog\u00e8ne du flux thermique et d&#039;excellentes performances de transfert de chaleur. Son co\u00fbt est plus \u00e9lev\u00e9 et les exigences de plan\u00e9it\u00e9 sont strictes\u00a0; cette solution est donc privil\u00e9gi\u00e9e lorsque la densit\u00e9 du flux thermique et l&#039;uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature justifient l&#039;investissement.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Choix du mat\u00e9riau de la plaque\u00a0: aluminium ou cuivre<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&#039;aluminium est g\u00e9n\u00e9ralement privil\u00e9gi\u00e9 pour les plaques froides des batteries, car le poids de l&#039;ensemble prime sur la conductivit\u00e9 thermique maximale. Le cuivre conduit la chaleur environ deux fois mieux, avec une conductivit\u00e9 proche de 400 W\/m\u00b7K contre 150 \u00e0 250 W\/m\u00b7K pour les alliages d&#039;aluminium (selon l&#039;alliage et le traitement thermique), mais il est plus lourd, plus cher et plus difficile \u00e0 usiner. Le cuivre n&#039;est utilis\u00e9 que lorsque le flux thermique local est suffisamment \u00e9lev\u00e9\u00a0; ailleurs, l&#039;aluminium compense ce d\u00e9faut par une conception optimis\u00e9e des canaux. Quel que soit le m\u00e9tal choisi, il doit \u00eatre chimiquement compatible avec le fluide de refroidissement pour \u00e9viter la corrosion galvanique. <a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/quel-est-le-meilleur-liquide-de-refroidissement\/\">s\u00e9lection du liquide de refroidissement<\/a> La d\u00e9cision est prise en m\u00eame temps que la plaque de m\u00e9tal, et non apr\u00e8s.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Facteurs thermiques dans la conception des plaques froides<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La conception d&#039;une plaque froide suit la m\u00eame logique qu&#039;un dissipateur thermique refroidi par air, \u00e0 une diff\u00e9rence pr\u00e8s\u00a0: le fluide caloporteur est un liquide, ce qui augmente le coefficient de transfert thermique et modifie l&#039;optimisation g\u00e9om\u00e9trique. Quatre facteurs sont sous le contr\u00f4le du concepteur pour chaque plaque\u00a0:<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>zone de contact entre solide et fluide dans un volume fixe ;<\/li>\r\n<li>le chemin thermique depuis la source de chaleur \u00e0 travers le mat\u00e9riau d&#039;interface\u00a0;<\/li>\r\n<li>la forme de la surface fluide-solide pour un mouillage efficace ;<\/li>\r\n<li>un court chemin de conduction de la source \u00e0 la paroi de la plaque, puis au liquide de refroidissement et enfin \u00e0 la sortie du syst\u00e8me.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les quatre facteurs mentionn\u00e9s ci-dessus sont optimis\u00e9s pour maintenir les cellules dans une plage de temp\u00e9rature cible. Les \u00e9tudes comparatives de gestion thermique des batteries font g\u00e9n\u00e9ralement \u00e9tat d&#039;une plage cible de conception d&#039;environ 15 \u00e0 35 \u00b0C pour les cellules lithium-ion, bien que certaines sources indiquent une plage de 20 \u00e0 40 \u00b0C, voire plus. Les limites exactes d\u00e9pendent de la chimie des cellules, de leur \u00e9tat de charge, du taux de charge\/d\u00e9charge (C-rate) et des sp\u00e9cifications du fabricant. Ces m\u00eames \u00e9tudes visent g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 maintenir l&#039;\u00e9cart de temp\u00e9rature entre les cellules \u00e0 environ 5 \u00b0C. Cette valeur repr\u00e9sente un objectif d&#039;uniformit\u00e9 au niveau du pack, distinct de la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature au sein d&#039;une m\u00eame cellule et de la limite sup\u00e9rieure absolue. Il s&#039;agit d&#039;objectifs de conception, et non de limites de s\u00e9curit\u00e9 universelles.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les param\u00e8tres de conception se r\u00e9partissent en quatre cat\u00e9gories qu&#039;il ne faut pas confondre\u00a0: la distribution de la charge thermique (uniforme ou concentr\u00e9e), le d\u00e9bit du fluide de refroidissement et la courbe de la pompe, la perte de charge admissible et les crit\u00e8res d&#039;acceptation de la temp\u00e9rature (temp\u00e9rature maximale de surface et, s\u00e9par\u00e9ment, l&#039;exigence d&#039;uniformit\u00e9 de cette surface). Les exigences r\u00e9elles les regroupent en cas concrets.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>Flux thermique uniforme, d\u00e9bit fixe, perte de charge plafonn\u00e9e et temp\u00e9rature de surface maximale, sans exigence d&#039;uniformit\u00e9 de la surface.<\/li>\r\n<li>Les limites hydrauliques sont les m\u00eames, mais les charges thermiques sont concentr\u00e9es en points chauds sous le composant, de sorte que la carte thermique n&#039;est pas uniforme.<\/li>\r\n<li>Flux thermique uniforme et d\u00e9bit fixe \u00e0 l&#039;int\u00e9rieur du bouchon de pression, avec une temp\u00e9rature de surface non uniforme accept\u00e9e entre les composants.<\/li>\r\n<li>L&#039;un quelconque des \u00e9l\u00e9ments ci-dessus, plus l&#039;exigence que la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature de surface reste dans une limite d&#039;uniformit\u00e9 d\u00e9finie, sur toute la plaque ou sous un composant choisi.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les cas exigeant une uniformit\u00e9 de surface sont les plus complexes et les plus co\u00fbteux \u00e0 satisfaire\u00a0; les deux cas acceptant une temp\u00e9rature de surface non uniforme sont plus fr\u00e9quents sur les panneaux \u00e0 refroidissement fixe. La r\u00e9solution d&#039;un cas implique l&#039;\u00e9tablissement d&#039;une cartographie thermique, la conception d&#039;un circuit de liquide, le calcul de l&#039;\u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature et de la perte de charge, et l&#039;ajustement du circuit jusqu&#039;\u00e0 l&#039;obtention des valeurs cibles. La conception est ensuite simul\u00e9e, et un prototype est construit et test\u00e9 afin de mesurer la perte de charge, les temp\u00e9ratures d&#039;entr\u00e9e et de sortie, ainsi que l&#039;\u00e9cart de temp\u00e9rature entre la surface de la plaque et le pack. Ce test confirme la faisabilit\u00e9 avant la production en s\u00e9rie.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Conception des canaux d&#039;\u00e9coulement et des convoyeurs<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le sens d&#039;\u00e9coulement d\u00e9termine \u00e0 la fois la direction et l&#039;efficacit\u00e9 du transfert de chaleur. Ainsi, la conception du canal d&#039;alimentation influence les performances de la plaque une fois le proc\u00e9d\u00e9 et le mat\u00e9riau fix\u00e9s. Le circuit est d\u00e9fini en premier lieu\u00a0: on trace le circuit de liquide, puis on calcule l&#039;\u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature et la perte de charge avant de le valider. Le choix du mat\u00e9riau se fait en parall\u00e8le, en mettant en balance le co\u00fbt, la disponibilit\u00e9 et l&#039;usinabilit\u00e9 avec la conductivit\u00e9 thermique et la densit\u00e9. Les propri\u00e9t\u00e9s propres du fluide caloporteur, notamment ses points de cong\u00e9lation et d&#039;\u00e9bullition ainsi que sa compatibilit\u00e9 chimique, font l&#039;objet d&#039;un contr\u00f4le distinct qui concerne le fluide lui-m\u00eame, et non le m\u00e9tal de la plaque.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une fois l&#039;itin\u00e9raire d\u00e9fini, la configuration du canal est optimis\u00e9e en fonction de variables concurrentes\u00a0:<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>maintenir le fluide pr\u00e8s de la source de chaleur pour r\u00e9duire la r\u00e9sistance \u00e0 la diffusion\u00a0;<\/li>\r\n<li>Les canaux de trac\u00e9 doivent \u00eatre situ\u00e9s \u00e0 une distance de s\u00e9curit\u00e9 des trous de fixation et des \u00e9l\u00e9ments structurels\u00a0;<\/li>\r\n<li>R\u00e9partir le liquide de refroidissement uniform\u00e9ment afin d&#039;utiliser toute la surface d&#039;\u00e9change thermique\u00a0;<\/li>\r\n<li>augmenter le d\u00e9bit l\u00e0 o\u00f9 un coefficient de convection plus \u00e9lev\u00e9 est n\u00e9cessaire, en acceptant la p\u00e9nalit\u00e9 de perte de charge\u00a0;<\/li>\r\n<li>Combiner les canaux en s\u00e9rie et en parall\u00e8le pour g\u00e9rer la r\u00e9sistance \u00e0 l&#039;\u00e9coulement et la distribution.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La g\u00e9om\u00e9trie du canal est l&#039;un de ces leviers ; <a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/straight-channel-vs-inclined-channel-cold-plate-for-ev-thermal-management\/\">Agencement des canaux droits et inclin\u00e9s<\/a> Le compromis entre le transfert thermique local et la perte de charge varie. L&#039;efficacit\u00e9 d&#039;une configuration s\u00e9rie-parall\u00e8le pour r\u00e9duire la r\u00e9sistance et uniformiser le d\u00e9bit d\u00e9pend de la longueur des branches, de leur section, du collecteur, des raccords et du point de fonctionnement\u00a0; il est donc pr\u00e9f\u00e9rable de v\u00e9rifier ce point \u00e0 l&#039;aide de la courbe de la pompe plut\u00f4t que de le supposer. Un d\u00e9bit plus \u00e9lev\u00e9 augmente le coefficient de transfert thermique, mais au d\u00e9triment de la pression de la pompe. \u00c0 l&#039;inverse, des canaux plus \u00e9troits pr\u00e8s de la source am\u00e9liorent le refroidissement local, mais peuvent r\u00e9duire le d\u00e9bit ailleurs. C&#039;est le processus de calcul et de simulation qui permet de r\u00e9soudre ces compromis.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">R\u00e9duction de la complexit\u00e9 et du co\u00fbt de production des plaques froides<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&#039;\u00e9tape de dessin d\u00e9termine le co\u00fbt\u00a0; la ma\u00eetrise des co\u00fbts repose donc sur la d\u00e9finition du style de la plaque, de la disposition des canaux d&#039;alimentation, de la r\u00e9partition de la zone de refroidissement et du processus de production avant l&#039;outillage, et non sur l&#039;amincissement du mat\u00e9riau a posteriori. Les compromis ma\u00eetrisables concernent le co\u00fbt du cycle de vie, le volume de production, l&#039;outillage et les co\u00fbts de d\u00e9veloppement non r\u00e9currents (NRE), l&#039;usinage, l&#039;assemblage, les tests d&#039;\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, la puissance de la pompe et la maintenance. L&#039;ordre est important\u00a0: il convient de v\u00e9rifier d&#039;abord les limites thermiques, hydrauliques et structurelles que la plaque doit respecter, puis de rechercher les complexit\u00e9s pouvant \u00eatre \u00e9limin\u00e9es sans les enfreindre.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Des exigences \u00e9lev\u00e9es n&#039;impliquent pas syst\u00e9matiquement une plaque plus simple. Une dissipation thermique tr\u00e8s importante, des cycles de temp\u00e9rature rapides ou des marges de s\u00e9curit\u00e9 strictes sur les cellules peuvent n\u00e9cessiter un syst\u00e8me de collecteurs renforc\u00e9, une redondance accrue, un contr\u00f4le des joints renforc\u00e9 ou une v\u00e9rification des fuites plus pouss\u00e9e, et non l&#039;inverse. Simplifier la plaque permet de r\u00e9duire les co\u00fbts uniquement si cela ne compromet pas ces limites valid\u00e9es.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une m\u00e9thode efficace consiste \u00e0 partir des param\u00e8tres thermiques du client, \u00e0 choisir le type de plaque et le proc\u00e9d\u00e9 de fabrication les plus adapt\u00e9s avec une complexit\u00e9 minimale, puis \u00e0 valider le tout par simulation et essais avant de lancer l&#039;outillage. Les composants associ\u00e9s, tels que les bo\u00eetiers de refroidissement liquide, les pastilles d&#039;interface, les connecteurs et les collecteurs, sont ensuite con\u00e7us selon le m\u00eame principe, afin que l&#039;optimisation de la plaque ne soit pas ind\u00e9pendante du pack qu&#039;elle alimente.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Conclusion<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La conception des plaques froides pour la gestion thermique repose sur une s\u00e9rie de choix interd\u00e9pendants, et non sur une sp\u00e9cification unique\u00a0: il faut choisir le proc\u00e9d\u00e9 de fabrication adapt\u00e9 \u00e0 la charge thermique et aux exigences de r\u00e9sistance, privil\u00e9gier l\u2019aluminium sauf si le flux thermique justifie le poids du cuivre, puis optimiser le routage des canaux en fonction de la perte de charge et de l\u2019uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature. Une distinction importante est \u00e0 retenir\u00a0: le volume statique de fluide de refroidissement \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une plaque ne constitue pas, \u00e0 lui seul, un indicateur de performance. Le d\u00e9bit massique et la capacit\u00e9 thermique sont les variables cl\u00e9s du syst\u00e8me, et tous deux restent li\u00e9s \u00e0 la courbe de la pompe et \u00e0 la perte de charge tout au long de la conception. Trumonytechs con\u00e7oit des plaques froides \u00e0 partir des param\u00e8tres thermiques du client et les valide par simulation et essais avant la fabrication des outillages. La d\u00e9marche est cependant identique pour tous les fournisseurs\u00a0: d\u00e9finir d\u2019abord la plage de temp\u00e9rature cible et l\u2019\u00e9cart acceptable entre les cellules, puis \u00e9liminer les types de plaques et les configurations de canaux qui ne permettent pas de les respecter.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">FAQ<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Quel type de plaque froide est le plus adapt\u00e9 \u00e0 une batterie de v\u00e9hicule \u00e9lectrique ?<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Il n&#039;existe pas de proc\u00e9d\u00e9 id\u00e9al\u00a0; le choix d\u00e9pend de la charge thermique, de la pression nominale et de l&#039;espace disponible. Les plaques embouties et les plaques profil\u00e9es soud\u00e9es par friction-malaxage sont courantes lorsque la r\u00e9sistance \u00e0 la haute pression et la production en grande s\u00e9rie sont essentielles. Les plaques tubulaires Harmonica et les plaques lamin\u00e9es conviennent aux modules plus l\u00e9gers et \u00e0 basse pression, tandis que les plaques \u00e0 ailettes sont utilis\u00e9es lorsque la densit\u00e9 et l&#039;uniformit\u00e9 du flux thermique justifient leur co\u00fbt. Avant de prendre votre d\u00e9cision, v\u00e9rifiez la compatibilit\u00e9 de chaque option avec votre alliage, l&#039;\u00e9paisseur de paroi et le cycle de service.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Une plaque froide doit-elle \u00eatre en aluminium ou en cuivre ?<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&#039;aluminium est le mat\u00e9riau de r\u00e9f\u00e9rence pour les plaques froides des batteries, car dans un pack o\u00f9 le poids est un facteur critique, la faible densit\u00e9 prime sur la conductivit\u00e9 thermique maximale. Le cuivre conduit la chaleur environ deux fois mieux, pr\u00e8s de 400 W\/m\u00b7K contre environ 150 \u00e0 250 W\/m\u00b7K pour les alliages d&#039;aluminium selon l&#039;alliage et le traitement thermique, mais il est plus lourd, plus cher et plus difficile \u00e0 usiner. De ce fait, le cuivre n&#039;est avantageux que lorsque le flux thermique local l&#039;exige.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Comment trouver le juste \u00e9quilibre entre la chute de pression et l&#039;uniformit\u00e9 de la temp\u00e9rature ?<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Augmenter le d\u00e9bit ou resserrer les canaux pr\u00e8s de la source de chaleur permet d&#039;am\u00e9liorer le refroidissement local et l&#039;uniformit\u00e9, tout en sachant que cela engendre une augmentation de la pression de la pompe. Une configuration de canaux s\u00e9rie-parall\u00e8le peut r\u00e9duire la r\u00e9sistance tout en assurant le balayage de toute la plaque, mais son efficacit\u00e9 d\u00e9pend de la g\u00e9om\u00e9trie des branches, du collecteur et du point de fonctionnement\u00a0; il est donc pr\u00e9f\u00e9rable de la v\u00e9rifier \u00e0 l&#039;aide de la courbe de performance de la pompe plut\u00f4t que de la supposer.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Quelle plage de temp\u00e9ratures le dispositif doit-il prot\u00e9ger\u00a0?<\/h3>\r\n\r\n\r\n\r\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les plaques froides des batteries sont g\u00e9n\u00e9ralement con\u00e7ues pour maintenir une temp\u00e9rature cible d&#039;environ 15 \u00e0 35 \u00b0C pour les cellules lithium-ion (certaines sources mentionnant 20 \u00e0 40 \u00b0C), et pour limiter l&#039;\u00e9cart de temp\u00e9rature entre les cellules \u00e0 environ 5 \u00b0C. Ces objectifs de conception d\u00e9pendent de la chimie des cellules, du taux de charge\/d\u00e9charge et des limites du fabricant\u00a0; il ne s&#039;agit pas de seuils de s\u00e9curit\u00e9 universels. L&#039;\u00e9cart de temp\u00e9rature entre les cellules est un objectif global, distinct de la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature au sein d&#039;une cellule individuelle.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Pour en savoir plus<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li><a href=\"https:\/\/pmc.ncbi.nlm.nih.gov\/articles\/PMC10153786\/\">Analyse critique des syst\u00e8mes de gestion thermique des batteries renouvelables utilisant des caloducs<\/a> \u2014 \u00c9valuation par les pairs (Journal of Thermal Analysis and Calorimetry). Confirme l&#039;objectif d&#039;uniformit\u00e9 au niveau du pack mentionn\u00e9 pr\u00e9c\u00e9demment (un objectif courant de moins de 5 \u00b0C entre les cellules) et les limites de temp\u00e9rature de fonctionnement rapport\u00e9es\u00a0; les valeurs cit\u00e9es correspondent \u00e0 des objectifs de conception pour le refroidissement des packs lithium-ion, et non \u00e0 des limites universelles.<\/li>\r\n<li><a href=\"https:\/\/pmc.ncbi.nlm.nih.gov\/articles\/PMC10390142\/\">Quantification de l&#039;effet des param\u00e8tres pour un syst\u00e8me de gestion thermique de batterie lithium-ion bas\u00e9 sur un PCM<\/a> \u2014 \u00c9tude \u00e9valu\u00e9e par des pairs (Turkish Journal of Chemistry). Confirme la plage de temp\u00e9ratures de fonctionnement g\u00e9n\u00e9ralement admise pour les cellules lithium-ion et l&#039;influence de la temp\u00e9rature ambiante sur l&#039;\u00e9cart de temp\u00e9rature au sein du pack\u00a0; les conditions s&#039;appliquent \u00e0 la chimie des cellules et au pack \u00e9tudi\u00e9s.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n<!-- related-posts:start -->\r\n\r\n\r\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Articles connexes<\/h2>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li><a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/comment-fonctionnent-les-plaques-de-froid-liquide\/\">Comment fonctionnent les plaques de froid liquide ?<\/a> \u2014 explique comment une plaque froide liquide d\u00e9place la chaleur du module vers le fluide de refroidissement, un contexte utile pour comprendre le chemin thermique d\u00e9crit ici.<\/li>\r\n<li><a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/refroidisseur-liquide-a-liquide\/\">Technologie de refroidissement liquide \u00e0 liquide pour la gestion thermique des batteries<\/a> \u2014 explique la boucle en aval qui rejette la chaleur accumul\u00e9e par une plaque froide, pour les lecteurs qui dimensionnent le syst\u00e8me dans son ensemble.<\/li>\r\n<li><a href=\"https:\/\/www.trumonytechs.com\/fr\/refroidissement-liquide-par-immersion\/\">Le refroidissement liquide par immersion expliqu\u00e9 : Un guide complet pour les ing\u00e9nieurs<\/a> \u2014 d\u00e9crit l&#039;alternative de refroidissement par contact aux plaques froides, pour les ing\u00e9nieurs comparant les approches sans contact et par immersion.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n<!-- related-posts:end -->\r\n<p>&nbsp;<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A cold plate is a sealed metal plate that carries liquid coolant through internal channels to pull heat out of a device. In a battery pack it sits in the middle of the heat path. 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