맞춤형 ESS 냉각 솔루션: 액체 냉각판, 튜브 및 매니폴드
Trumonytechs의 ESS 냉각 솔루션은 에너지 저장 배터리 시스템의 열 전달 경로 및 냉각수 분배 부품(콜드 플레이트, 알루미늄 냉각 튜브, 분배 매니폴드 및 열전도성 소재)을 담당합니다. 콜드 플레이트 구성은 설계 검토 단계에서 셀 크기에 맞춰 조정되며, 채널 형상은 최대 열 부하 및 허용 압력 강하를 고려하여 설계됩니다. 당사는 고객의 팩 형상에 맞춰 설계된 콜드 플레이트를 공급하며, 금형 제작 전 CFD 검토를 거쳐 샘플 승인 후 양산에 들어갑니다. 열전도성 소재는 명시된 모델 범위에서 제공됩니다.
셀 형식과 셀당 및 팩당 최대 열 부하를 보내주십시오. 콜드 플레이트 구성은 첫 번째 값에 맞춰 조정되며, 두 번째 값은 유로 크기 결정의 주요 입력값입니다.
액체 냉각 또는 공기 냉각: 어떤 에너지 저장 설비에 액체 냉각이 필요할까요?
에너지 저장 설비는 높은 C-rate 사이클로 작동하거나, 실외 또는 컨테이너에 설치되거나, 대규모 발전소 규모로 운영될 때 거의 항상 능동적인 액체 냉각이 필요합니다. 팩 수준에서는 셀 간 온도차(ΔT) 목표치가 3~5°C 미만으로 떨어지거나 단위 면적당 열 부하가 임계값을 초과할 경우 공랭식 대신 액체 냉각이 선택됩니다.
액체 냉각을 공랭식보다 선호하는 두 가지 이유 중 하나는 셀 간 온도차 목표치가 이 범위보다 더 좁아야 한다는 것입니다.
- 수동적 한계가 유지됩니다
자연 대류 또는 방열판이 이미 열 부하를 관리하고 있습니다.
- 루프 하드웨어를 설치할 공간이 없습니다.
이 설계에는 펌프, 저수조 및 열교환기를 설치할 공간이 없습니다.
- 유체와 금속의 충돌
작동 유체는 알루미늄이나 구리와 호환되지 않습니다.
적당한 주변 온도에서 저밀도 백업 시스템은 공랭식으로도 충분할 수 있으며, 초기 기술 검토 단계에서 액체 냉각 루프를 기본으로 사용하는 대신 공랭식 냉각 방식을 검토합니다. 대규모 전력망 저장 시스템은 높은 신뢰성의 냉각이 필요하고, 상업 및 산업용 시스템은 엄격한 온도 제어가 필수적이며, 태양광 및 풍력 저장 시스템은 가변적인 충전 속도와 넓은 주변 온도 범위에 대한 내성이 요구됩니다. 공랭식, 액체 냉각식, 침수식 냉각 방식에 대한 비교는 저희 가이드에서 확인하실 수 있습니다. 산업용 에너지 저장 열 관리.
셀 포맷별 ESS 냉각 솔루션: 콜드 플레이트 유형 및 냉각 루프 부품
ESS 냉각판은 설계 검토 시 셀 형식에 맞게 구성되며, 냉각수 배관 부품 및 인터페이스 재료 주변 상황은 아래 네 장의 카드에 자세히 설명되어 있습니다.
뱀관형 냉각판 — 원통형 셀
구불구불한 경로가 셀 케이스와 직접 축 방향으로 접촉하며, 유량, 튜브 직경 및 접촉 형상은 확인된 열 부하 및 균일성 목표에 맞춰 조정됩니다.
마이크로채널 냉각판 — 파우치 셀
판 두께 단위당 열 전달 면적이 클수록 엄격한 Z 높이 제한과 셀 표면 전체에 걸친 균일한 온도 유지에 적합하며, 루프 청결도는 사전 검토 단계에서 확인됩니다.
냉각 튜브, 매니폴드 및 브레이징 조립품
알루미늄 냉각 튜브, 액체 분배 매니폴드, 브레이징 냉각 어셈블리 및 열 인터페이스 통합 구조는 배터리 모듈과 열 교환 시스템 사이에서 냉각수를 전달합니다. 이러한 부품의 치수, 접합 유형 및 압력 등급은 이 페이지에 게시되어 있지 않으므로 견적 요청서에 외피 및 연결 유형을 명시하십시오.
열 인터페이스 재료
갭 패드, 디스펜서블 젤, 실리콘 그리스, 구조용 접착제 및 포팅 컴파운드는 각각 아래 표에서 고유한 위치에 나열되어 있습니다.
각형 전해조의 경우, 냉각판 구조는 초기 설계 검토에서 확정됩니다. 그림은 개략도이며, 수냉식 냉각판 페이지에 제시된 실제 제작 크기는 예시일 뿐이며, 제한 사항이 아닙니다.
원통형 및 파우치형 셀의 경우, 포맷 자체가 이미 구조를 결정짓는 기준이 됩니다. 원통형 셀에는 스네이크 튜브 플레이트가, Z축 높이 제한이 엄격한 파우치형 팩에는 마이크로채널 플레이트가 사용됩니다. 금형 제작 전에 잘못된 유형을 선택하면 열 저항 증가, 압력 강하 문제, 인터페이스 호환성 문제 등이 발생하므로, 첫 번째 설계 검토 단계에서 셀 포맷에 맞춰 플레이트 구성을 조정해야 합니다.
ESS 냉각판용 냉각수 혼합물, 합금 및 인터페이스 재료
ESS 냉각판의 경우, 물-글리콜 비율이나 대체 유체에 따라 열전도율, 점도 및 압력 강하 목표치가 달라지므로 냉각액의 화학적 조성을 조기에 확인해야 합니다. ESS 냉각판 사양에는 3003 알루미늄과 진공 브레이징이 명시되어 있으며, 1060 알루미늄과 구리는 더 넓은 범위의 사양에서만 나타납니다. 물 냉각판 페이지.
| 팀 가족 | 형태 | 표시된 전도도 | ESS 팩 내 위치 | 애플리케이션 | 전기 절연 |
|---|---|---|---|---|---|
| 열전도 패드 30101 | 실리콘 패드, 0.4~10mm | 1.5–8.0 W/m·K, 5가지 모델 | 각기둥 모양 또는 원통형 세포; 뱀관 모양 판 | 수동 배치; 비보강 또는 보강 | 예; 모델에 따라 >6 ~ >12 kV/mm입니다. |
| 열전도성 젤 30102 | 2액형 실리콘 젤 | 1.5–8.0 W/m·K, 6개 모델 | 조립 응력이 낮아야 하는 틈새 | 자동 분사 방식; 상온 또는 열 경화 | 예; 8kV/mm |
| 실리콘 그리스 30108 | 비경화성 페이스트 | 3.5–5.0 W/m·K, 3가지 모델 | 모델 데이터에 명시되지 않음 | 분배 또는 인쇄 | 모델 0350 전용 |
| 구조용 접착제 30107 | 2액형 폴리우레탄, 1:1 비율 | 2.05 W/m·K (ASTM D5470) | 세포를 냉각판에 결합합니다. | 23 ± 2 °C에서 7일간 완전 건조 | 예; 14~16 kV/mm |
| 화분용 배합토 30103 | 2액형 실리콘, 수작업으로 혼합 | 0.8–4.0 W/m·K, 나열된 모델 | 모듈 충진, 단열 및 포팅 | 혼합, 탈기, 냄비에 넣고 실온 또는 고온에서 숙성 | 예; 0080에 대해 10kV/mm가 명시되어 있습니다. |
전도율은 30107 모델을 제외하고 ISO 22007-2 표준에 따라 측정되며, 30107 모델은 ASTM D5470 표준에 따라 측정됩니다. 측정 범위는 명시된 모델에만 적용됩니다. 5개 제품군 모두 UL 94 V-0 난연 등급을 충족하며, 젤, 그리스 및 포팅 시리즈는 RoHS 규정을 준수하는 배합으로 제조되었습니다.
패드는 수작업으로 조립하는 접합부에 적합하며, 큰 부품에 강도 보강이 필요한 경우 보강층을 추가할 수 있습니다. 젤은 셀 조립 시 스트레스가 적어야 하는 자동 분배 라인에 적합합니다. 다섯 가지 제품군 중 선택은 열 설계 검토의 일부이며 별도 비용이 발생하지 않습니다.
초기 단계에서 두 가지 호환성 검사가 이루어집니다. 알루미늄과 구리 부품은 별도의 냉각수 루프에 유지되고, 글리콜 농도는 판재 합금에 맞춰 조정됩니다. 특정 농도의 글리콜은 일부 등급에서 부식을 가속화하기 때문입니다.
툴링, 생산량 및 후기 변경: ESS 액체 냉각의 비용 절감 요인
ESS 냉각판 제작에 필요한 툴링은 공정에 따라 달라집니다. CNC 가공 프로토타입은 툴링이 필요 없지만, 스탬핑 방식의 양산판은 전용 금형이 필요합니다. 냉각판 종류 선택 시 열 부하, 판 크기, 사용 가능한 공간, 생산량 및 비용 또한 고려해야 합니다. 프로토타입 제작 후 입력값이 변경될 경우, 설계 검토 단계에서 확정하는 것보다 시간과 자재 비용이 더 많이 소요될 수 있습니다. 가격 및 툴링 비용은 이 페이지에 게시되어 있지 않으며, 견적은 제공하신 도면 또는 경계 치수, 열 부하 및 예상 연간 생산량을 기준으로 산출됩니다.
냉각판 견적에는 추가 비용 없이 DFM(설계 제조성 평가) 피드백이 포함됩니다. 최대 열 부하, 냉각수 혼합 비율 및 예상 연간 사용량을 명시한 도면을 첨부해 주십시오.
ESS 냉각 루프의 공급 범위 및 펌프 인터페이스
Trumonytechs 부품은 냉각판에서 매니폴드까지 ESS 루프 전체를 포괄하며, 설계 검토에서는 압력 강하 예산을 통해 해당 부품을 펌프와 연결합니다.
위 카드에 표시된 부품 외에도 열 설계 검토 및 CFD 시뮬레이션이 포함됩니다. 액체 냉각 시스템용 컨테이너 및 랙 구조 부품도 범위에 포함되지만, 해당 사양은 이 페이지에 게시되지 않습니다.
최대 허용 압력 강하는 채널 형상과 유동 분포를 결정하므로, 첫 번째 시뮬레이션 반복 전에 펌프 및 시스템 헤드 예산과 비교하여 확인해야 합니다. 입구 온도 및 유량 범위는 해당 시뮬레이션의 열 경계 조건을 정의합니다.
전기차 배터리 팩 및 다양한 제품 선택에 대한 내용은 다음에서 다룹니다. 배터리 팩 열 관리 페이지.
ESS 대량 생산 전 승인 절차 및 검증 테스트
ESS용 콜드 플레이트 및 냉각 부품 프로젝트는 5단계로 진행되며, 각 단계는 고객 승인으로 마무리됩니다. 고객사 엔지니어링 팀에서 시뮬레이션 결과를 공식적으로 승인하기 전까지는 툴링 또는 제작을 시작하지 않습니다.
품질 시스템 인증서(ISO 9001, IATF 16949)는 요청 시 제공 가능하며, 문의 시 필요한 인증서를 명시해 주십시오.
각각의 냉각판은 헬륨을 사용하여 누출 테스트를 거치며, 전체 배치에서 샘플을 채취하는 것은 아닙니다.
기계적 하중, 열 성능, 유동 저항, 내부 부식 및 염수 분무 부식.
누출, 압력 및 열 저항 테스트와 고객별 문서화 작업이 완료된 후에만 물량이 출시됩니다.
출고 시 냉간판 검사에는 열 접촉면 평탄도 검사 및 정격 작동 압력 이상의 수압 파열 시험을 포함하는 CMM 검사가 추가됩니다. 최초 생산품 검사 보고서와 용접부 및 브레이징 접합부에 대한 육안 및 금속 조직 검사가 검사 세트를 완성합니다. 냉간판 개발 시험 관련 문서는 공급업체 인증 프로그램에 제공됩니다. 냉간판 개발 과정에서는 주요 접촉면 치수, 유동 채널 및 커넥터 개념을 나타내는 2D 도면과 CFD 열 및 유동 평가 요약본이 생성되며, 검증 전에 CNC 프로토타입을 테스트하고 반복적으로 수정합니다.
- 열 설계 검토클라이언트가 입력 내용을 확인합니다.
설계 작업에 앞서 셀 형식, 열 부하, 온도 목표 및 팩 형상에 대한 타당성 검토를 수행합니다.
- CFD 시뮬레이션고객 검토 결과
정의된 입구 조건 하에서의 유량 분포, 온도 균일성 예측 및 압력 강하 추정치는 툴링 전에 검토됩니다.
- 시제품 제작일정 확정됨
시뮬레이션 승인 후에만 시작되며, 소요 기간은 콜드 플레이트 유형 및 형상에 따라 확정됩니다.
- 샘플 검증고객 승인
다음 단계로 넘어가기 전에 검증된 샘플에 대한 공식 승인이 필요합니다.
- 대량 생산생산 시작
검증된 샘플에 대한 귀하의 승인이 완료되면 시작됩니다.
마찰교반용접, 진공납땜, 스탬핑, 압출 및 CNC 가공은 냉간판 가공 범위에 포함됩니다.
위의 검사 및 시험 목록은 냉각판에 대한 것입니다. 냉각 튜브 및 매니폴드에 대한 검사 항목과 선적 서류는 이 페이지에 게시되어 있지 않으므로 견적 요청서(RFQ)와 함께 요청하십시오.
ESS 콜드 플레이트 제작을 위한 제출 서류, 시제품 제작 일정 및 배송 서류
ESS 콜드 플레이트의 열 설계 검토는 다섯 가지 입력값을 기반으로 시작되며, 유로 크기 조정 및 온도 균일성 계산의 주요 입력값은 최대 열 부하입니다. 셀 형식 및 개수, 팩 크기 및 레이아웃, 목표 최대 셀 온도 및 ΔT가 검토의 나머지 부분을 구성합니다.
- 셀당 및 팩당 최대 열 부하
- 냉각수 종류 및 농도
- 입구 온도 및 유량 범위
- 최대 허용 압력 강하
- 셀 또는 BMS 공급업체의 인터페이스 재료 제약 조건
- CNC 프로토타입보통 2~3주
설계 확정 후 CNC 가공 프로토타입 냉각판 제작 소요 기간.
- 금형 제작 프로토타입디자인 검토에서 설정됨
스탬핑 및 기타 공구 가공 방식은 시간이 더 오래 걸리며, 정확한 일정은 설계 검토 시 확정됩니다.
- 대량 생산샘플 승인 후
리드 타임은 플레이트 형상, 툴링 요구 사항 및 생산 일정에 따라 달라지며, 셀 형식 및 팩 크기가 확정되면 최종적으로 결정됩니다.
냉각판은 제습제와 함께 습기 차단 밀봉 포장되며, 입자 오염 방지를 위해 포트는 밀봉 플러그로 막고, 대량 주문은 나무 상자에 담아 배송됩니다.
냉간압연판 출하 시에는 적합성 인증서, 기술 데이터 시트, 공장 인증서 및 포장 목록이 함께 제공됩니다. RoHS 및 REACH 신고서와 SVHC 관련 정보는 요청 시 제공 가능하며, 재료 구성은 IMDS 제출을 지원합니다.
ESS 통합업체의 냉각 루프 구성 요소 관련 질문
셀 공급업체가 최종 파라미터를 확정하기 전에 ESS 냉각 검토를 시작할 수 있을까요?
네. 셀 유형과 시스템 수준의 목표 온도를 설명해 주시면 유용한 기술적인 의견 교환을 시작할 수 있습니다. 확정된 값을 먼저 공유해 주시면, 범위 설정을 진행하기 전에 미해결 변수를 파악할 수 있습니다. 추정값이나 임시값을 기반으로 생성된 CFD 결과는 최종 셀 매개변수가 확정되면 변경될 수 있음을 유념해 주시기 바랍니다.
어떤 입력 변수들이 보통 늦게 변동하며, 변동할 경우 어떤 일이 발생합니까?
냉각수 종류 및 농도, 그리고 입구 온도는 시뮬레이션 후반에 가장 많이 변경될 가능성이 높은 두 가지 요소입니다. 입구 온도는 시뮬레이션의 열적 경계를 설정하고, 냉각수 혼합 비율은 압력 강하 목표값을 변경합니다. 가정된 값을 기반으로 크기가 조정된 유로 경로는 첫 번째 실행에서 균일성 목표값을 달성하지 못할 수 있으므로, 이 두 가지 요소 모두 조기 확인이 필요합니다.
귀사의 ESS 냉각 솔루션에는 펌프와 열교환기가 포함되어 있습니까?
일반적으로 시스템 통합업체 또는 BOS 공급업체에서 펌프와 외부 열교환기를 제공합니다. 냉각판, 튜브 및 매니폴드를 이러한 시스템 구성 요소와 통합하는 방법에 대한 조언은 열 설계 검토 과정에서 제공되며, 이 단계에서 냉각판 구성이 셀 형식에 맞춰 조정됩니다.
대량 주문 시 배치별 일관성은 어떻게 유지됩니까?
주요 냉각판 치수는 CPK 목표치를 기준으로 통계적 공정 관리 하에 관리되며, 각 배치에는 완전한 추적성 라벨이 부착되어 출하됩니다. 대량 생산은 엔지니어링 팀의 승인을 받은 샘플부터 시작됩니다. 튜브 및 매니폴드에 대한 해당 배치 관리 정보는 이 페이지에 게시되지 않습니다.
ESS 냉각판 및 루프 부품의 최소 주문량은 얼마입니까?
최소 주문량은 단계 및 공정에 따라 다릅니다. 냉간 압연 판재 샘플 및 프로토타입은 수량이 유동적이지만, 양산 시에는 자체 금형을 사용한 스탬핑 판재가 CNC 가공 또는 마찰교반용접(FSW) 판재보다 최소 주문량이 더 높습니다. 생산 최소 주문량은 도면 및 연간 생산량 예측 검토 후 확정됩니다. 튜브 및 매니폴드의 최소 주문량은 이 페이지에 게시되어 있지 않습니다.
귀사의 품질 관리 문서가 당사의 UL 9540 또는 IEC 62933 프로그램에서 인정됩니까?
승인 여부는 프로그램의 공급업체 자격 기준에 따라 달라지므로, 사업 논의 초기 단계에서 확인해야 합니다. 품질 시스템 인증서(ISO 9001, IATF 16949)는 요청 시 제공 가능합니다. UL 9540은 에너지 저장 시스템 및 장비를, IEC 62933은 전기 에너지 저장 시스템을 다루므로, 부품 공급업체에 요구되는 서류는 계약 시작 전에 확인해야 합니다.
보증, 결제, 배송 및 기밀유지협약(NDA) 조건이 게시되어 있습니까?
보증 조건, 지불 조건, 제3자 검사, 운송 시간, 수입 관세, 사후 지원 및 기밀 유지 계약(NDA) 조건은 이 페이지에 게시되지 않습니다. 필요한 사항은 견적 요청(RFQ) 시 문의하십시오. 운송 시간 및 관세는 목적지 항구와 국가에 따라 다르며, 견적서에 명시됩니다.
