Op maat gemaakte componenten voor thermisch beheer van accupakketten voor elektrische voertuigen en energieopslagsystemen.
Het thermisch beheer van accupakketten van Trumonytechs omvat het warmtepad van cel naar koelvloeistof: vloeistofkoelplaten, koelbuizen, verdeelstukken en thermische interface-materialen, met CFD-analyse voorafgaand aan de productie. De configuratie van de koelplaat is afhankelijk van het celformaat en de warmtebelasting, en de TIM-familie van het gebruik ervan in het accupakket. Wij leveren koelplaten en koelcomponenten op maat voor uw celformaat, van prototype tot serieproductie, samen met TIM uit de vermelde modelreeksen.
Begin met het celformaat en de piekwarmtebelasting: het celformaat bepaalt de configuratie van de koelplaat en de warmtebelasting bepaalt de afmetingen van het stroompad.
Wanneer een accupakket vloeistofkoeling nodig heeft en wanneer luchtkoeling voldoende is.
Vloeistofkoeling is een geschikte toepassing in een accupakket wanneer het temperatuurverschil tussen de cellen onder de 3-5 °C moet blijven, of wanneer de warmtebelasting per oppervlakte-eenheid hoger is dan wat lucht kan afvoeren. Bij hoge C-rate-cycli en energieopslag in de buitenlucht, in containers of op grote schaal, valt vloeistofkoeling doorgaans onder deze categorie.
Doelwaarde voor ΔT tussen cellen, waaronder vloeistofkoeling beter presteert dan luchtkoeling.
- Passieve koeling werkt al.
Natuurlijke convectie of een warmteafvoer zorgt ervoor dat de cellen binnen hun temperatuurlimieten blijven.
- Geen ruimte voor een koelvloeistofcircuit.
Het systeem biedt geen ruimte aan de pomp, het reservoir en de warmtewisselaar die nodig zijn voor een vloeistofcircuit.
- Incompatibele werkvloeistof
De vloeistof in het circuit is niet compatibel met aluminium of koper.
Als aan een van deze voorwaarden is voldaan, of als een back-upsysteem met een lagere dichtheid bij gematigde omgevingstemperaturen werkt, kan luchtkoeling of passieve koeling volstaan. We bevestigen dit tijdens de eerste technische beoordeling in plaats van standaard voor een complexere oplossing te kiezen. Schaalspecifieke eisen voor net-, commerciële en industriële projecten en zonne-energie-plus-opslagprojecten worden behandeld op de betreffende pagina. ESS koeloplossingen pagina.
Componenten voor thermisch beheer van het accupakket: koelplaten, buizen en thermische geleidingspasta (TIM).
De accupakketcomponenten van Trumonytechs vallen in vier families, en de gebruikte koelplaatconstructie hangt af van het celformaat. Koelplaten en thermische interfacepasta (TIM) hebben hun eigen productpagina's, manifolds worden behandeld op de ESS-koelingspagina en de ontwerpbeoordeling wordt hieronder beschreven.
Het afstemmen van de koelplaat en TIM op het celformaat en het type verbinding.
De configuraties van de koelplaten worden vermeld op basis van het celformaat, en de TIM-families op basis van de verbinding die ze bedienen: het opvullen van openingen, het verbinden van cellen met platen of het inkapselen van modules. De platen zijn gemaakt van 3003 of 1060 aluminium of koper, terwijl de TIM-families gebruikmaken van siliconen, epoxy of polyurethaan.
| Celformaat / verbinding | Koelplaatconfiguratie | TIM-familie | Scheikunde | Selectie-opmerking |
|---|---|---|---|---|
| Prismatische cellen | Microkanaal, voor uniformiteit over grote oppervlakken | Gap pad 30101, niet versterkt | siliconen | Voor afmetingen tot 300 × 200 mm wordt een onversterkte beschermmat aanbevolen. |
| Zakcellen | Microkanaal, voor uniformiteit over grote oppervlakken | Er is geen specifieke TIM-aanbeveling voor pouches gepubliceerd. | — | TIM wordt besproken in de thermische ontwerpdiscussie. |
| Cilindrische modules (18650 / 2170 / 4680) | Slangenbuis, waar de beschikbare ruimte voor de routing beperkt is. | Spleetpad 30101 met PI-folie of glasvezelversterking | siliconen | Versterking vergroot de lichaamskracht. |
| Grote printplaten op productievolume (EV/ESS) | Gestempeld | — | — | Vereist een speciale matrijs; hogere minimale afnamehoeveelheid dan bij CNC- of FSW-onderdelen. |
| Cellen gehecht aan de koude plaat | — | Polyurethaan structurele lijm 30107 | Polyurethaan | Volledige uitharding: 7 dagen bij 23 ± 2 °C |
| Modulevulling, isolatie en inkapseling | — | Siliconen gietmassa 30103 | siliconen | Handmatig gemengde A/B; uitharding bij kamertemperatuur of verhoogde temperatuur. |
Binnen de padfamilie gaat versterking ten koste van geleidbaarheid. Een onversterkte pad geleidt warmte beter en is goedkoper, maar is zwakker, hecht slecht, vervormt bij grote stukken en is moeilijk te plaatsen zonder luchtbellen. Voor stukken kleiner dan 300 × 200 mm is de onversterkte pad de voordeligste optie. PI-folie en PI-tape worden aanbevolen voor afmetingen tot 500 × 420 mm; PI-tape biedt bovendien isolatie en een sterkere hechting aan de plaat, en kan de kosten voor handmatige plaatsing verlagen.
Zorg ervoor dat aluminium en koperen onderdelen niet in hetzelfde koelvloeistofcircuit terechtkomen en controleer de chemische samenstelling van de koelvloeistof vroegtijdig: bepaalde glycolconcentraties versnellen corrosie in bepaalde legeringssoorten.
Waar de koelplaat de TIM raakt: interface en leveringsomvang
De contactweerstand tussen de cel, de TIM en de koelplaat is bij één leverancier aanwezig wanneer beide onderdelen van Trumonytechs komen. De pads en gels isoleren ook elektrisch, met doorslagspanningen van meer dan 6 tot meer dan 12 kV/mm voor de vermelde padmodellen en 8 kV/mm voor de gels.
De opdracht omvat koelplaten, flexibele buizen, vloeistofverdeelstukken, gesoldeerde koelsystemen en de vijf TIM-families, waarbij DFM-feedback zonder extra kosten in de offerte is inbegrepen. We bespreken de materiaalkeuze voor de interface binnen de thermische ontwerpbespreking, eveneens zonder extra kosten.
Pompen en externe warmtewisselaars worden doorgaans geleverd door uw systeemintegrator of BOS-leverancier. Wij adviseren u tijdens de thermische ontwerpbeoordeling over de integratie van onze onderdelen met deze componenten.
Van thermische ontwerpbeoordeling tot massaproductie
De ontwikkeling van op maat gemaakte koelplaten en koelcomponenten verloopt in vijf fasen, met een bevestigingsmoment voor de klant in elke fase. Er wordt pas met de productie of fabricage begonnen nadat uw engineeringteam de simulatie-uitkomsten heeft goedgekeurd.
De thermische ontwerpbeoordeling begint met de zes onderstaande inputs. Als er nog openstaande punten zijn, geef dan aan wat er bevestigd is. De beoordeling identificeert vervolgens welke variabelen moeten worden opgelost voordat de verdere analyse kan worden voortgezet. De keuze van het thermische interfacemateriaal (TIM) wordt in deze beoordeling als input meegenomen; de vijf fasen zijn van toepassing op de koelplaat en de koelcomponenten.
- Celindeling en pakketindeling
- Warmtebelasting en inschakelduur, piek- en continu-inschakelduur
- Maximale celtemperatuur en streefwaarde voor ΔT tussen cellen
- Koelvloeistoftype en inlaattemperatuur
- Debietbereik en toelaatbare drukval
- Mechanische omhulling, interfacelimieten en TIM-beperkingen
- De klant bevestigt de ingevoerde gegevens.Beoordeling van het thermisch ontwerp
Voordat er met het ontwerp wordt begonnen, worden de celindeling, warmtebelasting, temperatuurdoelstellingen en pakketgeometrie gecontroleerd op haalbaarheid.
- Resultaten van klantbeoordelingenCFD-simulatie
Stroomverdeling, temperatuuruniformiteit en drukval onder gedefinieerde inlaatcondities.
- Tijdschema bevestigdPrototypebouw
Start pas na goedkeuring van de simulatie; de doorlooptijd is afhankelijk van het plaattype en de geometrie.
- Goedkeuring door de klantVoorbeeldvalidatie
Lek- en druktesten, metingen van de thermische weerstand en klantspecifieke documentatie.
- De productie begintMassaproductie
Vrijgave pas na goedkeuring van het gevalideerde voorbeeld.
De ontwikkelingsvalidatie omvat ook mechanische belasting, stromingsweerstand, interne corrosie en zoutnevelcorrosie. De redenen achter de gekozen stromingspaden, de koelvloeistofkeuze en de validatie worden uiteengezet in onze Ontwerphandleiding voor vloeistofkoelsystemen.
Prijsbepaling voor koelplaten en TIM: gereedschap, minimale bestelhoeveelheid (MOQ) en offerteomvang
De proceskeuze bepaalt de benodigde gereedschappen en de minimale bestelhoeveelheid (MOQ) voor een koudgeperste plaat: CNC-gefreesde prototypes vereisen geen gereedschappen, terwijl gestempelde platen een speciale matrijs nodig hebben en een hogere minimale bestelhoeveelheid kennen. Bij de selectie van een koudgeperste plaat spelen ook de warmtebelasting, de plaatafmetingen, de beschikbare ruimte, het productievolume en de kosten een rol. Er wordt geen prijsindicatie op deze pagina vermeld. Of er gereedschapskosten van toepassing zijn en hoe deze worden berekend, wordt evenmin vermeld; TIM wordt per model, hoeveelheid en verpakkingsvorm vermeld.
Stuur de warmtebelasting en het verwachte jaarlijkse volume mee met uw tekening; u ontvangt de DFM-feedback kosteloos bij de offerte.
Kwaliteit, naleving en levering per productlijn
Inspectie, documentatie en doorlooptijden verschillen tussen koelplaten en TIM. Daarom worden beide productlijnen hier samengevat en op een aparte pagina gedetailleerd beschreven. De tabel houdt de twee conformiteitsverklaringen gescheiden, omdat ze betrekking hebben op verschillende materialen.
| Item | Koelplaten en buizen | Thermische interfacematerialen |
|---|---|---|
| Uitgaande inspectie | Heliumlektest op elk onderdeel; CMM-controle inclusief vlakheid van de thermische interface; hydrostatische druktest boven de nominale werkdruk; FAI; SPC op belangrijke afmetingen | Niet gepubliceerd op deze pagina; modelgegevenslijst testmethoden voor gemeten eigenschappen waar beschikbaar |
| Nalevingsdocumenten | RoHS/REACH-verklaringen en SVHC-communicatie op aanvraag; materiaalsamenstelling ondersteunt IMDS-inzending | RoHS-conforme formule; UL 94 V-0 brandveiligheidsclassificatie waar dit in de modelgegevens vermeld staat. |
| Kwaliteitssysteem | Certificaten voor ons kwaliteitssysteem (ISO 9001, IATF 16949) zijn op aanvraag beschikbaar; geef in uw aanvraag aan welke u nodig heeft. | De reikwijdte van het certificaat voor TIM-productie wordt niet op deze pagina vermeld. |
| Doorlooptijd prototype | CNC-prototypes zijn doorgaans 2-3 weken na goedkeuring van het ontwerp klaar; prototypes met matrijs maken duurt langer en worden tijdens de ontwerpbeoordeling bevestigd. | Niet gepubliceerd op deze pagina |
| Documenten en verpakking | Certificaat van conformiteit (CoC), technisch gegevensblad (TDS), fabriekscertificaat en paklijst; vochtwerende verpakking met droogmiddel, afsluitpluggen, houten kratten voor grote bestellingen, labels voor batchtraceerbaarheid. | Niet gepubliceerd op deze pagina |
| Details | Waterkoelplaten | Thermische interfacematerialen |
Als er bij een veld 'niet gepubliceerd' staat, vermeld dan de levertijd, de benodigde documenten of de verpakkingsinformatie in uw offerteaanvraag.
De ontwikkeling van koudgewalste platen kan, afhankelijk van de projectvereisten, FAI-rapporten, een CFD-evaluatieoverzicht en documentatie voor monstervalidatie opleveren ten behoeve van leverancierskwalificatie. De mogelijkheden voor koudgewalste platen omvatten FSW, vacuümsolderen, stempelen, extrusie en CNC-bewerking. Massaproductie wordt pas vrijgegeven nadat het gevalideerde monster is goedgekeurd. Informatie over inspecties door derden wordt niet op deze pagina vermeld.
Vragen van ingenieurs over onderdelen voor packkoeling
Welke parameters veranderen het vaakst in de late fase van een project voor thermisch beheer van een accupakket?
Het type en de concentratie van de koelvloeistof, en de inlaattemperatuur van de koelvloeistof, zijn de twee inputparameters die het meest waarschijnlijk veranderen na de eerste fase van de simulatie. De water-glycolverhouding beïnvloedt de streefwaarden voor geleidbaarheid, viscositeit en drukval. Wanneer deze inputparameters als output in plaats van input worden beschouwd, kan de eerste simulatie de streefwaarde voor temperatuuruniformiteit missen en moet deze opnieuw worden ontworpen. Daarom is het de moeite waard om beide parameters vroegtijdig te controleren.
Hoe betrouwbaar is CFD voordat er gebruik wordt gemaakt van koudgeperste matrijzen?
De betrouwbaarheid van CFD-resultaten hangt af van de randvoorwaarden, en de warmtebelasting, inlaatcondities en debiet moeten allemaal bevestigde waarden hebben. Teams die met geschatte of placeholder-waarden werken, kunnen bijgewerkte resultaten verwachten zodra de definitieve celparameters zijn vastgelegd. In beide gevallen wacht de software op uw goedkeuring van de simulatie.
Kan een thermische lijm cellen rechtstreeks aan de koelplaat hechten?
Ja. Polyurethaan structurele lijm 30107 is bedoeld voor het verlijmen van cellen aan de koelplaat. De 0120-kwaliteit bereikt een Al/Al-schuifsterkte van 11 MPa met een geleidbaarheid van 2,05 W/m·K, gemeten volgens ASTM D5470. De droogtijd aan het oppervlak bedraagt 35 minuten bij 25 °C en de gepubliceerde volledige uithardingstijd is 7 dagen bij 23 ± 2 °C; de verwerkings- en losmaaktijden zijn niet gepubliceerd.
Welke thermische pad is geschikt voor cilindrische cellen op een flexibele buis?
Er zijn twee versterkte 30101-constructies beschikbaar voor cilindrische koelcellen en koelplaten met slangvormige buizen. PI-folie behoudt de overige eigenschappen van PI-tape-versterking en is geschikt voor onderdelen tot 500 × 420 mm. Glasvezeldoek biedt extra flexibiliteit en stevigheid, geleidt minder warmte dan een gewoon koelkussen en is geschikt voor onderdelen tot 300 × 200 mm.
Zijn de minimale bestelhoeveelheid (MOQ), prijzen, betalings- en garantievoorwaarden gepubliceerd?
Prototype koelplaten worden in flexibele aantallen geaccepteerd, terwijl de minimale bestelhoeveelheid (MOQ) voor productie afhankelijk is van het proces: gestempelde onderdelen met specifieke gereedschappen hebben een hogere drempel dan CNC- of FSW-onderdelen. De MOQ, prijzen, betalingsvoorwaarden, garantie en servicevoorwaarden van TIM worden niet op deze pagina vermeld. Vraag hiernaar bij uw offerteaanvraag.
Wilt u een geheimhoudingsverklaring ondertekenen voordat we de pakkettekeningen versturen?
De geheimhoudingsverklaring (NDA) en de voorwaarden met betrekking tot de vertrouwelijkheid van tekeningen worden niet op deze pagina vermeld. Deze kunnen worden besproken in het eerste bericht, voordat er tekeningen worden verzonden, per e-mail naar [email protected] of via het offerteformulier. In het offerteformulier kunt u een CAD-tekening of afmetingen opgeven.
Hoe lang duurt de verzending en wie regelt de invoerrechten?
De transittijd is afhankelijk van de bestemmingshaven en de verzendmethode, en wordt bevestigd in de offerte in plaats van hier vermeld. Invoerrechten, douaneafhandeling en lokale goedkeuringen zijn afhankelijk van het land van bestemming, dus wie welk artikel vervoert, moet worden afgesproken voordat de bestelling wordt geplaatst.
