Componentes personalizados para gerenciamento térmico de baterias de veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia.
O gerenciamento térmico de baterias da Trumonytechs abrange o caminho do calor da célula ao líquido refrigerante: placas frias líquidas, tubos de refrigeração, coletores e materiais de interface térmica (TIM), com análise CFD antes da fabricação das ferramentas. A configuração da placa fria depende do formato da célula e da carga térmica, e a família de TIM depende de sua utilização na bateria. Fornecemos placas frias e componentes de refrigeração personalizados para o formato da sua célula, desde protótipos até produção em larga escala, juntamente com TIM das linhas de modelos listadas.
Comece definindo o formato da célula e a carga térmica máxima: o formato da célula define a configuração da placa fria, e a carga térmica dimensiona o caminho do fluxo.
Quando uma bateria precisa de refrigeração líquida — e quando o ar é suficiente.
O resfriamento líquido justifica sua utilização em baterias quando a diferença de temperatura entre as células (ΔT) precisa permanecer abaixo de 3–5 °C, ou quando a carga térmica por unidade de área ultrapassa a capacidade de dissipação do ar. Ciclos de alta taxa de descarga (Crate) e armazenamento de energia em ambientes externos, em contêineres ou em escala de serviços públicos, geralmente se enquadram no lado do resfriamento líquido.
Diferença de temperatura (ΔT) entre células, abaixo da qual o resfriamento líquido supera o resfriamento a ar.
- O resfriamento passivo já funciona
A convecção natural ou um dissipador de calor mantém as células dentro de seus limites de temperatura.
- Sem espaço para um circuito de refrigeração
O sistema não comporta a bomba, o reservatório e o trocador de calor necessários para um circuito de líquido.
- Fluido de trabalho incompatível
O fluido no circuito não é compatível com alumínio ou cobre.
Quando qualquer uma dessas condições for atendida, ou se um sistema de backup de menor densidade operar em temperaturas ambientes moderadas, o resfriamento a ar ou passivo pode ser suficiente. Confirmamos isso na primeira análise técnica, em vez de optar por uma solução mais complexa. Os requisitos específicos de escala para projetos de rede, comerciais e industriais e de energia solar com armazenamento são abordados no [link para o documento/recurso]. Soluções de refrigeração ESS página.
Componentes de gerenciamento térmico da bateria: placas frias, tubos e TIM (material de interface térmica).
Os componentes do conjunto de baterias do Trumonytechs se dividem em quatro famílias, e a construção da placa fria utilizada depende do formato das células. As placas frias e o TIM (material de interface térmica) possuem páginas de produtos próprias, os manifolds são abordados na página de resfriamento do sistema de armazenamento de energia (ESS), e a revisão do projeto é descrita abaixo.
Compatibilidade entre placa fria e TIM com o formato da célula e o tipo de junta.
As configurações das placas frias são listadas por formato de célula, e as famílias de TIM (Material de Interface Térmica) pela função que desempenham: preenchimento de lacunas, ligação célula-placa ou encapsulamento do módulo. As placas utilizam alumínio 3003 ou 1060 ou cobre, enquanto as famílias de TIM utilizam química de silicone, epóxi ou poliuretano.
| Formato da célula / junção | Configuração de placa fria | Família TIM | Química | Nota de seleção |
|---|---|---|---|---|
| Células prismáticas | Microcanais para uniformidade em grandes áreas. | Almofada de vedação 30101, não reforçada | Silicone | Recomenda-se o uso de almofadas sem reforço para dimensões de até 300 × 200 mm. |
| Células da bolsa | Microcanais para uniformidade em grandes áreas. | Não há nenhuma recomendação específica de TIM publicada para bolsas. | — | TIM analisado na discussão sobre projeto térmico |
| Módulos cilíndricos (18650 / 2170 / 4680) | Tubo serpentina, onde o espaço para passagem é apertado | Almofada de vedação 30101 com reforço de filme PI ou fibra de vidro | Silicone | O reforço aumenta a resistência do corpo. |
| Placas de grande área em volume de produção (EV / ESS) | Carimbado | — | — | Necessita de uma matriz dedicada; limite mínimo de produção mais elevado do que peças usinadas por CNC ou FSW. |
| Células aderidas à placa fria | — | Adesivo estrutural de poliuretano 30107 | Poliuretano | Cura completa em 7 dias a 23 ± 2 °C. |
| Enchimento, isolamento e encapsulamento de módulos | — | Composto de silicone para encapsulamento 30103 | Silicone | Mistura manual A/B; cura em temperatura ambiente ou elevada. |
Dentro da família de placas de isolamento, o reforço sacrifica a condutividade em prol da facilidade de manuseio. Uma placa sem reforço conduz melhor o calor e custa menos, mas é frágil, adere mal, deforma-se em peças grandes e é difícil de posicionar sem deixar ar preso. Para peças de até 300 × 200 mm, a placa sem reforço é a opção mais econômica. Estruturas de filme PI e fita PI são recomendadas para peças de até 500 × 420 mm; a fita PI também adiciona isolamento e uma adesão mais forte à placa, podendo reduzir o custo de posicionamento manual.
Mantenha as peças de alumínio e cobre fora do mesmo circuito de refrigeração e verifique a composição química do líquido refrigerante o quanto antes: certas concentrações de glicol aceleram a corrosão em determinadas ligas.
Onde a placa fria encontra o TIM: Interface e escopo de fornecimento
A resistência de contato entre a célula, a TIM (camada de interface térmica) e a placa fria é fornecida por um único fornecedor quando ambas as peças são da Trumonytechs. Os pads e géis também oferecem isolamento elétrico, com tensões de ruptura acima de 6 a 12 kV/mm para os modelos de pads listados e 8 kV/mm para os géis.
O escopo abrange placas frias, tubos flexíveis, manifolds de distribuição de líquido, conjuntos de refrigeração brasados e as cinco famílias de TIM (Materiais de Interface Térmica), com feedback de DFM (Design for Manufacturing) incluído no orçamento sem custo adicional. Revisamos a seleção do material de interface durante a discussão do projeto térmico, também sem custo adicional.
As bombas e os permutadores de calor externos são normalmente fornecidos pelo integrador de sistemas ou pelo fornecedor do sistema BOS. Durante a análise do projeto térmico, oferecemos consultoria sobre como as nossas peças se integram a eles.
Da revisão do projeto térmico à produção em volume
O desenvolvimento personalizado de placas frias e componentes de refrigeração é realizado em cinco etapas, com um ponto de confirmação do cliente em cada uma delas. Nenhuma ferramenta ou fabricação é iniciada até que sua equipe de engenharia aprove os resultados da simulação.
A revisão do projeto térmico começa com as seis entradas abaixo. Se alguma delas ainda estiver em aberto, compartilhe o que já foi confirmado, e a revisão identifica quais variáveis precisam ser resolvidas antes que o escopo continue. A seleção da pasta térmica (TIM) entra nesta revisão como uma entrada; as cinco etapas se aplicam à placa fria e aos componentes de resfriamento.
- Formato da célula e layout do pacote
- Carga térmica e ciclo de trabalho, pico e contínuo
- Temperatura celular máxima e alvo ΔT entre células
- Tipo de líquido refrigerante e temperatura de entrada
- Faixa de vazão e queda de pressão admissível
- Envoltório mecânico, limites de interface e restrições TIM
- O cliente confirma as informações inseridas.Revisão do projeto térmico
O formato das células, a carga térmica, as temperaturas-alvo e a geometria da embalagem são verificados quanto à viabilidade antes de qualquer trabalho de projeto.
- Resultados analisados pelo clientesimulação CFD
Distribuição do fluxo, uniformidade da temperatura e queda de pressão sob condições de entrada definidas.
- Cronograma confirmadoConstrução de protótipo
Inicia-se somente após a aprovação da simulação; o prazo de entrega é definido pelo tipo e geometria da placa.
- Aprovação do clienteValidação de amostra
Testes de vazamento e pressão, medição de resistência térmica e documentação específica para o cliente.
- A produção começaProdução em grande escala
Liberado somente após a amostra validada ser aprovada.
A validação do desenvolvimento também abrange carga mecânica, resistência ao fluxo, corrosão interna e corrosão por névoa salina. O raciocínio por trás dos caminhos de fluxo, da escolha do fluido refrigerante e da validação está descrito em nosso documento. guia de projeto de sistema de refrigeração líquida.
Preços de placas frias e TIM: ferramentas, quantidade mínima de pedido e escopo do orçamento
A escolha do processo define as ferramentas e a quantidade mínima de encomenda (MOQ) para uma placa fria: protótipos usinados por CNC não necessitam de ferramentas, enquanto placas estampadas requerem uma matriz dedicada e têm um limite de MOQ de produção mais elevado. A seleção da placa fria também leva em consideração a carga térmica, o tamanho da placa, o espaço disponível, o volume de produção e o custo, e nenhuma faixa de preço é publicada nesta página. Também não é informado se há cobrança de ferramentas e como ela é calculada; o TIM (Imposto sobre Ferramentas e Materiais) é cotado por modelo, quantidade e formato de embalagem.
Envie a carga térmica e o volume anual previsto juntamente com seu desenho; o feedback do DFM (Design for Manufacturing - Projeto para Manufatura Avançada) será enviado junto com o orçamento, sem custo adicional.
Qualidade, Conformidade e Entrega por Linha de Produto
Os procedimentos de inspeção, documentação e prazos de entrega diferem entre placas frias e TIM (Material de Interface Térmica), portanto, cada linha de produto é resumida aqui e detalhada em sua própria página. A tabela mantém as duas declarações de conformidade separadas, pois elas abrangem materiais diferentes.
| Item | Placas e tubos frios | Materiais de interface térmica |
|---|---|---|
| Inspeção de saída | Teste de vazamento de hélio em todas as peças; verificação por CMM, incluindo planicidade da interface térmica; teste de ruptura hidrostática acima da pressão de trabalho nominal; inspeção de primeiro artigo (FAI); controle estatístico de processo (CEP) nas dimensões principais. | Não publicado nesta página; a lista de dados do modelo lista os métodos de teste para as propriedades medidas, quando fornecidos. |
| Documentos de conformidade | Declarações RoHS/REACH e comunicação de SVHC disponíveis mediante solicitação; a composição do material permite a submissão do IMDS. | Formulação em conformidade com RoHS; classificação de inflamabilidade UL 94 V-0, conforme especificado nos dados do modelo. |
| Sistema de qualidade | Os certificados do sistema de qualidade (ISO 9001, IATF 16949) estão disponíveis mediante solicitação; especifique qual você precisa em sua consulta. | O escopo do certificado para produção TIM não está publicado nesta página. |
| Prazo de entrega do protótipo | Os protótipos CNC geralmente levam de 2 a 3 semanas após a confirmação do projeto; os protótipos usinados levam mais tempo, sendo confirmados na revisão do projeto. | Não publicado nesta página |
| Documentos e embalagens | Certificado de Conformidade (CoC), Ficha Técnica (TDS), certificado de fábrica e lista de embalagem; embalagem selada contra umidade com dessecante, tampões de vedação para as portas, caixas de madeira para grandes encomendas, etiquetas de rastreabilidade do lote. | Não publicado nesta página |
| Detalhes | Placas de resfriamento a água | Materiais de interface térmica |
Nos campos que indicarem "não publicado", especifique o prazo de entrega, os documentos ou as informações de embalagem necessárias em sua solicitação de cotação.
O desenvolvimento de chapas frias pode gerar relatórios FAI, um resumo da avaliação CFD e documentação de validação de amostras para qualificação de fornecedores, sujeitos aos requisitos do projeto. A capacidade do processo de chapas frias abrange soldagem por fricção (FSW), brasagem a vácuo, estampagem, extrusão e usinagem CNC, e a produção em volume é liberada somente após a aprovação da amostra validada. Os acordos de inspeção por terceiros também não são divulgados nesta página.
Perguntas frequentes de engenheiros sobre componentes de resfriamento de baterias
Quais são os parâmetros de entrada que mudam com mais frequência na fase final de um projeto de gerenciamento térmico de baterias?
O tipo e a concentração do fluido refrigerante, bem como a temperatura de entrada do fluido refrigerante, são as duas variáveis de entrada com maior probabilidade de sofrer alterações após a fase inicial de testes. A proporção água-glicol afeta os valores-alvo de condutividade, viscosidade e queda de pressão. Quando essas variáveis de entrada são tratadas como saídas em vez de entradas, a primeira simulação pode não atingir o objetivo de uniformidade de temperatura e precisar de reformulação do projeto; portanto, é importante confirmar ambas as variáveis o quanto antes.
Quão confiável é a CFD antes da implementação das ferramentas de placa fria?
Os resultados da CFD são tão precisos quanto as condições de contorno, e a carga térmica, as condições de entrada e a vazão precisam de valores confirmados. As equipes que trabalham com valores estimados ou provisórios devem esperar resultados atualizados assim que os parâmetros finais da célula forem definidos. Em ambos os casos, as ferramentas aguardam sua aprovação da simulação.
É possível usar um adesivo térmico para fixar células diretamente na placa fria?
Sim. O adesivo estrutural de poliuretano 30107 destina-se à colagem de células à placa fria. A classe 0120 atinge uma resistência ao cisalhamento Al/Al de 11 MPa com condutividade de 2,05 W/m·K, medida de acordo com a norma ASTM D5470. O tempo de secagem superficial é de 35 minutos a 25 °C e o tempo de cura total, conforme publicado, é de 7 dias a 23 ± 2 °C; os tempos de manuseio e desmoldagem não foram divulgados.
Qual almofada térmica é adequada para células cilíndricas em um tubo flexível?
Duas construções reforçadas 30101 são indicadas para células cilíndricas e placas frias tubulares. O filme de PI mantém as demais propriedades do reforço com fita de PI e é adequado para peças de até 500 × 420 mm. O tecido de fibra de vidro adiciona flexibilidade e resistência, conduz menos calor do que uma almofada simples e é adequado para peças de até 300 × 200 mm.
As quantidades mínimas de encomenda (MOQ), os preços, as condições de pagamento e de garantia são divulgados?
Placas frias protótipo são aceitas em quantidades flexíveis, enquanto a quantidade mínima de encomenda (MOQ) para produção depende do processo: peças estampadas com ferramentas dedicadas têm um limite máximo de encomenda mais alto do que peças usinadas por CNC ou FSW. As quantidades mínimas de encomenda, preços, condições de pagamento, garantia e termos de pós-venda da TIM não estão publicados nesta página. Solicite-os em sua solicitação de cotação (RFQ).
Você assinará um acordo de confidencialidade antes de enviarmos os desenhos do pacote?
Os termos de confidencialidade e de sigilo dos desenhos não estão publicados nesta página e podem ser solicitados na primeira mensagem, antes do envio de quaisquer desenhos, por e-mail para [email protected] ou através do formulário de orçamento. O formulário de orçamento aceita tanto um desenho CAD quanto as dimensões do terreno.
Qual o prazo de entrega e quem se encarrega dos impostos de importação?
O tempo de trânsito depende do porto de destino e do modo de envio, e será confirmado na cotação, não sendo publicado aqui. Os impostos de importação, o desembaraço aduaneiro e as aprovações locais dependem do país de destino, portanto, quem transportará cada item deve ser definido antes da realização do pedido.
