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散熱對新能源汽車是非常重要的，因?yàn)槠浒l(fā)熱功率特別大，這就需要用到***的大功率散熱器，而傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱器一般無法滿足其散熱需求，特別是新能源汽車動力電池包的散熱，其具有密封性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)指標(biāo)要求電動汽車能在全年各種天氣條件下都能夠有高效穩(wěn)定地運(yùn)行，而且汽車電池組直接影響汽車的加速度和續(xù)航距離，所以它的穩(wěn)定性是整車的關(guān)鍵技術(shù)中的一環(huán)，而保證電池組穩(wěn)定發(fā)揮的關(guān)鍵技術(shù)在于其散熱。動力汽車的電池散熱一般會采用水冷散熱系統(tǒng)散熱，出色的水冷板散熱器及相關(guān)的管路連接技術(shù)保證其處于合適的溫度下運(yùn)行。一個(gè)好的的動力電池包的溫度管理系統(tǒng)需要保證了每一個(gè)單電池的溫度都是全年恒定的，即使是在極端炎熱天氣下大量使用電池，能夠保證及時(shí)的散熱，防止電池的壽命減弱或者膨脹損壞，而且在極端寒冷的天氣下大量使用電池，保證電池的內(nèi)部足夠溫暖，不會影響性能與壽命。電池的散熱是用液體的冷卻劑流經(jīng)電池組的底部的水冷板，再由導(dǎo)熱性好的冷卻板與單電池直接接觸，從而使電池快速降溫。

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耐腐蝕設(shè)計(jì)

耐蝕合金的設(shè)計(jì)選擇是提高耐蝕性的關(guān)鍵因素。例如，在板翅式熱交換器中隔開流體通道的銅焊板，由一個(gè)內(nèi)部和外

部覆層組成，通常占板片總厚度的10%左右。復(fù)層是一種釬焊合金，它將釬焊片連接到熱和冷鰭以及將釬焊片連接到側(cè)桿

。真空釬焊合金使用硅酮和其他元素來降低合金的熔點(diǎn)。由于釬焊合金的陽極比鐵芯多，所以釬焊合金提供陰極保護(hù)，從

而起到防腐作用。陰極保護(hù)是一個(gè)概念，在造船行業(yè)已經(jīng)使用了幾十年。對于鋼制的船體，一個(gè)由活性元素制成的塞子，

如鋅，用來保護(hù)船體。因?yàn)殇\比鋼更活躍，所以鋅的腐蝕速度比鋼快。在鋁的合金元素中，銅和鐵含量較低的合金具有較

好的耐腐蝕性。3xxx系列合金通常是抗腐蝕性較高的合金之一，6xxx合金也具有很高的抗腐蝕性。冷板和換熱器的設(shè)計(jì)還

需要考慮其他因素。內(nèi)部流體靜壓和外部應(yīng)力使主要部件處于應(yīng)力狀態(tài)。這些應(yīng)力通常要求強(qiáng)度高的合金(6xxx系列)用于釬

焊片和/或焊片。釬焊板厚度是性能、重量和防腐蝕之間的權(quán)衡。厚的銅焊板很重，會降低熱性能。薄的銅焊板承受應(yīng)力

的強(qiáng)度較低，防腐蝕能力也較弱。如果存在腐蝕性環(huán)境，薄的銅焊板比厚的板能承受更短的時(shí)間的攻擊。

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在功率模塊的簡化熱阻模型的芯片區(qū)域設(shè)置水冷板流道結(jié)構(gòu)，得到水冷板模型的過程，包括：根據(jù)功率模塊的發(fā)熱量、每個(gè)芯片的尺寸及芯片布局，確定發(fā)熱源區(qū)域；根據(jù)發(fā)熱源區(qū)域設(shè)計(jì)水冷板流道結(jié)構(gòu)尺寸，水冷板流道結(jié)構(gòu)的尺寸小于功率模塊的基板尺寸，水冷板流道結(jié)構(gòu)的尺寸大于發(fā)熱源區(qū)域。

根據(jù)功率模塊的發(fā)熱量、每個(gè)芯片的尺寸及芯片布局，確定發(fā)熱源區(qū)域的過程，包括：根據(jù)功率模塊的實(shí)際工況下的總損耗，計(jì)算每個(gè)芯片的發(fā)熱量；根據(jù)每個(gè)芯片的發(fā)熱量、每個(gè)芯片的尺寸及芯片布局，確定發(fā)熱源區(qū)域。

液體冷板和熱交換器用于許多不同的流體，通常涉及相同流體的再循環(huán)。一種不應(yīng)該用于鋁冷板和熱交換器的液體是

自來水。自來水可能含有活性離子，如銅、碳酸氫鹽、氯化物和/或其他促進(jìn)腐蝕的雜質(zhì)。另外，隨著時(shí)間的推移，同樣

的流體在閉環(huán)循環(huán)中會導(dǎo)致溶解氧從溶液中出來。由此產(chǎn)生的缺氧會阻止氧化層的形成。如果時(shí)間足夠長，鋁與氧氣隔離

并暴露在低質(zhì)量的水中，然后會被腐蝕。當(dāng)水是傳熱系統(tǒng)的優(yōu)先選擇時(shí)，蒸餾水通常與乙二醇結(jié)合以降低其凝固點(diǎn)并提高其沸

點(diǎn)。由于上述原因，使用緩蝕劑是至關(guān)重要的。緩蝕劑是控制數(shù)量的活性離子(通常磷酸鹽)，在形成耐腐蝕層接管氧的作

用。由于這些抑制劑依賴于鋁的化學(xué)反應(yīng)，使用低質(zhì)量的水，如自來水將減少抑制劑的有效性。

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水冷散熱器的設(shè)計(jì)原則

1基材的選擇：盡量避免一個(gè)系統(tǒng)中有兩種電極電位差較大的金屬，減少電化學(xué)腐蝕。

2冷板種類選擇:基于液冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和是否承載重去選擇

3 流量的確定：由于水冷的系統(tǒng)比較龐大，一般不會對整個(gè)系統(tǒng)做仿真分析，而是先設(shè)定水冷散熱器流量，再根據(jù)對應(yīng)的系統(tǒng)流動阻力匹配水泵?？偀崃亢凸べ|(zhì)的物性參數(shù)確定后，流量和溫升成反比；若溫升較高，則水冷系統(tǒng)的換熱器（冷卻水用）需要設(shè)計(jì)的比較大；若溫升過低，則需要選用比較大的水泵。因此溫升過高或過低都會引起成本的增加?；诮?jīng)濟(jì)性考慮，常常有個(gè)經(jīng)濟(jì)型溫升范圍，也就同步確定了散熱器的流量。

4.水冷流道截面的設(shè)計(jì)：經(jīng)理論推導(dǎo)，對流熱阻與截面的水力直徑成正相關(guān)的關(guān)系。也就是說，其他條件相當(dāng)，水力直徑越大，對流熱阻越大。我們知道，水力直徑D=4A/X，其中A為流道截面積，X為流道截面周長，也就是說，截面積相等的條件下，周長越大，水力直徑越小，對流熱阻越小。

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冷卻液溢出原理概述

液冷板與接頭之間形成宏電池

常見的電偶序?yàn)椋烘V、鋅、鋁、低碳鋼、Cr13/Cr17、黃銅、青銅、Cr17 不銹鋼、Cr18不銹鋼（純態(tài)）、銹鋼（純態(tài)）、銀、鈦、鉑。在使用含銀助焊劑后，通過觀察可以看到冷卻液液位漲幅度遠(yuǎn)高于使用原助焊劑材料的上漲情況，這可能是因?yàn)橹竸┖y，是電位較正的貴金屬，而其周邊以鋁為主的液冷板便成為了賤金屬，腐蝕速度加快。因此以鋁為主的液冷板作為陽極金屬加速腐蝕，而以銀為主的助焊劑作為陰極金屬則被保護(hù)，在此過程中反應(yīng)產(chǎn)生氣體。

鋁和乙二醇之間反應(yīng)生成氣體

乙二醇本身具有腐蝕金屬的性質(zhì)，因此在用作冷卻液的過程中，會加入相應(yīng)的添加劑防止鋁合金腐蝕。盡管如此，仍不能排除兩者之間反應(yīng)產(chǎn)生氣體。

氟鋁酸鉀助焊劑與乙二醇反應(yīng)

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