散熱對新能源汽車是非常重要的，因為其發(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，設(shè)計指標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行。一個好的的動力電池包的溫度管理系統(tǒng)需要保證了每一個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

耐蝕合金的設(shè)計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。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，從

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

如鋅，用來保護船體。因為鋅比鋼更活躍，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)功率模塊的實際工況下的總損耗，計算每個芯片的發(fā)熱量；根據(jù)每個芯片的發(fā)熱量、每個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/或其他促進腐蝕的雜質(zhì)。另外，隨著時間的推移，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。當水是傳熱系統(tǒng)的優(yōu)先選擇時，蒸餾水通常與乙二醇結(jié)合以降低其凝固點并提高其沸

點。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)計原則

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

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。基于經(jīng)濟性考慮，常常有個經(jīng)濟型溫升范圍，也就同步確定了散熱器的流量。

4.水冷流道截面的設(shè)計：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，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

常見的電偶序為：鎂、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高于使用原助焊劑材料的上漲情況，這可能是因為助焊劑含銀，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，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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