Plaque de refroidissement liquide en aluminium léger pour batterie EV, ESS, serveur GPU, refroidissement IGBT industriel

Le marché en plein essor des véhicules à énergie nouvelle, du stockage d’énergie sur réseau et du matériel informatique d’IA a posé des défis sans précédent en matière de flux thermique élevé, révélant les défauts évidents des solutions de refroidissement traditionnelles :

Premièrement, le refroidissement par air ne peut pas gérer les batteries à charge rapide haute puissance et les clusters GPU denses. Une dissipation thermique limitée entraîne un déclassement en cas de surchauffe de l'équipement, une efficacité d'exécution réduite et un vieillissement accéléré des composants. Deuxièmement, les plaques froides génériques de mauvaise qualité utilisent des chemins d'écoulement internes difficiles, provoquant un grave déséquilibre de température entre les cellules de la batterie, ce qui augmente les risques d'emballement thermique et ne respecte pas les codes de sécurité régionaux stricts des États-Unis, de l'Allemagne et du Japon. Troisièmement, les lourdes plaques de refroidissement en cuivre imposent une charge supplémentaire aux batteries des véhicules électriques et font grimper les coûts globaux du projet, ce qui n’est pas favorable à la fabrication de véhicules de masse. Quatrièmement, de nombreux fournisseurs de plaques de refroidissement manquent de capacité de production de masse stable, ce qui entraîne des retards de livraison et une qualité de produit incohérente pour les importateurs et intégrateurs de systèmes étrangers. Cinquièmement, la plupart des fabricants de systèmes de refroidissement ne fournissent que des tailles standard sans personnalisation flexible, obligeant les acheteurs à effectuer un usinage secondaire et à gaspiller de la main-d'œuvre et des cycles de production.

• La plaque froide liquide fonctionne comme un échangeur de chaleur compact intégré directement dans la structure du pack batterie.

  Interface thermique : les cellules de la batterie transfèrent la chaleur perdue à travers un matériau d'interface thermique vers la surface de contact plane de la plaque froide. La conductivité thermique élevée de l'aluminium 3003 conduit rapidement cette chaleur dans les parois du canal.

  Dynamique des fluides : le liquide de refroidissement entre par l'orifice d'entrée et est distribué dans le réseau de canaux estampés. La géométrie du canal est conçue via la dynamique des fluides computationnelle pour induire une turbulence contrôlée au débit cible – généralement 2 à 10 L/min par plaque. Cet écoulement turbulent perturbe la couche limite thermique qui autrement isolerait les parois du canal, augmentant considérablement l'efficacité du transfert de chaleur.

  Rejet de chaleur : lorsque le liquide de refroidissement s'écoule à travers la matrice à canaux serpentins ou parallèles, il absorbe l'énergie thermique et sort à une température élevée par l'orifice de sortie. Le fluide chauffé se déplace vers un radiateur externe, un refroidisseur ou un échangeur de chaleur où l'énergie thermique est dissipée dans l'air ambiant avant que le fluide refroidi ne recircule.

  Intégrité structurelle : La liaison brasée continue entre la plaque supérieure emboutie et la plaque inférieure plate forme un récipient sous pression capable de résister aux pressions de pompe, aux contraintes de dilatation thermique et aux charges vibratoires rencontrées dans les environnements de stockage automobiles et stationnaires. Contrairement aux plaques scellées ou scellées par des joints toriques, il n’y a aucun élément élastomère qui se détériore ou se détend avec le temps.