PACK制造：新能源电池包液冷板类型

随着电动汽车逐渐向高功率快充（800V平台）、超高能量密度（如麒麟电池255Wh/kg）、高集成度（CTC/CTB技术）方向发展，储能系统容量也越来越大，液冷技术已经成为了电池包的”刚需配置“。

液冷板作为液冷系统的关键部件，其类型有哪些？

方壳、圆柱、软包电芯模组，分别应用哪些类型的液冷板？

01为什么电池包需要液冷板？

动力电池或储能电池在充放电过程中会产生大量热量（快充时更严重），如果不能及时排除，将引发热失控，导致起火爆炸。

锂离子电池的最佳工作温度为25~40℃，超过这个温度范围，不仅电池循环寿命会大幅缩短，极端温度下的安全隐患更会显著增加。

相较于风冷散热方案，液冷方案可以实现5-10W/cm2的散热密度，大约是风冷的5-10倍，大大提升了高能量密度电池包的散热性能。

夏季风冷方案散热密度较低，电池温度可能达到50℃以上，导致充电功率被迫降低，充电时间延长

冬季风冷无法主动加热，电池需消耗额外电量保持温度，导致续航缩水严重（20-30%）。

从2020年开始，液冷技术在电池包上逐渐应用广泛，目前液冷已经基本取代了风冷。随着技术的不断进步，未来浸没式液冷和相变材料冷却将进一步加强电池包热管理系统的性能。

02 液冷板的类型

液冷板为带有一定循环流道的封闭腔体器件，通过液体（例如乙二醇溶液）将热量带走，需满足重量轻、散热能力强、抗振动冲击、体积小等多方面要求。目前，主流方案有以下几种

（1）挤压铝型材式

通过铝型材挤压工艺直接成型流道（有的也和箱体纵梁一体化挤出），再通过机加工打通流道循环，然后采用搅拌摩擦焊将多块液冷板连接为整体，并焊接进出水接口。

优点生产效率高，成本低，承重能力强

缺点散热密度小，表面不适合设计太多螺丝孔，否则会影响流道走向，甚至导致漏液的风险

（2）蛇形管式

在特斯拉的2170大模组方案或4680 CTC方案中，每两列电芯之间布置了一根蛇形管，而这些蛇形管接头需要通过连接管道进行连接。

该方案一般应用于圆柱电芯模组。

优点轻量化（重量减轻20%）、成本低（比冲压式低30%）、结构简单、生产效率高

缺点流道单一，接触面积小，管壁薄，换热效果一般 ，承重能力较差。

蛇形管由于尺寸精度较低，所以要求连接管具有较高的容错性，因此一般采用软管，牺牲了一部分刚度。

（3）机加工+焊接式

采用机加加工出流道，再与上盖板通过搅拌摩擦焊密封。

优点内部流道尺寸、路径可自由设计。适合功率密度较大、热源布局不规则、空间受限。易加工，成本较低。

缺点性能较低，容易发生泄漏。

（4）吹胀式

通过网板印刷出由石墨构成的管路，通过热轧将两板结合，吹气体将管路吹涨起来，液冷板最薄位置可以做到0.6mm。

优点热传导效率高、制冷速度快，美观。

缺点重量轻，承重能力较差。

（5）冲压钎焊式

依靠压力机和模具对铝合金板材进行冲压，使之产生塑性变形，形成流道，上下壳体通过钎焊焊接在一起，流道设计自由度高。

优点轻量化（重量减轻20%）、成本低（比冲压式低30%）、换热效果好，结构简单、生产效率高

缺点流道单一，接触面积小，管壁薄，换热效果一般 ，成本较高，承重能力较差。

（6）埋管式

通过铝基板用CNC铣出埋管管道形状，再采用冲压机将已弯好形状的铜管压到铝基板上，再进行钎焊焊接。

优点强度好，散热效率高、热阻小，生产效率高，耐腐蚀

缺点成本较高，厚度较大

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