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液冷彎管,又稱蛇形彎管,是常用于圓柱形電池的換熱部件,液冷彎管采用獨(dú)特的中空結(jié)構(gòu)管材,以高度精細(xì)的制造質(zhì)量開發(fā)而成,彎管具有較大的內(nèi)表面積,能夠更高效的實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo),因此常被應(yīng)用于圓柱形電芯的電池組中。
眾所周知,高溫是電子元件、集成電路等的天敵。高溫不僅會(huì)縮短設(shè)備使用壽命、導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、甚至引發(fā)部件燒毀等問題。因此,對(duì)電子元件、集成電路進(jìn)行散熱處理不容忽視。而散熱方式的種類很多,如液冷、風(fēng)冷以及蒸發(fā)器風(fēng)冷等。在這些散熱方式中,液冷散熱以其優(yōu)良的散熱效率、低空間占用和靜音特性脫穎而出,目前已被廣泛應(yīng)用。
液冷裝置通常利用泵使液冷彎管中的冷卻液循環(huán)并進(jìn)行散熱,因此,液冷彎管是液冷裝置中的重要組成部分。它既可以單純地作為冷卻液流動(dòng)的通道,不與發(fā)熱元件接觸,又能兼作導(dǎo)熱管,與發(fā)熱元件直接接觸,吸收發(fā)熱元件的熱量并將熱量傳遞給冷卻液。
通常情況下,當(dāng)液冷彎管兼作導(dǎo)熱管,一般可以通過改變液冷管的材料、冷卻液的成分,以及增大液冷管與發(fā)熱元件的接觸面積、冷卻液在液冷管的流速等方式來增強(qiáng)液冷裝置的散熱效果。
液冷管彎通常由鋁、銅合金或二者的結(jié)合材料制成,從導(dǎo)熱性來說,存在其它材料的導(dǎo)熱性好于銅和鋁合金,例如銀,但銀的價(jià)格較為昂貴,所以一般不采用銀做液冷管。液冷彎管的材料的選取是受材料的價(jià)格、加工難度、重量、硬度及使用環(huán)境等因素共同決定的,不能只看材料的導(dǎo)熱性。因此,通過改變液冷管的材料來增強(qiáng)液冷裝置的散熱效果具有一定的局限性。
同理,冷卻液的成分的選取也是由冷卻液的價(jià)格、比熱容、吸熱能力、使用環(huán)境等因素共同決定。因此,通過改變冷卻液的成分來增強(qiáng)液冷裝置的散熱效果也是具有一定的局限性。增大液冷彎管與發(fā)熱元件的接觸面積,相應(yīng)地會(huì)使液冷彎管占用系統(tǒng)內(nèi)部的空間增大,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部空間利用率降低。此外,增大液冷彎管與發(fā)熱元件的接觸面積還存在設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本增加等多方面的問題。
冷卻液在液冷彎管的流速與冷卻液的密度、粘度及泵的功率等相關(guān)。其中,泵的功率是決定冷卻液在液冷管的流速的主要因素。一般情況下,泵的功率越大,冷卻液在液冷管的流速越大。泵的功率增大,泵的工作能耗也會(huì)增大,耗電量增加,花費(fèi)增大。同時(shí),泵的功率增大,對(duì)泵的要求也會(huì)增高、泵的成本也會(huì)增高。