Entwicklung und Anwendung von wasserkühlenden Plattenmaterialien für Neue-Energie-Fahrzeuge

Entwicklung und Design neuer energiegekühlter Plattenmaterialien

1.1 Materialauslegung und Anwendung der Lötwasserkühlplatte

Es gibt zwei Haupttypen von gelöteten Wasserkühlstrukturen für häufig verwendete Batterien: wassergekühlte Plattenstruktur und direkt gekühlte Plattenstruktur, wie in Abbildung 2 dargestellt. Normalerweise werden Aluminiumlötblechprodukte mit zwei oberen und unteren O-Zustands-Aluminiumblechen gelötet, von denen eines mit einer Strömungskanalstruktur gestanzt ist, um den Fluss von Frostschutzmittel zur Kühlung der Batterie zu erleichtern und dadurch die Batterie kontinuierlich zu kühlen.

Für die wassergekühlten Plattenmaterialien dieser beiden Strukturteile werden in der Regel hauptsächlich die Festigkeit des Materials und die Korrosionsbeständigkeit des Produkts berücksichtigt. Hochfeste Verbundwerkstoffe in Kombination mit wassergekühlter Plattenstrukturgestaltung können den Zweck der Durchforstung und Kostensenkung erreichen, so dass die kontinuierliche Entwicklung neuer Materialien auch eine wichtige Grundlage für die Entwicklung wassergekühlter Platten ist.

2.Lernen Sie die Entwicklung neuer Materialien für wassergekühlte Platten kennen

2.1 Drei verschiedene Kernmateriallegierungskonstruktionen

Der Hauptvergleich ist das Zusammensetzungsdesign der Standard-Aluminiumlegierung 3003 und der drei neu entwickelten Materialien A, B und C drei Kernmaterialien. Aus Tabelle 2 geht hervor, dass A und B verbesserte Werkstoffe der Aluminiumlegierung 3003 sind. Im Vergleich zu 3003 Aluminiumlegierung enthalten sie höhere Cu- und Mn-Elemente; und C-Kernmaterial mit Ausnahme eines höheren Gehalts an Cu- und Mn-Elementen Darüber hinaus enthält es auch einen höheren Gehalt an Si-Elementen.

2.2 Elektrisches Potential nach dem Löten verschiedener Werkstoffe Abbildung 4 zeigt den Einfluss der Hauptlegierungselemente auf das elektrische Potential der Aluminiumlegierung. Wenn der Gehalt an Mn, Cu usw. zunimmt, nimmt das elektrische Potential der Legierung signifikant zu; Wenn der Gehalt an Zn zunimmt, nimmt das elektrische Potential der Legierung signifikant ab und stabilisiert sich dann allmählich. Der Einfluss von Si und Mg auf das Legierungspotential ist relativ gering.

3. Diskussion

3.1 Der Einfluss der Werkstoffstrukturgestaltung auf die Korrosion

Aus den Ergebnissen des Materialkorrosionstests geht hervor, dass die übliche 3003-Aluminiumlegierung anfällig für Lochfraßkorrosion ist. Wenn der Oberfläche des Materials eine Opferschicht hinzugefügt wird, ändert sich der Korrosionsmechanismus des Materials, dh von Lochfraßkorrosion zu Schichtkorrosion (siehe Abbildung 6), was die Korrosionsbeständigkeit des Materials erheblich verbessern kann.

3.2 Design der Materialpotentialdifferenz

Das Material ist so konzipiert, dass es die Differenz zwischen dem Oberflächenpotential und dem Kernmaterialpotenzial erreicht, wodurch braune Bänder erzeugt und die Korrosionsfähigkeit verbessert wird. Durch das Legieren und Anpassen der Verbundstruktur des Verbundwerkstoffs bilden die Lötschicht und die Kernmaterialschicht eine Schicht von 30-50 μm hochdichter Fällungszone, wie in Abbildung 7 gezeigt. Sein Potenzial ist etwa 50 mV niedriger als das des Kernmaterials, und laminare Korrosion tritt bevorzugt entlang der niederschlagsreichen Zone mit hoher Dichte auf, wodurch die Lebensdauer des Kernmaterials verlängert wird. Dies kann auch erklären, warum die Korrosionsfähigkeit von A / B-Aluminiumlegierungsverbundwerkstoff besser ist als die von C und offensichtlich besser als 3003 Aluminiumlegierung. Dies liegt daran, dass A / B-Aluminiumlegierungsverbundwerkstoffe den Effekt des braunen Bandes durch optimiertes Kompositionsdesign erzeugen können.

4. Schlussfolgerung

(1) Die wassergekühlte Platte ist ein wichtiger Wärmetauscher für das Batteriekühlmanagement, das für Neue-Energie-Fahrzeuge notwendig ist. Es kann entworfen werden, um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit durch verschiedene Legierungsdesigns zu verbessern.

(2) Die Korrosionsbeständigkeit kann durch Hinzufügen einer Opferschicht oder durch Entwerfen einer Struktur, die verschiedene potenzielle Bänder erzeugt, verbessert werden.