Utvikling og anvendelse av vannkjøleplatematerialer for nye energikjøretøy
Utvikling og design av nye energivannkjølte platematerialer
1.1 Materialdesign og påføring av loddevannkjøleplate
Det finnes to hovedtyper av loddede vannkjølestrukturer for vanlige batterier: vannkjølt platestruktur og direktekjølt platestruktur, som vist i figur 2. Vanligvis er aluminiums loddearkprodukter loddet med to øvre og nedre O-tilstand aluminiumsplater, hvorav den ene er stemplet med en strømningskanalstruktur for å lette strømmen av frostvæske for å avkjøle batteriet, og dermed kontinuerlig kjøle batteriet.
For de vannkjølte platematerialene til disse to strukturelle delene vurderes materialets styrke og korrosjonsmotstanden til produktet vanligvis hovedsakelig. Høyfaste komposittmaterialer kombinert med vannkjølt platestrukturdesign kan oppnå formålet med tynning og kostnadsreduksjon, så kontinuerlig utvikling av nye materialer er også et viktig grunnlag for utvikling av vannkjølte plater.
2. Møt utviklingen av nye materialer for vannkjølte plater
2.1 Tre forskjellige kjernematerialelegeringsdesign
Hovedsammenligningen er komposisjonsdesignet til standard 3003 aluminiumslegering og de tre nyutviklede materialene A, B og C tre kjernematerialer. Det kan ses fra tabell 2 at A og B er forbedrede materialer av 3003 aluminiumslegering. Sammenlignet med 3003 aluminiumslegering inneholder de høyere Cu- og Mn-elementer; og C kjernemateriale bortsett fra høyere innhold av Cu og Mn elementer I tillegg inneholder det også et høyere innhold av Si-elementet.
2.2 Elektrisk potensial etter lodding av forskjellige materialer Figur 4 viser påvirkningen av hovedlegeringselementene på aluminiumslegeringens elektriske potensial. Etter hvert som innholdet i Mn, Cu, etc. øker, øker legeringens elektriske potensial betydelig; Etter hvert som innholdet av Zn øker, reduseres legeringens elektriske potensial betydelig, og stabiliserer seg deretter gradvis. Påvirkningen av Si og Mg på legeringspotensialet er relativt liten.
3. Diskusjon
3.1 Påvirkning av materialstrukturdesign på korrosjon
Det kan ses fra materialkorrosjonstestresultatene at vanlig 3003 aluminiumslegering er utsatt for pitting korrosjon. Hvis et offerlag legges til overflaten av materialet, vil materialets korrosjonsmekanisme endres, det vil forventes fra pitting korrosjon til lagdelt korrosjon (se figur 6), noe som i stor grad kan forbedre korrosjonsmotstanden til materialet.
3.2 Materialpotensial forskjellsdesign
Materialet er designet for å oppnå forskjellen mellom overflatepotensialet og kjernematerialepotensialet, og dermed generere Brown-bånd og forbedre korrosjonsevnen. Ved å legere og matche komposittstrukturen til komposittmaterialet, vil loddelaget og kjernematerialelaget danne et lag på 30-50 μm høy tetthet nedbørssone, som vist i figur 7. Potensialet er ca 50 mV lavere enn kjernematerialets, og laminær korrosjon vil oppstå fortrinnsvis langs nedbørssonen med høy tetthet, og dermed forlenge levetiden til kjernematerialet. Dette kan også forklare hvorfor korrosjonsevnen til A / B aluminiumslegeringskomposittmateriale er bedre enn C, og tydeligere bedre enn 3003 aluminiumslegering. Det er fordi A / B aluminiumslegering komposittmateriale kan produsere effekten av Brown-bånd gjennom optimalisert komposisjonsdesign.
4. Konklusjon
(1) Den vannkjølte platen er en viktig varmeveksler for batterikjølingsstyring som er nødvendig for nye energikjøretøy. Den kan utformes for å forbedre styrke- og korrosjonsbestandigheten gjennom forskjellige legeringsdesign.
(2) Korrosjonsmotstanden kan forbedres ved å legge til et offerlag, eller ved å designe en struktur som produserer forskjellige potensielle bånd.
