本發(fā)明涉及新能源汽車動力電池的技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,本發(fā)明涉及一種用于對新能源汽車動力電池進行冷卻的電池水冷板。
背景技術(shù):
隨著新能源汽車的不斷發(fā)展,鋰離子電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電動汽車以及插電式混合動力汽車。而鋰離子電池的電池壽命、續(xù)航里程等是大力推廣新能源汽車所需要突破的瓶頸問題,現(xiàn)有技術(shù)中,為保證電池正常工作和使用壽命,電池冷卻已逐漸由風(fēng)冷轉(zhuǎn)變?yōu)樗洹6浒迨请姵厮鋮s系統(tǒng)不可缺少的一個關(guān)鍵性部件,冷板的結(jié)構(gòu)形式也因整車的布置而有所不同,但其工作原理都是將電池工作時散發(fā)的熱量通過與冷板的表面接觸而傳遞給冷板內(nèi)部的冷卻液,冷卻液經(jīng)過低溫散熱器或電池冷機(chiller)散發(fā)出去,周而復(fù)始的進行循環(huán),從而保證電池的正常工作和使用壽命。
電池水冷技術(shù)國內(nèi)處于剛剛起步的階段,有許多急待解決的技術(shù)問題和工藝問題,而電池水冷板作為關(guān)鍵零部件對性能有著嚴(yán)格的技術(shù)要求。尤其是電池水冷板的材料需要具有良好的耐久性、耐腐性、成型性和可焊接性。本發(fā)明所要解決的問題是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、工藝流程排布從而實現(xiàn)電池水冷板的性能要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異耐久性、耐蝕性和良好成型性的電池水冷板。
為了解決實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種電池水冷板,包括與電池表面貼合的具有水冷通道的鋁合金扁平管,所述鋁合金扁平管的進口端和出口端插接管接頭,其特征在于:所述鋁合金扁平管為由鋁合金圓棒經(jīng)過熱擠壓、折彎、沖壓工藝形成。
其中,所述鋁合金圓棒經(jīng)過熱擠壓成多口扁管型材,多口扁管型材經(jīng)折彎形成彎曲管,彎曲管沖壓成具有蜿蜒結(jié)構(gòu)的鋁合金扁平管。
其中,所述管接頭焊接在所述進口端和出口端,并且所述管接頭與所述水冷通道相連通。
其中,所述鋁合金扁平管表面噴塑形成絕緣涂層。
其中,所述鋁合金扁平管的元素組成為:0~0.1wt%的si、0.9-1.1wt%的mn、0~0.05wt%的mg、0.01~0.05wt%的cr、<0.12wt%的fe、<0.10wt%的cu,和余量的al以及不可避免的雜質(zhì)。
與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的電池水冷板具有以下有益效果:
本發(fā)明的電池水冷板采用鋁合金焊接而成,加工成型性好,不僅保證了良好的密封性,而且具有優(yōu)異的耐久性、耐蝕性,能夠顯著改善電池的工作環(huán)境,提高電池性能和使用壽命。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電池水冷板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為鋁合金圓棒經(jīng)熱擠壓形成的多孔扁管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為多孔扁管利用彎管機折彎形成的彎曲多孔扁管。
圖4為利用模具以及液壓機沖壓形成的具有蜿蜒結(jié)構(gòu)的鋁合金扁平管。
圖5為在鋁合金扁平管上焊接管接頭的示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述的電池水冷板做進一步的闡述,以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解;需要指出的是實施例中有關(guān)結(jié)構(gòu)、功能以及材料等的描述都是示例性的,而并不是指對發(fā)明保護范圍的限制。
如圖1所示,本發(fā)明的電池水冷板,包括與電池表面貼合的具有水冷通道的鋁合金扁平管,所述鋁合金扁平管的進口端和出口端插接管接頭,所述鋁合金扁平管為由鋁合金圓棒經(jīng)過熱擠壓、折彎、沖壓工藝形成。具體來說,如圖2~5所示,所述鋁合金圓棒經(jīng)過熱擠壓成多口扁管型材,多口扁管型材經(jīng)折彎形成彎曲管,彎曲管沖壓成具有蜿蜒結(jié)構(gòu)的鋁合金扁平管,然后焊接上管接頭即可,所述管接頭焊接在所述進口端和出口端,并且所述管接頭與所述水冷通道相連通,所述鋁合金扁平管表面噴塑形成絕緣涂層。由于冷板內(nèi)部流通的是含有防凍液(例如常用的為乙二醇)的水溶液,乙二醇的水溶液具有一定的腐蝕性能,所以冷板材料需要有良好的耐腐蝕性能,同時要兼顧強度和焊接性,而且由于工藝的限制,不能像高溫散熱器一樣可以選取具有防腐層的復(fù)合材料;本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗,在3xxx系列鋁合金的基礎(chǔ)上通過限制si、fe和cu的含量,并添加少量的cr和mg,獲得了在防凍液中具有良好耐蝕性的鋁合金材料。具體來說,所述鋁合金扁平管的元素組成為:0~0.1wt%的si、0.9-1.1wt%的mn、0~0.05wt%的mg、0.01~0.05wt%的cr、<0.12wt%的fe、<0.10wt%的cu,和余量的al以及不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明鋁合金扁平管的水冷通道中加入含有50wt%乙二醇的水溶液并循環(huán)流動1000小時、2000小時,然后分別測試其水冷通道內(nèi)壁的腐蝕情況(以單位面積的腐蝕減重來表征)發(fā)現(xiàn),50wt%乙二醇×1000小時的腐蝕減重量小于2.5mg/m2,50wt%乙二醇×2000小時的腐蝕減重量小于5.5mg/m2。而采用3xxx系列鋁合金的鋁合金扁平管50wt%乙二醇×1000小時的腐蝕減重量為3.2~12.5mg/m2,而50wt%乙二醇×2000小時的腐蝕減重量高達120~350mg/m2。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,具體實施例只是對本發(fā)明進行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進,或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。