Développement et application de matériaux de plaques de refroidissement par eau pour les véhicules à énergie nouvelle

Développement et conception de nouveaux matériaux de plaques refroidies à l’eau

1.1 Conception du matériau et application de la plaque de refroidissement par eau de brasage

Il existe deux principaux types de structures de refroidissement par eau brasée pour les batteries couramment utilisées : la structure de plaque refroidie à l’eau et la structure de plaque refroidie directement, comme le montre la figure 2. Habituellement, les produits en tôle de brasage en aluminium sont brasés avec deux feuilles d’aluminium à l’état O supérieur et inférieur, dont l’une est estampillée avec une structure de canal d’écoulement pour faciliter le flux d’antigel pour refroidir la batterie, refroidissant ainsi continuellement la batterie.

Pour les matériaux de plaque refroidis à l’eau de ces deux parties structurelles, la résistance du matériau et la résistance à la corrosion du produit sont généralement principalement prises en compte. Les matériaux composites à haute résistance combinés à la conception de structures de plaques refroidies à l’eau peuvent atteindre l’objectif d’amincissement et de réduction des coûts, de sorte que le développement continu de nouveaux matériaux est également une base importante pour le développement de plaques refroidies à l’eau.

2.Répondre au développement de nouveaux matériaux pour les plaques refroidies à l’eau

2.1 Trois conceptions différentes d’alliage de matériaux de base

La principale comparaison est la conception de la composition de l’alliage d’aluminium standard 3003 et des trois matériaux nouvellement développés A, B et C trois matériaux de base. On peut voir dans le tableau 2 que A et B sont des matériaux améliorés en alliage d’aluminium 3003. Par rapport à l’alliage d’aluminium 3003, ils contiennent des éléments Cu et Mn plus élevés; et le matériau de base C, à l’exception d’une teneur plus élevée en éléments Cu et Mn En outre, il contient également une teneur plus élevée en élément Si.

2.2 Potentiel électrique après brasage de différents matériaux La figure 4 montre l’influence des principaux éléments d’alliage sur le potentiel électrique de l’alliage d’aluminium. À mesure que la teneur en Mn, Cu, etc. augmente, le potentiel électrique de l’alliage augmente considérablement; à mesure que la teneur en Zn augmente, le potentiel électrique de l’alliage diminue considérablement, puis se stabilise progressivement. L’influence du Si et du Mg sur le potentiel de l’alliage est relativement faible.

3. Discussion

3.1 L’influence de la conception de la structure du matériau sur la corrosion

Il peut être vu à partir des résultats des tests de corrosion des matériaux que l’alliage d’aluminium 3003 commun est sujet à la corrosion par piqûres. Si une couche sacrificielle est ajoutée à la surface du matériau, le mécanisme de corrosion du matériau changera, c’est-à-dire de la corrosion par piqûres à la corrosion en couches (voir la figure 6), ce qui peut grandement améliorer la résistance à la corrosion du matériau.

3.2 Conception de la différence de potentiel de matériau

Le matériau est conçu pour réaliser la différence entre le potentiel de surface et le potentiel du matériau de base, générant ainsi des bandes brunes et améliorant la capacité de corrosion. En alliant et en faisant correspondre la structure composite du matériau composite, la couche de brasage et la couche de matériau de base formeront une couche de zone de précipitation à haute densité de 30 à 50 μm, comme le montre la figure 7. Son potentiel est inférieur d’environ 50 mV à celui du matériau du noyau, et la corrosion laminaire se produira préférentiellement le long de la zone de précipitation à haute densité, prolongeant ainsi la durée de vie du matériau du noyau. Cela peut également expliquer pourquoi la capacité de corrosion du matériau composite en alliage d’aluminium A / B est meilleure que celle du C, et plus évidemment meilleure que l’alliage d’aluminium 3003. C’est parce que le matériau composite en alliage d’aluminium A / B peut produire l’effet de la bande brune grâce à une conception de composition optimisée.

4. Conclusion

(1) La plaque refroidie à l’eau est un échangeur de chaleur important pour la gestion du refroidissement des batteries nécessaire aux véhicules à énergie nouvelle. Il peut être conçu pour améliorer la résistance et la résistance à la corrosion grâce à différentes conceptions d’alliage.

(2) La résistance à la corrosion peut être améliorée en ajoutant une couche sacrificielle ou en concevant une structure qui produit différentes bandes potentielles.