Einführung in die Kühlplatte
Die Batteriekühlplatte ist eine Schlüsselkomponente von Elektrofahrzeugen, da sie die Betriebstemperatur der Batterie dynamisch anpasst. Aufgrund der hohen Dichte heutiger Batterien entsteht beim Laden und Entladen viel Wärme. Daher spielt die Batteriekühlplatte eine wichtige Rolle, indem sie Flüssigkeit durch die internen Kanäle der Kühlplatte zirkulieren lässt, die von der Batterie erzeugte Wärme absorbiert, die Batterie in optimalem Zustand hält und für zuverlässige Sicherheit sorgt.
Es besteht aus einer Aluminiumlegierung, wird mit einer 3000-Tonnen-Hydraulikpresse gepresst und geformt, anschließend wird der überschüssige Teil abgeschnitten und schließlich bei hoher Temperatur verschweißt, um zwei Aluminiumplatten zu einem Ganzen zu formen. Das Kühlmittel fließt durch den Kanal zwischen den beiden Aluminiumplatten und kühlt so die von der Batterie erzeugte Wärme effizient ab.
Angesichts der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen und der hohen Nachfrage in der zukünftigen Energiespeicherindustrie ist es wichtig zu verstehen, wie sich Batteriekühlplatten effizient herstellen lassen. Dieser Artikel befasst sich hauptsächlich mit gelöteten Kühlplatten, deren effizienter Herstellung sowie mit Materialarten, Herstellungsverfahren, Prüfmethoden und Designanforderungen.
Das Material der Batteriekühlplatte
Das derzeit beliebteste Material für Kühlplatten ist Aluminium, das eine gute Wärmeleitfähigkeit, hohe Plastizität und geringes Gewicht aufweist und somit die beste Wahl zwischen Leistung und Kosten darstellt.
Normalerweise besteht eine Kühlplatte aus zwei Platten. Eine davon ist eine Aluminiumplatte, die je nach Design auf die gewünschte Form und Größe zugeschnitten wird, während für die andere eine hydraulische Presse benötigt wird, um die erforderlichen Kanäle zu pressen und zu formen, überschüssige Teile abzuschneiden und die erforderlichen Installations- und Positionierungslöcher zu schneiden.
Die Codes für zwei Aluminiumplatten sind unterschiedlich. Eine Platte besteht aus 3003 und die andere aus 3003/4343, wobei 4343 10 % der Gesamtdicke ausmacht. Beim Hochtemperaturlöten schmilzt 4343, und nach dem Abkühlen werden die beiden Aluminiumplatten zu einer fertigen Batteriekühlplatte verbunden.
Die Dicke der Aluminiumplatte variiert je nach Größe der Kühlplatte. Typischerweise beträgt die Dicke des Aluminiummaterials 1.5–2 mm, und für große Kühlplatten wird eine 2 mm dicke Aluminiumplatte verwendet.
Herstellungsprozess von Batteriekühlplatten
Der Produktionsprozess verschiedener Arten von flüssigkeitsgekühlten Platten variiert. Hier stellen wir hauptsächlich den Produktionsprozess und die Technologie von gelöteten flüssigkeitsgekühlten Platten vor
Design-Phase
Ingenieure müssen die Außenmaße, die Anordnung der Strömungskanäle, die Positionierungslöcher, die Installationslöcher, die Wasserauslasspositionen und andere Details der Flüssigkeitskühlplatte entsprechend den Kundenanforderungen entwerfen. Durch Heißkanalsimulationsanalyse optimieren Sie das Layout und den Widerstand des Strömungskanals
Wenn alle Designs die Anforderungen der Batterie erfüllen, kann sie in die nächste Fertigungsphase eintreten
Stanzen und Formen
Die Batteriekühlplatte besteht aus zwei Aluminiumplatten, der oberen und der unteren Platte. Die untere Platte muss mit einer 2000-Tonnen-Präzisionshydraulikpresse gepresst und geformt werden. Um die Produktionseffizienz zu verbessern, kann die Laserschneidtechnologie eingesetzt werden, um den überschüssigen Teil der Aluminiumplatte abzuschneiden. Dies reduziert nicht nur die Kosten für Formen, sondern verbessert auch die Produktionseffizienz.
Laserschneidmaschinen können mithilfe grafischer Programmierung die gewünschte Form sowie Positionierungs- und Befestigungslöcher schneiden, ohne dass dafür Formen erforderlich sind.
Flussmittelsprühen
Das Aluminium des Werkstoffs 4343 muss mit Flussmittel besprüht werden, was für den Lötprozess zwingend erforderlich ist. Jede Aluminiumplatte muss mit Flussmittel besprüht werden, da sie sonst nicht reibungslos schweißen kann.
Hochtemperaturlöten
Dies ist der wichtigste Schritt. Zwei Aluminiumplatten werden übereinandergestapelt und in einem Aluminiumlötofen mit kontrollierbarer Atmosphäre erhitzt. Nach dem Erhitzen hilft Flussmittel beim Aufschmelzen der Schweißschicht. Nach dem Abkühlen entsteht eine vollständige Batteriekühlplatte. Dieser Prozess läuft vollautomatisch ab und erfordert keine manuelle Eingriffe. Im Video wird der gesamte Prozess veranschaulicht.
Dichtigkeitsprüfung
Jede geschweißte Kühlplatte muss einer Dichtheitsprüfung unterzogen werden, üblicherweise mittels Druckminderungsverfahren. Druckluft gelangt durch Präzisionsprüfgeräte in das Innere der Flüssigkeitskühlplatte, und nach einer gewissen Haltezeit werden Druckänderungen erkannt. Tritt keine Druckänderung auf, liegt keine Leckage vor.
OEM-Fabriken verwenden in der Regel Helium-Massenspektrometrie-Lecksuchmethoden, die präziser sind und extrem kleine Lecks erkennen können. Der Preis dieser Instrumente ist jedoch in der Regel hoch und für normale Fabriken nicht erschwinglich.
Video zur Kühlplattenfabrik
Fabrikmaschinenliste
- Hydraulische Stanzmaschine
- Laser-Schneide-Maschine
- Flussmittelsprühmaschine
- Aluminiumlötofen mit kontrollierbarer Atmosphäre
- Automatisierte Handhabungsmaschine
- Helium-Leckprüfgerät
- Pulsermüdungsprüfmaschine
- Prüfmaschine für thermische Leistung
- Hochdruck-Strahlprüfmaschine
- Korrosionsbeständige Versuchsmaschine
Arten von Batteriekühlplatten
Es gibt verschiedene Arten von Lösungen für Flüssigkeitskühlplatten, die alle das gemeinsame Merkmal haben, Flüssigkeitskühlung für eine effiziente Kühlung zu verwenden, sich aber in Struktur und Design unterscheiden.
- Kupferrohreinbettungstyp
Diese Batterieflüssigkeitskühlplatte besteht aus einer 10 mm dicken Aluminiumplatte. Die Aluminiumplatte wird mit einer CNC-Maschine in S-förmige Nuten geschnitten, in die anschließend Kupferrohre eingebettet werden. Das Medium fließt durch die Kupferrohre, um die Wärme von der Batterie abzuleiten.
Der Vorteil dieser Batteriekühlplatte besteht darin, dass der Herstellungsprozess einfach ist und die Investitionen der Fabrik relativ gering sind. Allerdings ist ihre Kühleffizienz relativ gering und sie eignet sich nur für Szenarien mit geringen Anforderungen an die Wärmeableitung, wie z. B. leichte Elektrofahrzeuge und ineffiziente Energiespeichersysteme.
- Mikrokanal-Aluminiumrohrbiegetyp
Die runden Lithiumbatterien sind geordnet angeordnet. In der Mitte jeder Batteriereihe befindet sich ein Mikrokanal-Aluminiumrohr. Es ist entsprechend dem Bogen der Batterie gebogen und passt perfekt zur Batterie, um jeden Raum optimal zu nutzen.
Diese Art von flüssigkeitsgekühlter Platte hat viele Vorteile, wie z. B. einen niedrigen Preis und die Möglichkeit, eine effiziente Produktion zu automatisieren. Aus verschiedenen Gründen ist die Anwendung dieser Art von flüssigkeitsgekühlter Platte jedoch relativ selten
- Flüssigkeitsgekühlte Platte vom Löttyp
Diese Art von Flüssigkeitskühlplatte wird am häufigsten in High-End-Autos eingesetzt. Sie wird an der Unterseite der Batterie installiert und ermöglicht nicht nur eine schnelle Kühlung, sondern schützt auch die Batterie. Derzeit setzen führende Batteriefabriken in China auf dieses Design.
Die Herstellung dieser Art von Kühlplatten erfordert erhebliche Investitionen, und die technischen Anforderungen für die Herstellung dieser Art von Flüssigkeitskühlplatten sind auch die höchsten in der Branche. Trotzdem gibt es immer noch viele Leute, die planen, mit der Produktion dieser Art von Flüssigkeitskühlplatten zu beginnen
Unsere meistverkauften Maschinen
Aluminium-Vakuumlötofen
Maschinenübersicht Der Aluminium-Vakuumlötofen ist eine Spezialausrüstung in der Wärmetauscherindustrie. Er ist mit einer horizontalen Einzeltür ausgestattet und das Innere der Kammer ist mit einem tragenden Balken, einer Zusatzeinheit, einer Wärmedämmvorrichtung, einem Kühlkreislauf… ausgestattet.
Fin progressive sterben des Wärmetauschers
Zusammenfassung: Lamellenform Dieses Lamellen-Folgeverbundwerkzeug ist eine Schlüsselkomponente im Bereich der Wärmetauscher. Es besteht aus mehreren unabhängigen Presseinheiten, um ein komplettes Lamellenteil in einer Presse herzustellen und so eine Hochgeschwindigkeitsproduktion zu ermöglichen. Alle Teile dieses Folgeverbundwerkzeugs sind…
Lamellen-Produktionslinie für Wärmetauscher
Maschinenübersicht: Die Hochgeschwindigkeits-Produktionslinie für Wärmetauscherlamellen basiert auf einer speziellen Gusseisenlegierung, die eine hohe Schlagfestigkeit aufweist und während des Stanzprozesses eine stabile Betriebsgenauigkeit gewährleistet. Der Schieber dieser Produktionslinie verfügt über eine lange Führungsschiene und…
Finnenherstellungsmaschine für die industrielle Produktion
Maschinenübersicht: Dies ist eine Maschine zur Herstellung von Metallrippen, die Rippen aus verschiedenen Metallen wie Kupfer, Aluminium, Edelstahl, Titanlegierungen usw. herstellen kann. Die Maschine hat ein sehr breites Anwendungsspektrum, beispielsweise in der Elektroindustrie, der Erneuerbare-Energien-Industrie, der Wärmetauscherindustrie usw.
Aluminium-Lötofen für Kühler und Kondensator
Maschinenübersicht Dieser Aluminiumlötofen ist eine Spezialanlage zum Löten von Aluminiumheizkörpern. Es handelt sich um eine kontinuierliche Lötproduktionslinie in einer atmosphärisch geschützten Umgebung. Diese Anlage hat ein breites Anwendungsspektrum und kann zum Löten verschiedener Aluminium-Wärmetauscher verwendet werden…
Datenerfassung der Ofentemperatur
Maschinenübersicht: Die Ofentemperaturdatenerfassung erfolgt in der Hochtemperatur-Isolierbox. Die vom Thermoelement Typ K erfassten Temperaturdaten werden per WLAN-Übertragungstechnologie an den Computer gesendet. Das Gerät kann bis zu 16 Temperaturdatensätze speichern und erfüllt damit nahezu alle…
Experimentelle Methode der Batteriekühlplatte
Thermische Leistungsprüfung
Die flüssigkeitsgekühlte Platte simuliert reale Einsatzszenarien im Labor, wobei das Kühlmittel durch das Innere fließt. Auf der Oberfläche der Kühlplatte ist eine Heizung installiert, um die Erwärmung der Batterie zu simulieren. Die Temperatur wird über verteilte Thermoelemente erfasst, und die Gleichmäßigkeit der Heiz- und Kühlleistung wird computergestützt berechnet, um zu überprüfen, ob die thermische Leistung den Konstruktionsanforderungen entspricht.
Druckimpuls-Haltbarkeitstest
Simulieren Sie die Fahrbedingungen eines Fahrzeugs, wobei das Kühlmittel in Hochdruckimpulsen durch das Fahrzeug fließt und ein festgelegter Druck und Durchfluss angewendet wird. Testen Sie das Kühlmittel mehrere Monate oder ein Jahr lang kontinuierlich 7 x 24 Stunden lang, um die Dauerfestigkeit zu überprüfen und anschließend auf Lecks zu prüfen.
Sprengdruckprüfung
Versiegeln Sie den Wasserauslass, und die Druckprüfmaschine übt vom Wassereinlass aus Innendruck aus, bis die Flüssigkeitskühlplatte platzt. Dabei wird ihr maximaler Widerstandsdruck geprüft und ihre Sicherheitsleistung bestätigt.
Korrosionsbeständigkeitstest
Platzieren Sie die Batteriekühlplatte in einer Umgebung mit hoher Salzsprühkonzentration, um den Korrosionsprozess zu beschleunigen und die Korrosionsbeständigkeit des Materials in rauen Umgebungen zu bewerten
Die abschließende Zusammenfassung
Mit der Entwicklung der Industrie und der rasanten Iteration von Elektrofahrzeugen ist das intelligente Fahren zukünftiger Autos aufgrund des hochintelligenten Innenraums und der starken Leistungsabgabe von Batterieautos nicht mehr vom Motor zu trennen. Daher wird die Nachfrage nach Batteriekühlplatten steigen.
Das Zusammenschweißen zweier Aluminiumplatten mag einfach erscheinen, erfordert jedoch Materialwissenschaft, Strömungsmechanik, präzises Formendesign, Hochtemperaturlöttechnologie, erstklassigen technischen Support für jeden Schritt und große Produktionsanlagen, die hohes Startkapital erfordern. Wenn Sie mit der Produktion dieser Kühlplatte beginnen möchten, müssen Sie vor Ihrer Entscheidung eine professionelle Bewertung durch ein Team durchführen lassen.
Vielen Dank für das Lesen dieses Artikels. Wenn Sie weitere Informationen benötigen, können Sie sich für weitere Informationen an unsere Ingenieure wenden.
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