CN107171037A - 电池水冷板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池水冷板，属于新能源汽车动力电池的技术领域。本发明的电池水冷板，包括与电池表面贴合的具有水冷通道的铝合金扁平管，所述铝合金扁平管的进口端和出口端插接管接头，所述铝合金扁平管为由铝合金圆棒经过热挤压、折弯、冲压工艺形成。本发明的电池水冷板加工成型性好，不仅保证了良好的密封性，而且具有优异的耐久性、耐蚀性，能够显著改善电池的工作环境，提高电池性能和使用寿命。

Description

电池水冷板
技术领域
本发明涉及新能源汽车动力电池的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于对新能源汽车动力电池进行冷却的电池水冷板。
背景技术
随着新能源汽车的不断发展，锂离子电池已经广泛应用于电动汽车以及插电式混合动力汽车。而锂离子电池的电池寿命、续航里程等是大力推广新能源汽车所需要突破的瓶颈问题，现有技术中，为保证电池正常工作和使用寿命，电池冷却已逐渐由风冷转变为水冷。而冷板是电池水冷却系统不可缺少的一个关键性部件， 冷板的结构形式也因整车的布置而有所不同，但其工作原理都是将电池工作时散发的热量通过与冷板的表面接触而传递给冷板内部的冷却液，冷却液经过低温散热器或电池冷机（chiller）散发出去，周而复始的进行循环，从而保证电池的正常工作和使用寿命。
电池水冷技术国内处于刚刚起步的阶段，有许多急待解决的技术问题和工艺问题，而电池水冷板作为关键零部件对性能有着严格的技术要求。尤其是电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。本发明所要解决的问题是通过结构设计、材料选用、工艺流程排布从而实现电池水冷板的性能要求。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有优异耐久性、耐蚀性和良好成型性的电池水冷板。
为了解决实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电池水冷板，包括与电池表面贴合的具有水冷通道的铝合金扁平管，所述铝合金扁平管的进口端和出口端插接管接头，其特征在于：所述铝合金扁平管为由铝合金圆棒经过热挤压、折弯、冲压工艺形成。
其中，所述铝合金圆棒经过热挤压成多口扁管型材，多口扁管型材经折弯形成弯曲管，弯曲管冲压成具有蜿蜒结构的铝合金扁平管。
其中，所述管接头焊接在所述进口端和出口端，并且所述管接头与所述水冷通道相连通。
其中，所述铝合金扁平管表面喷塑形成绝缘涂层。
其中，所述铝合金扁平管的元素组成为：0~0.1 wt%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以及不可避免的杂质。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的电池水冷板具有以下有益效果：
本发明的电池水冷板采用铝合金焊接而成，加工成型性好，不仅保证了良好的密封性，而且具有优异的耐久性、耐蚀性，能够显著改善电池的工作环境，提高电池性能和使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电池水冷板的结构示意图。
图2为铝合金圆棒经热挤压形成的多孔扁管的结构示意图。
图3为多孔扁管利用弯管机折弯形成的弯曲多孔扁管。
图4为利用模具以及液压机冲压形成的具有蜿蜒结构的铝合金扁平管。
图5为在铝合金扁平管上焊接管接头的示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的电池水冷板做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解；需要指出的是实施例中有关结构、功能以及材料等的描述都是示例性的，而并不是指对发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明的电池水冷板，包括与电池表面贴合的具有水冷通道的铝合金扁平管，所述铝合金扁平管的进口端和出口端插接管接头，所述铝合金扁平管为由铝合金圆棒经过热挤压、折弯、冲压工艺形成。具体来说，如图2~5所示，所述铝合金圆棒经过热挤压成多口扁管型材，多口扁管型材经折弯形成弯曲管，弯曲管冲压成具有蜿蜒结构的铝合金扁平管，然后焊接上管接头即可，所述管接头焊接在所述进口端和出口端，并且所述管接头与所述水冷通道相连通，所述铝合金扁平管表面喷塑形成绝缘涂层。由于冷板内部流通的是含有防冻液（例如常用的为乙二醇）的水溶液，乙二醇的水溶液具有一定的腐蚀性能，所以冷板材料需要有良好的耐腐蚀性能，同时要兼顾强度和焊接性，而且由于工艺的限制，不能像高温散热器一样可以选取具有防腐层的复合材料；本发明经过大量的试验，在3XXX系列铝合金的基础上通过限制Si、Fe和Cu的含量，并添加少量的Cr和Mg，获得了在防冻液中具有良好耐蚀性的铝合金材料。具体来说，所述铝合金扁平管的元素组成为：0~0.1 wt%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以及不可避免的杂质。在本发明铝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环流动1000小时、2000小时，然后分别测试其水冷通道内壁的腐蚀情况（以单位面积的腐蚀减重来表征）发现，50wt%乙二醇×1000小时的腐蚀减重量小于2.5 mg/m2，50wt%乙二醇×2000小时的腐蚀减重量小于5.5 mg/m2。而采用3XXX系列铝合金的铝合金扁平管50wt%乙二醇×1000小时的腐蚀减重量为3.2~12.5 mg/m2，而50wt%乙二醇×2000小时的腐蚀减重量高达120~350 mg/m2。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电池水冷板，包括与电池表面贴合的具有水冷通道的铝合金扁平管，所述铝合金扁平管的进口端和出口端插接管接头，其特征在于：所述铝合金扁平管为由铝合金圆棒经过热挤压、折弯、冲压工艺形成。
2.根据权利要求1所述的电池水冷板，其特征在于：所述铝合金圆棒经过热挤压成多口扁管型材，多口扁管型材经折弯形成弯曲管，弯曲管冲压成具有蜿蜒结构的铝合金扁平管。
3.根据权利要求1所述的电池水冷板，其特征在于：所述管接头焊接在所述进口端和出口端，并且所述管接头与所述水冷通道相连通。
4.根据权利要求2所述的电池水冷板，其特征在于：所述铝合金扁平管表面喷塑形成绝缘涂层。
5. 根据权利要求1所述的电池水冷板，其特征在于：所述铝合金扁平管的元素组成为：0~0.1 wt%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以及不可避免的杂质。
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