Сборка кастомной алюминиевой охлаждающей пластины для аккумулятора электромобиля, сваренной методом TIG
Пластина охлаждения аккумулятора EV изготавливается с использованием прецизионной TIG-сварки и технологии изготовления алюминиевых изделий по индивидуальным заказам. Разработанная для систем терморегулирования электромобилей, она обеспечивает эффективное рассеивание тепла, герметичность и надежный контроль температуры аккумулятора. Доступны индивидуальные конструкции для различных применений EV.
Request a Quote
Enter the quantity you need and add to your quote list for pricing inquiries.
Product Details
Почему алюминий для охлаждающих пластин аккумуляторов электромобилей?
Алюминий является бесспорным материалом для терморегулирования аккумуляторов. Он обладает высокой теплопроводностью, низкой плотностью и отличной формуемостью. Охлаждающая пластина для аккумулятора электромобиля из алюминия отводит тепло от элементов до пяти раз быстрее, чем стальные аналоги.
Однако алюминий создает определенные сложности при изготовлении охлаждающих пластин. Высокая теплопроводность материала также затрудняет сварку. Тепло рассеивается быстро, требуя передовых методов, таких как TIG-сварка, для достижения правильного сплавления без деформации. Наш цех освоил этот процесс специально для производства охлаждающих пластин для аккумуляторов электромобилей.
Сравнение теплопроводности
- Алюминий 6061: 167 Вт/м·К
- Сталь: 50 Вт/м·К
- Нержавеющая сталь: 15 Вт/м·К
Охлаждающая пластина для аккумулятора электромобиля из алюминия быстро отводит тепло, поддерживая температуру элементов в оптимальном диапазоне от 15°C до 35°C. Это напрямую приводит к более быстрой зарядке и увеличению срока службы аккумулятора.
Преимущество TIG-сварки для охлаждающих пластин:
Не все сварочные процессы подходят для охлаждающей пластины аккумулятора электромобиля. Компонент должен пропускать жидкий хладагент через внутренние каналы без каких-либо утечек в течение срока службы автомобиля более 10 лет. Дефекты сварки размером с булавочное отверстие приведут к потере хладагента и выходу аккумулятора из строя.
Почему TIG-сварка превосходит другие методы
MIG-сварка Быстро наносит присадочный металл, но оставляет микроскопическую пористость. Для охлаждающей пластины аккумулятора электромобиля эта пористость со временем создает пути утечки по мере расширения и сжатия материала при тепловом циклировании. MIG-сварка также производит брызги, которые необходимо удалять из внутренних каналов.
Пайка Использует низкотемпературный припой, который затекает в соединения за счет капиллярного эффекта. Хотя это приемлемо для некоторых применений, паяные соединения охлаждающей пластины аккумулятора электромобиля уступают по прочности сварному шву. Вибрация при работе автомобиля со временем приводит к усталости паяных соединений.
Лазерная сварка Обеспечивает скорость, но требует идеальной подгонки и дорогостоящего оборудования. Также создает очень узкую зону термического влияния, которая может треснуть под тепловым напряжением в алюминии.
TIG-сварка решает все эти проблемы. Наш процесс AC TIG-сварки с импульсным управлением позволяет нам:
- Достижение полного проплавления корня без прожогов на тонком алюминии
- Создание гладких, однородных сварных швов без пористости
- Контроль тепловложения для предотвращения деформации охлаждающей пластины аккумулятора электромобиля
- Использование присадочного прутка из алюминия 4047, специально разработанного для герметичных соединений хладагента
Каждая охлаждающая пластина для аккумулятора электромобиля, покидающая наш цех, проходит 100% визуальный контроль и испытание под давлением. TIG-сварка дает нам контроль, необходимый для производства пластин, соответствующих или превосходящих стандарты OEM по герметичности.
Конструкция и изготовление нашей охлаждающей пластины для аккумулятора электромобиля:
Правильно спроектированная охлаждающая пластина для аккумулятора электромобиля балансирует три конкурирующих требования: распределение потока хладагента, конструкционная жесткость и минимальный вес. Наш производственный процесс решает каждое из них систематически.
Основная конструкция:
Наша стандартная конструкция использует двухкомпонентную алюминиевую структуру. Плоская базовая пластина, обычно изготавливаемая из алюминия 6061 толщиной 1,5 мм, соединяется с обработанной верхней пластиной, содержащей каналы для потока хладагента. TIG-сварка создает непрерывное уплотнение по периметру и границам внутренних каналов, обеспечивая как конструкционную прочность, так и герметичность.
Геометрия каналов хладагента:
Компоновка каналов может быть обработана как в змеевиковой, так и в параллельно-поточной конфигурации в зависимости от архитектуры аккумуляторного модуля и требований к терморегулированию. Типичная ширина каналов составляет от 6 мм до 12 мм, глубина — от 2 мм до 4 мм. Точность сварочного процесса помогает поддерживать стабильность размеров и постоянные характеристики потока по всей сборке.
Впускные и выпускные порты:
Доступны нестандартные расположения портов для подключения шлангов, быстроразъемных фитингов или специализированных интерфейсов системы охлаждения. Каждый порт крепится с помощью TIG-сварки с полным проплавлением и проходит испытание под давлением для проверки герметичности. Стандартные испытания проводятся при давлениях, превышающих нормальные рабочие условия, для обеспечения долгосрочной надежности.
Спецификации материалов:
| Компонент | Материал | Толщина | Отделка |
|---|---|---|---|
| Нижняя пластина | 6061-T6 алюминий | 1,5 мм – 2,0 мм | Без отделки |
| Верхняя пластина с каналами | 6061-T6 алюминий | 2,0 мм – 3,0 мм | Обработанная |
| Фитинги портов | Алюминиевый пруток 6061 | Обычай | Обработанная резьба |
| Присадочный пруток | Алюминий 4047 (11-13% кремния) | Н/П | Н/П |
Присадочный пруток 4047 специально выбран для применения в охлаждающих пластинах аккумуляторов электромобилей. Высокое содержание кремния снижает риск горячего растрескивания и улучшает текучесть при TIG-сварке, обеспечивая полностью герметичное соединение.
Нестандартные размеры для любого аккумуляторного модуля:
Аккумуляторные блоки сильно различаются между производителями автомобилей. Охлаждающая пластина для модуля Tesla Model S полностью отличается от пластины для Nissan Leaf или коммерческого электробуса. Мы изготавливаем каждую охлаждающую пластину для аккумулятора электромобиля по вашим конкретным размерам.
Стандартные возможности:
- Длина: от 150 мм до 1200 мм
- Ширина: от 100 мм до 600 мм
- Толщина (общая): от 4 мм до 15 мм
- Количество каналов: от 2 до 24 параллельных каналов
- Ориентация портов: верхний, боковой или торцевой вход
Мы можем изготовить охлаждающую пластину для аккумулятора электромобиля для:
- Модулей с призматическими элементами (наиболее распространенный формат)
- Массивов цилиндрических элементов (элементы 18650, 21700, 4680)
- Стеков пакетных элементов (требуются более тонкие, более широкие каналы)
- Прототипов нестандартных аккумуляторных блоков (единичные или мелкосерийные)
В отличие от штампованных пластин, требующих дорогостоящей оснастки для каждого изменения конструкции, наш подход с TIG-сваркой не требует затрат на оснастку. Мы можем быстро итеративно дорабатывать конструкцию вашей охлаждающей пластины для аккумулятора электромобиля, выпуская пересмотренную версию в течение нескольких дней после получения обновленных CAD-файлов.
Испытание на герметичность и контроль качества:
Протекающая охлаждающая пластина для аккумулятора электромобиля является катастрофой. Попадание хладагента на высоковольтные компоненты вызывает короткие замыкания. Потеря хладагента приводит к тепловому разгону. Мы относимся к контролю качества серьезно.
Каждая пластина проходит три испытания перед отправкой:
Визуальный контроль под увеличением
Все TIG-сварные швы проверяются при 10-кратном увеличении. Мы ищем кратерные трещины, подрезы, недостаточное заполнение или любую поверхностную пористость. Одна видимая пора на охлаждающей пластине аккумулятора электромобиля приводит к отбраковке.
Испытание на герметичность гелием
Мы помещаем охлаждающую пластину аккумулятора электромобиля в вакуумную камеру и заполняем её каналы гелием под давлением 15 psi. Масс-спектрометр обнаруживает любой выходящий гелий. Наш критерий приемки — менее 1 x 10^-6 мбар·л/с, что эквивалентно утечке, при которой теряется 1 капля охлаждающей жидкости в год.
Гидростатическое испытание давлением
Каждая охлаждающая пластина аккумулятора электромобиля получает давление воды в 1,5 раза превышающее максимальное рабочее давление в течение 30 минут. Мы измеряем любое падение давления цифровым манометром. Для прохождения требуется нулевое падение.
Эти три теста гарантируют, что ваша охлаждающая пластина аккумулятора электромобиля не будет протекать даже после многих лет термоциклирования от -30°C до +60°C.
Почему стоит выбрать нашу охлаждающую пластину с TIG-сваркой вместо штампованных или паяных альтернатив?
| Характеристика | TIG-сварка (Наш метод) | Штамповка | Пайка |
|---|---|---|---|
| Стоимость оснастки | Нет | $10k – $50k | $5k – $20k |
| Минимальный заказ | 1 пластина | 500+ пластин | 100+ пластин |
| Стоимость изменения дизайна | Бесплатно (ваш новый CAD) | Новая оснастка | Новая оснастка |
| Надежность герметичности | Отлично (проверено гелием) | Хорошо | Переменная |
| Прочность сварного шва | Полное сплавление | Н/П | Слабое соединение |
| Срок изготовления нового дизайна | Дни | Недели | Недели |
| Сложность каналов | Неограниченная | Ограниченная | Умеренная |
Для стартапов по производству электромобилей, индивидуальных интеграторов аккумуляторов и даже любителей, занимающихся переоборудованием автомобилей в электромобили, наша охлаждающая пластина аккумулятора электромобиля с TIG-сваркой предлагает самый быстрый путь к работающей системе терморегулирования.
Часто задаваемые вопросы:
В: Можете ли вы сваривать охлаждающие пластины с интегрированными монтажными кронштейнами?
О: Да. Мы можем приварить TIG-сваркой любой кронштейн или стойку непосредственно к охлаждающей пластине аккумулятора электромобиля во время изготовления. Это создает единую интегрированную деталь, а не требует болтовых соединений.
В: Какие типы охлаждающих жидкостей совместимы с вашими сварными алюминиевыми пластинами?
О: Стандартные смеси вода-гликоль (50/50 или 60/40) работают отлично. Для диэлектрических охлаждающих жидкостей мы корректируем спецификацию анодирования. Свяжитесь с нами для уточнения совместимости с конкретной жидкостью.
В: Предоставляете ли вы услуги CAD, если у меня есть только эскиз?
О: Да. Пришлите нам размеры ваших аккумуляторных ячеек, целевое количество охлаждающих каналов и расположение портов. Наши инженеры подготовят CAD-модель вашей охлаждающей пластины аккумулятора электромобиля для утверждения перед изготовлением.
В: Сколько термических циклов могут выдержать ваши TIG-сварные соединения?
О: Мы протестировали пластины в течение 1000 термических циклов от -40°C до +80°C с нулевой измеряемой скоростью утечки. TIG-сварные соединения так же долговечны, как и сам основной алюминий.
