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冷板/液冷板用鋁板帶

發布時間:2025.01.01來源:http://m.119189.com/瀏覽次數:

  冷板/液冷板用鋁板帶是新能源汽車、儲能系統及電子設備熱管理領域的核心材料。與通用的5052-H32鋁板不同,液冷板用鋁材更強調導熱效率、釬焊性能(或激光焊接性能)以及耐壓強度。

冷板/液冷板用鋁板帶

  核心鋁合金牌號與體系

  液冷板材料主要分為3系(Al-Mn)、4系(Al-Si)和5系(Al-Mg)三大類,其中3系和4系的復合材料是目前的市場主流。

材料體系

典型牌號

特性與應用場景

3系鋁合金

3003、3003MOD

芯材主力:具有良好的耐腐蝕性,成型性和中等強度。3003MOD是改良版,耐蝕性和加工性更優,常用于高端新能源車電池水冷板

4系鋁合金

4343、4045、4004

釬焊層主力:熔點低,流動性好,通常不作為單獨結構件,而是作為復合層包覆在3系芯材表面,用于真空釬焊工藝。

5系鋁合金

5052、5083

高強/激光焊主力:強度高于3系,耐腐蝕性極佳,隨著攪拌摩擦焊和激光焊接工藝的普及,5系鋁板在厚板、高耐壓液冷板中的應用正在增加

  復合材料結構(“三明治”結構)

  為了滿足高效散熱和一次成型的需求,液冷板通常不直接使用單層鋁板,而是使用多層復合鋁卷/板。這種材料通過熱軋將不同性能的鋁合金結合在一起。

  典型結構:芯材 + 釬焊層或釬焊層 + 芯材 + 釬焊層。

  常見組合:

  3003 + 4343:最基礎的組合,4343層作為釬料,3003提供強度。

  3003MOD + 4045:4045含硅量更高,流動性更好,適合復雜流道的釬焊。

  4343 + 3003 + 4343:雙面復合,適用于雙面散熱或需要雙面焊接的結構。

冷板/液冷板用鋁板帶

  關鍵性能指標

  液冷板鋁板帶與普通鋁板相比,有以下特殊要求:

  導熱系數:要求高導熱,復合材料導熱系數通常需達到120-150 W/(m·K),以確保熱量快速傳遞給冷卻液。

  釬焊性能:在真空或氣氛保護釬焊爐中(600℃左右),表面的4系合金層必須熔化并填充縫隙,形成致密流道,且不能出現塌陷或過燒。

  耐壓與爆破:成品液冷板的爆破壓力通常要求在2.5 MPa - 5.0 MPa以上,這對鋁板的厚度和強度均勻性提出了極高要求。

  耐腐蝕性:冷卻液長期循環,且電池包環境復雜,材料需具備極高的抗晶間腐蝕能力。

冷板/液冷板用鋁板帶

  制造工藝與材料選擇

  不同的液冷板制造工藝決定了鋁板帶的選擇:

  沖壓 + 釬焊(主流):

  材料:選用3003/4343 復合板。

  工藝:將兩張沖壓成型的板疊放,利用表面的4系層在高溫下釬焊在一起。

  吹脹工藝(低成本):

  材料:選用雙面復合鋁箔(如3003芯,雙面4343)。

  工藝:印刷流道后高溫吹脹成型,適合超薄、復雜流道。

  攪拌摩擦焊/激光焊(高可靠性):

  材料:多選用5052、5083 或 6系鋁合金厚板或型材。

  工藝:不依賴釬焊層,直接焊接,適合高耐壓、大尺寸儲能液冷板。

冷板/液冷板用鋁板帶

  行業新趨勢

  鋼鋁復合:為了降低成本并提高強度,部分企業開始研發“鋼鋁復合液冷板”,利用鋼材做流道,鋁材做接觸面,但這屬于結構創新,對鋁材的焊接性能提出了新挑戰。

  超薄化:隨著電池包空間壓縮,對0.6mm - 1.0mm厚度的超薄復合鋁板需求增加,這對軋制工藝(如常鋁股份的專利技術)要求極高。

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