In der Welt der Leistung und Sicherheit von Elektrofahrzeugen (EVs), in der viel auf dem Spiel steht, ist das Batterie-Thermomanagementsystem (BTMS) der unbesungene Held. Das Herzstück eines effektiven BTMS sind die Batteriekühlplatten, sorgfältig konstruierte Komponenten, die für die Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur von Lithium-Ionen-Zellen verantwortlich sind. In diesen Systemen lauert jedoch eine stille Bedrohung: Korrosion.
Pioneer Thermal ist führend bei der Entwicklung innovativer Lösungen, die diese Herausforderung meistern und Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit für die nächste Generation der Elektromobilität gewährleisten. Bei Pioneer Thermal tauchen wir tief in einen der kritischsten, aber dennoch übersehenen Aspekte des Wärmemanagements von EV-Batterien ein: die Korrosion in Wasserkühlplatten aus Aluminiumlegierungen.
Die entscheidende Rolle vonKühlplatten
Batteriekühlplatten, oft auch Kühlplatten genannt, sind in der Regel dünne Aluminiumbaugruppen, die in direktem Kontakt mit Batteriezellen oder -modulen stehen. Eine Kühlflüssigkeit – in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch – zirkuliert durch interne Kanäle innerhalb der Platte und absorbiert die überschüssige Wärme, die beim Laden und Entladen entsteht. Durch die Beibehaltung eines konstanten Temperaturbandes verhindern diese Platten ein thermisches Durchgehen, maximieren die Batterieeffizienz und verlängern den Lebenszyklus des Akkus erheblich. Ihre Leistung ist nicht verhandelbar.
Der unsichtbare Feind: Warum Korrosion wichtig ist
Korrosion innerhalb einesAluminium-Kühlplatteist ein vielschichtiger Versagenspunkt mit schwerwiegenden Folgen:
Lecks und Systemausfälle: Lochfraßkorrosion kann schließlich die dünnen Wände der Kühlmittelkanäle perforieren. Ein Austritt von leitfähigem Kühlmittel in einen Hochvolt-Batteriepack ist ein katastrophales Ereignis, das zu Kurzschlüssen, Systemausfällen und ernsthaften Sicherheitsrisiken führt.
Verstopfung und verminderte Effizienz: Korrosionsprodukte können abplatzen und im Kühlmittelkreislauf zirkulieren, wodurch enge Kanäle verstopft und der Kühlmittelfluss beeinträchtigt werden kann. Dies verringert die Kühleffizienz des Systems, was zu Batterie-Hotspots und einer beschleunigten Degradation führt.
Grenzflächenwiderstand: Die Bildung einer nichtleitenden Korrosionsschicht (Aluminiumoxid) auf der Oberfläche der Platte kann als Isolator wirken, der die Wärmeübertragung von den Batteriezellen auf das Kühlmittel beeinträchtigt und damit den Hauptzweck der Platte zunichte macht.
Diese Korrosion wird durch die Kombination unterschiedlicher Metalle innerhalb des Kühlkreislaufs (z. B. Aluminiumplatten, Kupferverbinder, Messingbeschläge), des elektrischen Potentials in der Umgebung und der Chemie des Kühlmittels selbst aggressiv beschleunigt.
Der Pionier des thermischen Ansatzes: eine mehrschichtige Verteidigung
Pioneer Thermal betrachtet Korrosion nicht als ein einzelnes Problem, sondern als eine Herausforderung auf Systemebene mit einer vielschichtigen Engineering-Strategie:
1. Fortgeschrittene Materialwissenschaft und Legierungen:
Wir beginnen mit dem Fundament: dem Aluminium selbst. Wir verwenden hochreine, korrosionsbeständige Aluminiumlegierungen, die speziell für Kühlanwendungen in der Automobilindustrie entwickelt wurden. Diese Legierungen bieten von Natur aus eine robustere Basisbeständigkeit gegen chemische Angriffe.
2. Überlegene Lötprozesse:
Der Herstellungsprozess ist entscheidend. Pioneer Thermal verwendet das Löten unter kontrollierter Atmosphäre (CAB) mit nicht korrosiven Flussmitteln. Dadurch entsteht eine saubere, homogene Verbindung ohne Flussmittelrückstände, die später in der Lebensdauer der Platte zu Initiierungsstellen für Korrosion werden könnten.
3. Proprietäre Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen:
Dies ist ein Kernelement unserer Verteidigung. Wir wenden fortschrittliche mehrstufige Konversionsbeschichtungen an, wie z. B. Chromatisierung oder umweltfreundlichere Behandlungen auf Zirkoniumbasis. Durch diese Verfahren entsteht eine stabile, haftende und passive Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche, die exponentiell widerstandsfähiger gegen Lochfraß und galvanische Korrosion ist als unbehandeltes Metall.
4. Strenge interne Tests und Validierung:
Jedes Material und jede Beschichtung steht auf dem Prüfstand. In unseren Labors werden Kühlplatten einem beschleunigten Lebensdauertest unterzogen, bei dem innerhalb weniger Wochen eine jahrelange Lebensdauer simuliert wird. Dazu gehören extreme Temperaturen, Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und elektrisch gespannte Kühlmittellösungen, um sicherzustellen, dass unsere Produkte den härtesten realen Bedingungen standhalten.
5. Expertise zur Kompatibilität auf Systemebene:
Wir arbeiten eng mit Kühlmittelherstellern und OEMs zusammen, um sicherzustellen, dass unsere Platten vollständig mit den neuesten Kühlmittelchemikalien kompatibel sind. Dieser Ansatz auf Systemebene verhindert unvorhergesehene chemische Wechselwirkungen, die unsere Schutzschichten abbauen könnten.
Das Ergebnis: Unübertroffene Zuverlässigkeit
Durch die Beherrschung der Wissenschaft des Korrosionsschutzes,Pioneer Thermal liefert Batteriekühlplatten, denen OEMs und Integratoren von Batteriepacks vertrauen können. Unsere Lösungen garantieren:
● Langfristige Integrität: Ein leckagefreies Kühlsystem für die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs.
● Nachhaltige Leistung: Konsequentes Wärmemanagement, das die Gesundheit der Batterie und die Reichweite schützt.
● Erhöhte Sicherheit: Eliminierung des Risikos von kühlmittelinduzierten elektrischen Ausfällen.
Im Rennen um die Elektrifizierung des Verkehrs ist Zuverlässigkeit von größter Bedeutung. Das Engagement von Pioneer Thermal für die Bekämpfung von Korrosion stellt sicher, dass der verborgene Kern des EV-Batteriepacks nicht nur auf Leistung, sondern auch auf Langlebigkeit ausgelegt ist.