一种多层复合平面导热导电结构制造技术

本发明专利技术公开了一种多层复合平面导热导电结构，包括：金属导电导热层和非金属导热导电层，所述金属导电导热层和非金属导热导电层上下依次交替叠加分布，所述非金属导热导电层上设置有贯穿孔，所述非金属导热导电层上方和下方的金属导电导热层之间设置有贯穿贯穿孔的导电导热连接件，所述金属导电导热层的数量至少为2层。通过上述方式，本发明专利技术所述的多层复合平面导热导电结构，利用金属导电导热层进行非金属导热导电层的夹持，避免非金属导热导电层因脆性而在使用过程中损坏，提升了平面导热导电效果，特别在非金属导热导电层中设计了贯穿孔，并利用导电导热连接件贯穿贯穿孔，实现上下两层金属导电导热层的电联通、热联通和结构锁附。

A multi-layer composite plane conduction structure

【技术实现步骤摘要】
一种多层复合平面导热导电结构
本专利技术涉及平面导热导电材料领域，特别是涉及一种多层复合平面导热导电结构。
技术介绍
多电源汇流排在导电材料选择上，铜材料、铝材料和镍材料应用较多，特别是铜材料的导体，导热系数较大，导热性好，而且电阻率相对较小，电损少，因此，铜材料导体在汇流排选材方面，被优先考虑。动力电池成组应用过程中，需要用汇流排对各单体锂电池进行串并联的电连接。汇流排的平面导电性，对模组或电池包的电场均匀性有关联性，同时，汇流排的平面导热性，也影响着模组或电池包的热场均匀性。由于电池包的体积紧凑，故汇流排的厚度设计具有一定限制，因此，汇流排的平面导电和导热截面积，也是受限的；电池工作时的电流和热流，多为汇集到汇流排上导出的，故对厚度受限的汇流排，提出了更高的平面导热导电性要求。普通的汇流排多为单一金属或复合金属结构的材料，其平面导电导热性在导电导热面积一定的情况下，与材料的平面导电导热系数呈正关联性。提升汇流排的平面导热性，可以通过在保留金属层较高平面导电性和易成型特点的基础上，参入更高平面导热系数的非金属导热导电层的方法，来进一步提升复合汇流排的平面导热性。申请号为201120482906.3的技术专利中公开了一种铜碳复合导热板，利用碳导热层提升导热效果。但是，该方法在Z轴方向间加入胶粘层，属绝缘材料，导致铜层平面导电，碳层平面导热的电、热平面传导呈分离的局面，其结果为：1、碳层对整体的平面导电性缺乏贡献；2、极薄胶层对碳层为单向平面紧固力，在未施加胶层的碳层另一面，极易因为材料折弯形成碳层的断裂，从而阻断碳层的平面热传导通道而造成平面导热效果的明显减退，需要改进。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种多层复合平面导热导电结构，提升平面导热效果，确保整体结构强度、易加工成型性以及导热导电稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种多层复合平面导热导电结构，包括：金属导电导热层和非金属导热导电层，所述金属导电导热层和非金属导热导电层上下依次交替叠加分布且上下电、热联通，所述非金属导热导电层上设置有贯穿孔，所述非金属导热导电层上方和下方的金属导电导热层之间设置有贯穿贯穿孔的导电导热连接件，所述金属导电导热层的数量至少为2层，所述非金属导热导电层的平面导热系数大于金属导电导热层的平面导热系数。在本专利技术一个较佳实施例中，顶面和底面分别为金属导电导热层，所述金属导电导热层包括但不限于金属薄片、金属丝编织层和金属粉末压制层。在本专利技术一个较佳实施例中，所述金属导电导热层包括但不限于铜质金属层、铝质金属层和镍质金属层。在本专利技术一个较佳实施例中，所述贯穿孔阵列分布在非金属导热导电层上。在本专利技术一个较佳实施例中，所述非金属导热导电层为单层或多层的碳基复合材料导热导电层，所述碳基复合材料导热导电层包括但不限于导热导电的石墨膜或石墨烯，石墨烯片层生长、涂覆、夹持或者胶合在金属导电导热层之间。在本专利技术一个较佳实施例中，所述非金属导热导电层四周设置有连接其上方和下方金属导电导热层的金属包边。在本专利技术一个较佳实施例中，所述金属导电导热层与金属包边采用同种或不同种的导热导电材料。在本专利技术一个较佳实施例中，所述金属导电导热层和非金属导热导电层之间设置有可以固化的导电胶，参与平面和厚度方向的导热导电。在本专利技术一个较佳实施例中，所述金属导电导热层、导电导热连接件和非金属导热导电层通过真空压接或者烧结固定，整体参与平面和厚度方向的导热导电。在本专利技术一个较佳实施例中，所述导电导热连接件为规则或者不规则柱体结构。本专利技术的有益效果是：本专利技术指出的一种多层复合平面导热导电结构，采用多层复合结构，利用韧性更好的金属导电导热层进行平面导热系数更高的非金属导热导电层的夹持或贴合，形成一体化的多层复合结构，有利于减薄非金属导热导电层的厚度，既能避免非金属导热导电层因脆性而在制备或使用中损坏（形成断离）而造成其平面导热导电通路阻断，又能提升复合结构在平面方向的整体导热导电效果，特别在非金属导热导电层中设计了贯穿孔，并利用导电导热连接件贯穿贯穿孔实现上下两层金属导电导热层的连接，实现上下两层金属导电导热层的电联通、热联通和结构锁附，提升了复合结构的整体结构强度，避免高温下的变形和分层问题，适用范围广泛。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术一种多层复合平面导热导电结构一较佳实施例的结构示意图；图2是图1中金属导电导热层的俯视图；图3是图1中非金属导热导电层的俯视图；图4是本专利技术一种多层复合平面导热导电结构另一较佳实施例的结构示意图；图5是本专利技术一种多层复合平面导热导电结构又一较佳实施例的结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1~图5，本专利技术实施例包括：如图1所示的多层复合平面导热导电结构，包括：金属导电导热层1和非金属导热导电层2，所述金属导电导热层1和非金属导热导电层2上下依次交替叠加分布，所述金属导电导热层1的数量至少为2层，且确保多层复合平面导热导电结构的顶面和底面分别为金属导电导热层1，方便多层复合平面导热导电结构表面与电池或者其他元件的焊接，确保导电连接的稳定性，加强金属导电导热层1包括但不限于铜质金属层、铝质金属层和镍质金属层，考虑到导热导电效果和性价比，主要采用铜质导电层，包括纯铜或者铜合金材料制成的金属薄片、金属丝编织层和金属粉末压制层。所述非金属导热导电层2为单层或多层的碳基复合材料导热导电层，所述碳基复合材料导热导电层包括但不限于导热导电的石墨膜或石墨烯，提升表面导热系数，利用韧性更好的金属导电导热层1进行非金属导热导电层2的防护。其中，多层的碳基复合材料导热导电层优选石墨膜，石墨膜是一种复合导热散热材料，它具有独特的晶粒取向，片层状结构可很好地适应任何表面，能够适应任何表面均匀导热，平面内一般具有150-1500W/m-K范围内的超高导热性能，而且随着石墨膜的加厚，导热性成正比例加大，不同于石墨烯，石墨烯加厚，导热性的增加并不明显。如图3所示，非金属导热导电层2上设置有贯穿孔5，所述非金属导热导电层2上方和下方的金属导电导热层1之间设置有贯穿贯穿孔5的导电导热连接件3，所述导电导热连接件3为规则或者不规则柱体结构，可以采用与金属导电导热层1相同的材料，确保导电效果，当然，也可以采用不同的金属导热导电材料。贯穿孔5阵列分布在非金属导热导电层2上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层复合平面导热导电结构，其特征在于，包括：金属导电导热层和非金属导热导电层，所述金属导电导热层和非金属导热导电层上下依次交替叠加分布，所述非金属导热导电层上设置有贯穿孔，所述非金属导热导电层上方和下方的金属导电导热层之间设置有贯穿贯穿孔的导电导热连接件，所述金属导电导热层的数量至少为2层，所述非金属导热导电层的平面导热系数大于金属导电导热层的平面导热系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层复合平面导热导电结构，其特征在于，包括：金属导电导热层和非金属导热导电层，所述金属导电导热层和非金属导热导电层上下依次交替叠加分布，所述非金属导热导电层上设置有贯穿孔，所述非金属导热导电层上方和下方的金属导电导热层之间设置有贯穿贯穿孔的导电导热连接件，所述金属导电导热层的数量至少为2层，所述非金属导热导电层的平面导热系数大于金属导电导热层的平面导热系数。


2.根据权利要求1所述的多层复合平面导热导电结构，其特征在于，顶面和底面分别为金属导电导热层，所述金属导电导热层包括但不限于金属薄片、金属丝编织层和金属粉末压制层。


3.根据权利要求1所述的多层复合平面导热导电结构，其特征在于，所述金属导电导热层包括但不限于铜质金属层、铝质金属层和镍质金属层。


4.根据权利要求1所述的多层复合平面导热导电结构，其特征在于，所述贯穿孔阵列分布在非金属导热导电层上。


5.根据权利要求1所述的多层复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘存良，葛连正，高屹峰，汪波，
申请(专利权)人：嘉兴模度新能源有限公司，苏州市模度智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33