一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用技术

一种定尺刚性注塑冷板，包括板状散热芯(10)、包塑层(20)，所述板状散热芯(10)包括多孔金属板芯(11，30)和上下表面对合地分别包覆所述多孔金属板芯(11,30)的界面导热膜(12)，界面导热膜(12)分别阵列设有多个阵列凸部(13)，多个导热体阵列(14)一端埋设于阵列凸部(13)内孔，另一端贯穿且一体连接所述多孔金属板芯(11,30)；所述包塑层(20)包覆在板状散热芯(10)外周，包塑层(20)在第一方向通过介质入口部(21)、多孔金属板芯(11,30)和介质出口部(22)构成介质通道(26)。所述定尺刚性注塑冷板，多孔板芯四周包覆包塑层的介质通道，重量轻散热比表面积大。

【技术实现步骤摘要】
一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用
本专利技术涉及冷板的
，具体涉及一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用。
技术介绍
锂离子电池对温度非常敏感，在合适的温度范围内电池组才能高效率放电并保持良好的性能。高温时易出现老化速度快、热阻增加快、循环次数少、使用寿命短等问题。要将电池组工作温度控制在理想的范围内，必须采用一定的散热措施。锂电池散热系统设计强调2个目标参数，一个是电池组的温度要控制在低于40℃，另一个是电池组的温度差不超过5℃，即单体电池间的温度均匀性最好。目前锂电池热管理的方法主要包括空冷、液冷、相变冷却和热管冷却。其中，空冷是国产和日产电动汽车普遍采用的冷却方式，液冷是欧美系列如法国标致雪铁龙的Berlingo、德国大众的GLOF等采用的冷却方式，单一的相变冷却或热管冷却均未实用化。好的散热方式必须考虑强散热效果和功耗之间的冲突。目前对于车用锂电池的散热方法，主要从散热能力出发，较少考虑热管理系统的结构是否复杂、质量和体积是否过大等缺陷，较少地考虑系统增加的额外功耗。液冷方式系统复杂，对于大功率锂电池，通过加大质量流量或增多通道数量，最高温度和最大温差下降不明显，且会增大泵的功耗。质量和体积太大会影响到整车的质量，进而影响到电池的续航里程和性能以及整个电池箱体在车体的布置。空冷系统简单，可靠性高，但散热能力差。株式会社LG化学公开了一种液冷板(公开号：CN205646062U，公开日：20161012)，液冷板110包括热吸收部120和热排放部130，热吸收部120的两表面与电池单体接触，热排放部130从热吸收部延伸且暴露于热沉100的液冷通道101。液冷通道101垂直于液冷板横向延伸。热排放部130设有多个开口133。优点是，液冷板110和热沉100之间并不存在热接触电阻问题，是热管传热结合液冷通道散热的典型设计。但是，作为热管的液冷板必须竖直放置且热沉100必须横向延伸于液冷板顶部，这为电池的叠置增加了诸多不便，也增大了冷却系统的体积，真正的实用性并不高。综上，设计一种动力电池冷却装置，既能把电池组温度控制在低于40℃且电池组的温度差不超过5℃，又能降低冷板工作重量，高散热效果且低功耗，是动力电池热管理领域的关键难题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用，解决“电池组温度控制在低于50℃高于-30℃且电池组的温度差不超过5℃，重量轻，高散热效果且低功耗”的问题。本专利技术的目的是这样实现的，一种定尺刚性注塑冷板，包括板状散热芯，所述板状散热芯包括多孔金属板芯和上下表面对合地分别包覆所述多孔金属板芯的界面导热膜，界面导热膜分别阵列设有多个阵列凸部，多个导热体阵列一端埋设于阵列凸部内孔，另一端贯穿且一体连接所述多孔金属板芯；包覆于上表面的界面导热膜的所述阵列凸部与包覆于下表面的界面导热膜的阵列凸部交替布置；包塑层，所述包塑层包覆在板状散热芯外周，包塑层在第一方向设有与泡沫板芯连通的介质入口部和介质出口部，介质入口部、多孔金属板芯和介质出口部构成介质通道；阵列凸部贯穿包塑层且其顶面裸露于包塑层上表面。进一步地，所述包塑层采用硬质可塑塑料材料，所述板状散热芯为芯材嵌件置于注塑模具中注塑成型所述包塑层，介质入口部和介质出口部设有与包塑层一体连接的加强筋。进一步地，阵列凸部顶面高出包塑层上表面0.1～0.5mm，在包塑层外设有离型膜，离型膜设有与阵列凸部相同布置的阵列孔，阵列凸部顶部穿过阵列孔与离型膜平齐。进一步地，包塑层表面设有均热网，所述均热网包括由多根行带和列带交叉结合于节点，节点位于阵列凸部之间，行带和列带分别延伸经过并嵌设于阵列凸部顶面。进一步地，多孔金属板芯沿介质通道的方向在导热体阵列之间间隔穿设阻隔带，在阻隔带之间形成多个介质分流通道。进一步地，所述多孔金属板芯包括波纹板和多个多孔金属条芯，波纹板和界面导热膜均包括凹波部和凸波部，分别由凹波部和凸波部交替叠置而成为整体板状从而形成所述板状散热芯；波纹板替代所述阵列凸起和导热体阵列。进一步地，界面导热膜的凹波部与波纹板的凹波部外表面形成平行且间隔设置的多条介质通道，介质通道设有多孔金属条芯,多孔金属条芯分别与界面导热膜的凹波部下表面和波纹板的凹波部上表面抵接。进一步地，界面导热膜的凹波部内成型有包塑层，包塑层的顶面与界面导热膜的凸波部等高而使得凸波部的表面露出。所述定尺刚性注塑冷板的制备方法，包括如下步骤：1)制备多孔金属板芯裁剪界面导热膜材，在界面导热膜材上冲压成型阵列凸起，形成界面导热膜；将导热体阵列一端连接多孔金属板芯，并按阵列尺寸排列于压板上；翻转压板，将多个导热体阵列同时压入阵列凸起形成多孔金属板芯；或者准备界面导热膜材和波纹板，分别冲压成型间隔交替的凹波部和凸波部包覆，在介质通道放置多孔金属条芯；2)包覆包塑层将板状散热芯作为嵌件，通过注塑成型，在板状散热芯周围包覆包塑层；或者板状散热芯作为嵌件，制备上包塑层板、下包塑层板，加工阵列孔，上包塑层板、下包塑层板对合并通过侧法兰焊接连接形成所述包塑层。所述定尺刚性注塑冷板构建的空冷系统，多块定尺注塑冷板交替叠置于动力电池之间，包括通道适配器，所述通道适配器包括一端的多个平行的板接口和另一端的源接口；通道适配器包括入口侧适配器和出口侧适配器，板接口分别插接介质入口部或介质出口部，入口侧适配器的源接口连接轴流风扇，和/或出口侧适配器的源接口连接涡流风扇。所述定尺刚性注塑冷板，板状散热芯四周包覆包塑层构建了重量轻散热比表面积大的介质通道，包塑层外壁多点吸热介质通道散热的完美结合，高冷却性能的同时具有优良的安全性和耐用性。附图说明图1为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例一的主剖视图(长度方向)。图2为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例一的图1的放大图I。图3为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例一的主剖视图(宽度方向)。图4为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例一的图1的A-A剖视图图5为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例一的上下板焊接的主剖视图。图6为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例二的主剖视图。图7为本专利技术定尺刚性注塑冷板的实施例三的主剖视图图8为本专利技术定尺刚性注塑冷板构建的空冷系统主剖视图。图9为本专利技术定尺刚性注塑冷板构建的液冷系统主剖视图。上述图中的附图标记：100冷板，101框架，102动力电池，200空冷系统，201轴流风扇，202涡流风扇，300液冷系统,301上游水罐,302下游水罐，10板状散热芯，11多孔金属板芯，12界面导热膜，13阵列凸部，14导热体阵列，16平面吸热部，17包覆边部,18阻隔带，20包塑层，21介质入口部，22介质出口部，23连接筋，24介质入通道，25介质出通道，26介质通道，28离型膜，29容胶槽，30多孔金属板芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定尺刚性注塑冷板，其特征在于，包括/n板状散热芯(10)，所述板状散热芯(10)包括多孔金属板芯(11，30)和上下表面对合地分别包覆所述多孔金属板芯(11,30)的界面导热膜(12)，界面导热膜(12)分别阵列设有多个阵列凸部(13)，多个导热体阵列(14)一端埋设于阵列凸部(13)内孔，另一端贯穿且一体连接所述多孔金属板芯(11,30)；包覆于上表面的界面导热膜的所述阵列凸部(13)与包覆于下表面的界面导热膜的阵列凸部(13)交替布置；/n包塑层(20)，所述包塑层(20)包覆在板状散热芯(10)外周，包塑层(20)在第一方向设有与泡沫板芯(11,30)连通的介质入口部(21)和介质出口部(22)，介质入口部(21)、多孔金属板芯(11,30)和介质出口部(22)构成介质通道(26)；/n阵列凸部(13)贯穿包塑层(20)且其顶面裸露于包塑层(20)上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种定尺刚性注塑冷板，其特征在于，包括
板状散热芯(10)，所述板状散热芯(10)包括多孔金属板芯(11，30)和上下表面对合地分别包覆所述多孔金属板芯(11,30)的界面导热膜(12)，界面导热膜(12)分别阵列设有多个阵列凸部(13)，多个导热体阵列(14)一端埋设于阵列凸部(13)内孔，另一端贯穿且一体连接所述多孔金属板芯(11,30)；包覆于上表面的界面导热膜的所述阵列凸部(13)与包覆于下表面的界面导热膜的阵列凸部(13)交替布置；
包塑层(20)，所述包塑层(20)包覆在板状散热芯(10)外周，包塑层(20)在第一方向设有与泡沫板芯(11,30)连通的介质入口部(21)和介质出口部(22)，介质入口部(21)、多孔金属板芯(11,30)和介质出口部(22)构成介质通道(26)；
阵列凸部(13)贯穿包塑层(20)且其顶面裸露于包塑层(20)上表面。


2.如权利要求1所述定尺刚性注塑冷板，其特征在于，所述包塑层(20)采用硬质可塑塑料材料，所述板状散热芯(10)为芯材嵌件置于注塑模具中注塑成型所述包塑层(20)，介质入口部(21)和介质出口部(22)设有与包塑层(20)一体连接的加强筋(23)。


3.如权利要求1所述定尺注塑冷板，其特征在于，阵列凸部(13)顶面高出包塑层(20)上表面0.1～0.5mm，在包塑层(20)外设有离型膜(28)，离型膜(28)设有与阵列凸部(13)相同布置的阵列孔，阵列凸部(13)顶部穿过阵列孔与离型膜(28)平齐。


4.如权利要求3所述定尺刚性注塑冷板，其特征在于，包塑层(20)表面设有均热网(50)，所述均热网(50)包括由多根行带(51)和列带(52)交叉结合于节点(53)，节点(53)位于阵列凸部(13)之间，行带(51)和列带(52)分别延伸经过并嵌设于阵列凸部(13)顶面。


5.如权利要求3所述定尺注塑冷板，其特征在于，多孔金属板芯(11，30)沿介质通道(26的方向在导热体阵列(14)之间间隔穿设阻隔带(18)，在阻隔带(18)之间形成多个介质分流通道。


6.如权利要求1所述定尺刚性注塑冷板，其特征在于，所述多孔金属板芯(30)包括波纹板(31)和多个多孔金属条芯(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈攀攀，
申请(专利权)人：陈攀攀，
类型：发明
国别省市：浙江;33