CN111477997A - 液冷板及液冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液冷板，包括上层板、下层板及连接于上层板与下层板之间的中间板；上层板靠近中间板的一侧设有安装槽，上层板背离中间板的一侧设有均与安装槽连通的进水管与出水管；中间板的中部经冲压形成若干凸条及若干与凸条相背设置并一一对应的液冷槽，每个凸条均位于安装槽中并与安装槽的底部相连，且每个凸条的两侧分别开设有一个将对应液冷槽与安装槽连通的液冷孔。本发明还提供包括上述液冷板的液冷装置。本发明的有益效果在于：通过下层板将中间板的凸条与液冷槽封闭在上层板的安装槽中，再通过凸条上开设有液冷孔来形成散热通道，使得液冷板不需要安装供冷却液流通的管道，不仅结构简单可靠，而且提交较小并利于生产制造。

Description

液冷板及液冷装置
【技术领域】
本发明涉及热管理设备技术领域，尤其涉及一种液冷板及液冷装置。
【背景技术】
随着不可再生资源的不断消耗和环境问题的日益凸显，锂离子电池在近年来发展十分迅速。目前通常将多个锂离子电池组成电池模组后进行使用，然而锂离子电池为二次电池在使用过程中会产生大量的热量，因此为了避免锂离子电池产生热失控，电池模组通常设有散热组件来对锂离子电池进行降温，在现有技术中，因液冷具有散热效率高的特点在电池模组中的应用已成为趋势，然而，液冷装置的管道设计比较复杂，且体积较为庞大，影响了电池模组的性能。
鉴于此，实有必要提供一种液冷板以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种液冷板及液冷装置，旨在通过简化液冷板的结构并提高液冷板的散热效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种液冷板，包括上层板、下层板及连接于所述上层板与所述下层板之间的中间板；所述上层板靠近所述中间板的一侧设有安装槽，所述上层板背离所述中间板的一侧设有均与所述安装槽连通的进水管与出水管；所述中间板的中部经冲压形成若干凸条及若干与所述凸条相背设置并一一对应的液冷槽，每个凸条均位于所述安装槽中并与所述安装槽的底部相连，且每个凸条的两侧分别开设有一个将对应液冷槽与所述安装槽连通的液冷孔。
在一个优选实施方式中，所述液冷孔为狭长的矩形孔，且所述液冷孔的长度方向与自所述进水管到靠近所述出水管的方向垂直。
在一个优选实施方式中，所述安装槽包括用于容置所述若干凸条的冷却区域、与所述进水管连通的入水区域及与所述出水管连通的出水区域，且所述入水区域与所述出水区域分别与所述冷却区域的两端连通。
在一个优选实施方式中，所述入水区域与所述出水区域分别靠近所述上层板的两个相邻的边角位置，且所述入水区域与所述出水区域分别分别正对一个液冷孔的一端。
在一个优选实施方式中，所述上层板、所述下层板及所述中间板均采用矩形的铝板制成；所述上层板、所述下层板及所述中间板的边缘对齐并通过铆接及热压形成一体结构。
在一个优选实施方式中，所述中间板靠近所述上层板的一侧涂覆有若干第一石墨层，所述中间板靠近所述下层板的一侧涂覆有若干第二石墨层，所述上层板靠近所述中间板的一侧设有若干与第一石墨层一一相对设置的上石墨层，所述下层板靠近中间板的一侧设有若干与第二石墨层一一相对设置的下石墨层，所述第一石墨层、第二石墨层、上石墨层及下石墨层均位于所述散热通道内。
在一个优选实施方式中，两个相邻的第一石墨层分别设置在一个凸条的两侧，每个第二石墨层设置在一个液冷槽的底部；每个上石墨层与对应第一石墨层的形状面积一致，每个下石墨层与对应第二石墨层的形状面积一致。
在一个优选实施方式中，所述上层板、下层板及中间板通过铆接及热压形成一体结构后，从所述进水管向所述散热通道中注入高压流体以通过高压流体的压力对所述散热通道进行整形。
在一个优选实施方式中，每个凸条包括与所述安装槽的底部相连的顶壁、一对分别自所述顶壁的两侧延伸形成的并倾斜设置的第一侧壁及一对分别自所述底壁的两端延伸形成的并呈圆弧状的第二侧壁，每个凸条上的两个液冷孔分别开设于对应的一对第一侧壁上。
本发明还提供一种包括上述液冷板的液冷装置。
本发明提供液冷板及液冷装置通过下层板将中间板的凸条与液冷槽封闭在上层板的安装槽中，再通过凸条上开设有液冷孔来形成散热通道，使得液冷板不需要安装供冷却液流通的管道，不仅结构简单可靠，而且提交较小并利于生产制造，可以降低液冷板的生产成本，进而提高液冷装置的可靠性并降低液冷装置的生产成本。
为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
图1为本发明提供的液冷板的立体分解图；
图2为图1所示A区域的放大图；
图3为图1所示液冷板的剖视图；
图4为图3所示B区域的放大图；
图5为图1所示中间板的俯视图；
图6为图1所示上层板的仰视图；
图7为图1所示中间板的仰视图；
图8为图1所示下层板的俯视图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1至图4，本发明提供一种液冷板100及采用该液冷板100的液冷装置，主要用于提高冷却液的冷却效果。
在本发明的实施例中，液冷板100包括上层板10、下层板20及连接于上层板10与下层板20之间的中间板30；上层板10靠近中间板30的一侧通过冲压形成安装槽101，上层板10背离中间板30的一侧设有均与安装槽101连通的进水管102与出水管103；中间板30的中部经冲压形成若干凸条301及若干与凸条301相背设置并一一对应的液冷槽302，每个凸条301均位于安装槽101中并与安装槽101的底部相连，且每个凸条301的两侧分别开设有一个液冷孔303，通过对应的两个液冷孔303将每个液冷槽302的两侧与安装槽101连通并形成供冷却液流通的散热通道。
可以理解，当冷却液沿散热通道自进水管102到靠近出水管103流动时，冷却液会交替冲刷上层板10与下层板20的相互靠近一侧，如此，通过中间板30上的凸条301与液冷孔303可以增大液冷板100的换热面积，进而提高液冷板100的换热效率，同时液冷板100不需要安装供冷却液流通的管道，不仅结构简单可靠，而且提交较小并利于生产制造，可以降低液冷板100的生产成本，进而提高液冷装置的可靠性并降低液冷装置的生产成本。
在本实施方式中，液冷孔303为狭长的矩形孔或者梯形孔，且液冷孔303的长度方向与自进水管102到靠近出水管103的方向垂直，一方面使得液冷孔303不易产生堵塞，可以提高冷却液的流动顺畅性，另一方面使得冷却液在通过对应的两个液冷孔303进出一个液冷槽302时会沿着对应的液冷孔303注满该液冷槽302，从而提高冷却液的有效换热面积，可以有效提高散热效果。
请同时参阅图6，同时，为了方便安装进水管102与出水管103，安装槽101包括用于容置若干凸条301的冷却区域1011、与进水管102连通的入水区域1012及与出水管103连通的出水区域1013，且入水区域1012与出水区域1013分别与冷却区域1011的两端连通，更为具体的是，入水区域1012与出水区域1013分别靠近上层板10的两个相邻的边角位置，且入水区域1012与出水区域1013分别分别正对一个液冷孔303的一端以方便流体通过液冷孔303进入到对应的液冷槽302中。此外，上层板10背离中间板30的一侧开设有两个贯穿上层板10并分别连通入水区域1012与出水区域1013的通孔104，两个通孔104分别用来连接进水管102与出水管103。
请参阅图5至图8，在本发明的实施例中，上层板10、下层板20及中间板30均采用矩形的铝板制成，铝板比较廉价且具有良好的导热性及冲压加工性能，既利于散热，又利于加工制造以提高生产效率。同时上层板10、下层板20及中间板30的边缘对齐并通过铆接及热压形成一体结构，一方面使得每个凸条301均能与上层板10的紧密相连，以形成完整的散热通道，同时也能提高液冷板100的整体密闭性，以防止液冷板100产生漏液，另一方面可以提高液冷板100的机械强度，使得液冷板100可以承受更大压力的冷却液。
进一步的，为了防止上层板10、下层板20及中间板30在热压的时候产生相互粘连而导致散热通道被堵塞，中间板30靠近上层板10的一侧涂覆有若干第一石墨层304，中间板30靠近下层板20的一侧涂覆有若干第二石墨层305，上层板10靠近中间板30的一侧设有若干与第一石墨层304一一相对设置的上石墨层105，下层板20靠近中间板30的一侧设有若干与第二石墨层305一一相对设置的下石墨层201，第一石墨层304、第二石墨层305、上石墨层105及下石墨层201均位于散热通道内，如此中间板30设有第一石墨层304的部位与上层板10设有上石墨层105的部位不会因热压而产生粘连，中间板30设有第二石墨层305的部位与下层板20设有下石墨层201的部位不会因热压而产生粘连。
更为具体的是，两个相邻的第一石墨层304分别设置在一个凸条301的两侧，每个第二石墨层305设置在一个液冷槽302的底部，对应的，每个上石墨层105与对应第一石墨层304的形状面积一致，每个下石墨层201与对应第二石墨层305的形状面积一致，如此，上层板10、下层板20及中间板30之间不会在热压的时候产生相互粘连而导致散热通道被堵塞。在本实施方式中，第一石墨层304、第二石墨层305、上石墨层105及下石墨层201均是通过印刷的方式将石墨涂覆在对应的位置上形成。
进一步的，上层板10、下层板20及中间板30通过铆接及热压形成一体结构后，从进水管102向散热通道中注入高压流体以通过高压流体的压力对散热通道进行整形，以防止散热通道因出现畸形部位而影响冷却液的流动，这里需说明的是，当用进水管102注入高压流体的时候，出水管103应处于密封堵塞的状态。可以理解，当上层板10、下层板20及中间在热压时，上层板10设有上石墨层105的部位与下层板20设有下石墨层201的部位均会在压力的作用向靠近中间板30的方向产生变形，此时通过通过进水管102向散热通道中注入高压流体，可以恢复上层板10与下层板20的原有形状以保证散热通道的通畅，如此高压流体对液冷板100还可以起到整体整形的作用，亦即，使得上层板10与下层板20相互远离的一侧恢复到平整状态，可以保证液冷板100与需要冷却的部件之间的接触面积最大化。
在本实施方式中，每个凸条301包括与安装槽101的底部相连的顶壁3011、一对分别自顶壁3011的两侧延伸形成的第一侧壁3012及一对分别自底壁的两端延伸形成的第二侧壁3013，每个凸条301上的两个液冷孔303分别开设于对应的一对第一侧壁3012上，且第一侧壁3012倾斜设置以利于流体流动，第二侧壁3013呈圆弧状以用于支撑对应的顶壁3011，可以减小凸条301在热压时产生的变形量。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括上层板、下层板及连接于所述上层板与所述下层板之间的中间板；所述上层板靠近所述中间板的一侧设有安装槽，所述上层板背离所述中间板的一侧设有均与所述安装槽连通的进水管与出水管；所述中间板的中部经冲压形成若干凸条及若干与所述凸条相背设置并一一对应的液冷槽，每个凸条均位于所述安装槽中并与所述安装槽的底部相连，且每个凸条的两侧分别开设有一个将对应液冷槽与所述安装槽连通的液冷孔。
2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述液冷孔为狭长的矩形孔，且所述液冷孔的长度方向与自所述进水管到靠近所述出水管的方向垂直。
3.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述安装槽包括用于容置所述若干凸条的冷却区域、与所述进水管连通的入水区域及与所述出水管连通的出水区域，且所述入水区域与所述出水区域分别与所述冷却区域的两端连通。
4.根据权利要求3所述的液冷板，其特征在于，所述入水区域与所述出水区域分别靠近所述上层板的两个相邻的边角位置，且所述入水区域与所述出水区域分别分别正对一个液冷孔的一端。
5.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述上层板、所述下层板及所述中间板均采用矩形的铝板制成；所述上层板、所述下层板及所述中间板的边缘对齐并通过铆接及热压形成一体结构。
6.根据权利要求5所述的液冷板，其特征在于，所述中间板靠近所述上层板的一侧涂覆有若干第一石墨层，所述中间板靠近所述下层板的一侧涂覆有若干第二石墨层，所述上层板靠近所述中间板的一侧设有若干与第一石墨层一一相对设置的上石墨层，所述下层板靠近中间板的一侧设有若干与第二石墨层一一相对设置的下石墨层，所述第一石墨层、第二石墨层、上石墨层及下石墨层均位于所述散热通道内。
7.根据权利要求6所述的液冷板，其特征在于，两个相邻的第一石墨层分别设置在一个凸条的两侧，每个第二石墨层设置在一个液冷槽的底部；每个上石墨层与对应第一石墨层的形状面积一致，每个下石墨层与对应第二石墨层的形状面积一致。
8.根据权利要求7所述的液冷板，其特征在于，所述上层板、下层板及中间板通过铆接及热压形成一体结构后，从所述进水管向所述散热通道中注入高压流体以通过高压流体的压力对所述散热通道进行整形。
9.根据权利要求8所述的液冷板，其特征在于，每个凸条包括与所述安装槽的底部相连的顶壁、一对分别自所述顶壁的两侧延伸形成的并倾斜设置的第一侧壁及一对分别自所述底壁的两端延伸形成的并呈圆弧状的第二侧壁，每个凸条上的两个液冷孔分别开设于对应的一对第一侧壁上。
10.一种液冷装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的液冷板。
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