CN113108622A - 一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及冷板的技术领域，具体涉及一种定尺刚性注塑冷板、制备方法及其应用。
背景技术
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。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明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。
本发明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为本发明定尺刚性注塑冷板的实施例一的主剖视图(长度方向)。
图2为本发明定尺刚性注塑冷板的实施例一的图1的放大图I。
图3为本发明定尺刚性注塑冷板的实施例一的主剖视图(宽度方向)。
图4为本发明定尺刚性注塑冷板的实施例一的图1的A-A剖视图
图5为本发明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为本发明定尺刚性注塑冷板的实施例二的主剖视图。
图7为本发明定尺刚性注塑冷板的实施例三的主剖视图
图8为本发明定尺刚性注塑冷板构建的空冷系统主剖视图。
图9为本发明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，31波纹板，32凹波部，33凸波部，34多孔金属条，35凹凸锁扣，
40通道适配器，41板接口，42源接口,43过渡壳，40.1入口侧适配器，40.2出口侧适配器，
50均热网，51行带，52列带，53节点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种定尺刚性注塑冷板100，包括板状散热芯10和包覆在板状散热芯10外周的包塑层20，所述第一方向、第二方向为长度方向或宽度方向；包塑层20在第一方向设有介质入口部21和介质出口部22，在与第一方向垂直的第二方向一体连接为整体平板。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；介质入口部21的连接筋23之间形成为连通板状散热芯10的介质入通道24。介质出口部22的连接筋23之间形成为连通板状散热芯10的介质出通道25。
所述板状散热芯10包括多孔金属板芯11和上下表面对合地分别包覆所述多孔金属板芯11的界面导热膜12，所述界面导热膜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；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。
关于阵列凸起13和导热体阵列14的装配：界面导热膜12经冷冲压工艺成型多个按一定行距L和列距C阵列设有等高的阵列凸部13，阵列凸部13顶部为平面吸热部16，阵列凸部13中通过导热硅脂粘结固定有导热体阵列14，导热体阵列14包括吸热段和散热段，吸热段固定埋入阵列凸部13，散热段贯穿多孔金属板芯11并与之一体连接。所述一体连接实现为：导热体阵列14的散热段表面涂覆一层导热硅脂，多孔金属板芯11的贯穿孔孔径等于导热体阵列14的直径，散热段插入贯穿孔后，多孔金属板芯11的孔壁材料和导热体阵列14外周紧贴并且二者同时被导热硅脂粘结固化。
优选地，导热体阵列14的散热段的横截面积大于或等于吸热段的横截面积，以获得散热段的稳固支撑。多孔金属板芯11采用多孔金属材料制成，比如烧结金属多孔材料、泡沫金属材料。开孔度和界面导热膜12为导热系数大的金属材质，比如银、银合金、铜、铜合金、铝、铝合金。
包塑层的成型：以该多孔金属板芯11及两侧的阵列凸部13为嵌件，与包塑层20一体注塑成型为整体平板时，平面吸热部16与包塑层20的顶面平齐而裸露于包塑层的顶面。一体注塑时，所述界面导热膜12在第二方向分别具有长度大约等于芯厚度H1一半的包覆边部17。包覆边部17弯折包覆所述多孔金属板芯11侧面并且对接。介质入口部21、多孔金属板芯11和介质出口部22构成介质通道26。
优选地，包塑层20的上下表面设有沿介质通道26延伸整个长度地设有容胶槽29，阵列凸部13顶面高出包塑层上表面0.3～0.5mm，容胶槽29中设有离型膜28后，离型膜28上表面与包塑层上下表面共面。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顶部置入阵列孔定位。使用时，揭掉离型膜28，容胶槽29中涂布导热硅脂，刮平导热硅脂使得平面吸热部16露出，将所述定尺刚性注塑冷板与动力电池叠置，待导热硅脂固化，则平面吸热部16与动力电池表面以最小热阻抵接，以减小动力电池与冷板100之间的界面热阻。
所述包塑层20采用硬质可塑塑料材料，所述冷板为定尺刚性冷板。所述定尺刚性板的包覆实现为：所述板状散热芯10和包塑层20通过注塑一体成型，介质入口部21和介质出口部22的上下包塑层20之间设有加强筋23，介质出口部22的连接筋23之间形成为连通板状散热芯10的介质出通道25。或者上下包塑层板与阵列凸部12对应地设置阵列孔，界面导热膜12表面设有粘合剂，上下包塑层板的阵列凸部配合在阵列孔中并与界面导热膜12粘结，然后上下包塑层板通过侧法兰一体焊接连接。多孔金属板芯11也可以设计为一整体板状材料，多孔金属板芯11预先加工阵列安装孔，导热体阵列14一端埋设于阵列凸部13中，另一端贯穿多孔金属板芯11并与之粘结固连。导热体阵列14的另一端顶面抵接对侧的界面导热膜12。
介质通道分支：
因多孔金属板芯11为板状多孔材料，多孔金属板芯11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，阻隔带18之间形成多个介质通道分支，以引导冷却介质流过。阻隔带18可以是易于与多孔金属板芯11互穿的材料，比如导热硅脂块。
包塑层20单侧厚度取1-2mm，板状散热芯10厚度取2-4mm，界面导热膜12的厚度取0.3-0.5mm，所以冷板100的厚度取4.6-9mm。冷板100的重量主要在板状散热芯10，其单位表面传热面积的重量为1-2kg/m2，相比金属冷板，大大减轻了重量。
多个阵列凸部13的高度等高，但作为嵌件与包塑层20一体成型时，阵列凸部13的高度误差不应超过0.05mm。
导热体阵列14为n行m列布置的多个采用高导热系数的柱状的导热销阵列或者微热管阵列。横截面优选为圆形。微热管阵列的热传导能力远远大于导热销阵列，成本也大增。微热管阵列由蒸发段、绝热段和冷凝段组成，包括管壁壳、吸液芯和工质。直径为4-6mm，蒸发段和冷凝段长度比在0.3～0.6之间。所述微热管阵列外壳横截面为长方形、正方形、圆形、三角形。通道界面为带有尖角的非圆形。冷却介质主要依靠尖角处的毛细作用回流到蒸发端。冷却介质为甲醇、乙醇、丙酮。所述定尺刚性注塑冷板100优选与动力电池102竖直叠置，从而使得微热管阵列大致处于水平设置状态。
或者所述导热体阵列14包括多个长度等于冷板宽度的导热条块，导热条块沿冷板长度方向间隔排列设置。
界面导热膜12采用导热系数大冲盲孔成型性好的膜材料，优选金属膜、金属基覆铜膜，比如铜合金膜、铝基覆铜膜,以既要保证界面分隔性能，也要保证冲盲孔的成型性和耐折性，界面导热膜12优选厚度在0.3mm-1mm，优选0.5mm。
一种定尺刚性注塑冷板100的制造方法，包括如下步骤：
1)制备板状散热芯10
①准备界面导热膜
取界面导热膜材2块，按需要裁边，裁剪成要求的长宽，在界面导热膜材上冲压成型阵列凸起13，形成界面导热膜12；
②准备阵列单元
准备导热体阵列14和多孔金属板芯11,多孔金属板芯11上机加工安装孔，将导热体阵列14的散热段表面涂覆导热硅脂，插入安装孔至散热段底面与多孔金属板芯11下表面平齐，固化导热硅脂，使得导热体阵列14与多孔金属板芯11连接，形成所述阵列单元；将阵列单元在长度方向按尺寸排列固定于压板上；
③固定阵列单元，包覆弯折界面导热膜
将所述阵列单元的导热体阵列14的吸热段涂抹导热硅脂，阵列凸部13底部涂抹导热硅脂，界面导热膜表面涂覆导热硅脂，翻转压板，通过压板同时将多个阵列单元的吸热段压入多个阵列凸部13内孔直至多孔金属板芯11顶面抵压在界面导热膜表面，同时将介质通道28侧面的界面导热膜弯折并包覆粘结于多孔金属板芯11侧面,直至导热硅脂固化交联，得到板状散热芯10。
2)包覆包塑层20
将板状散热芯10定位至注塑模具，在板状散热芯10周围包覆包塑层；有离型膜时，先把离型膜定位至模具表面，一体注塑的同时将离型膜一体成型于包塑层20的容胶槽中。
技术要点：
一种定尺刚性注塑冷板100，包括板状散热芯10和包覆在板状散热芯10外周的包塑层20，所述板状散热芯10包括多孔金属板芯11和上下表面对合地分别包覆所述多孔金属板芯(11)的界面导热膜12，界面导热膜12阵列设有多个阵列凸部13，导热体阵列14一端固设于阵列凸部13内孔，另一端贯穿并一体连接多孔金属板芯11。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20包覆阵列凸部13除顶面的剩余部分且其顶面与塑板层表面平齐而裸露。包塑层20在第一方向设有与多孔板芯11连通的介质入口部21和介质出口部22，在与第一方向垂直的第二方向一体连接为整体平板。介质入口部21、多孔金属板芯11和介质出口部22构成介质通道26。
实施例2
在包塑层20表面增设均热网，其他结构与实施例1相同。
一种定尺刚性注塑冷板100，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分别嵌设于平面吸热部16。所述嵌设为通过导热硅脂固设于平面吸热部16的表面凹槽中，从而使得行带51、列带52表面与平面吸热部16表面平齐。均热网50使得节点53和行带51、列带52均成为吸热部，动力电池的热量更为均匀地被吸收，这样，阵列凸部13的行距和列距就可以增大，变成为稀疏阵列，大大减少了导热体阵列14的数量。
实施例3
通过波纹板、多孔金属条芯和界面导热膜复合同时形成一行多列的导热带和介质通道，其他结构与实施例1、2相同。
一种定尺刚性注塑冷板100，所述板状散热芯10包括多孔金属板芯30，所述多孔金属板芯30包括波纹板31和多个多孔金属条芯34，波纹板31和界面导热膜12是同形不同深的凹凸板，分别由等深度的凹波部32和凸波部33交替相连而成为整体板状，波形横截面为等腰梯形或长方形、正方形。界面导热膜12的凸波部抵接波纹板的凸波部,从而使得界面导热膜12分别覆盖于波纹板31的上下表面时，在界面导热膜12的凹波部32和波纹板31的凹波部32之间形成介质通道26，介质通道26设有多孔金属条芯34,多孔金属条芯34分别与界面导热膜12和波纹板31抵接。由此，波纹板31的波深h0等于多孔金属条芯34的高度h1加上界面导热膜12的波深h2。界面导热膜12的凹波部32内成型有包塑层20，包塑层20的顶面与界面导热膜12的凸波部等高而使得凸波部33的表面露出。在包塑层20和界面导热膜12的外侧成型有离型膜28。在凹波部32，界面导热膜12和波纹板31的相邻竖直壁一体形成凹凸锁扣35，包塑层20通过凹凸锁扣35与界面导热膜12、波纹板31相互锁合地一体成型。
应用例1
一种使用上述定尺刚性注塑冷板构建的空冷系统200，定尺刚性注塑冷板100叠置被冷却体102，包括通道适配器40，所述通道适配器40包括一端的板接口41和通过过渡壳43一体连接的另一端的源接口42，板接口41的数量和间距与冷板100对应，所述板接口41平行设置且间距为动力电池厚度H。通道适配器40包括入口侧适配器40.1和出口侧适配器40.2，板接口41插接所述冷板100的介质入口部21或介质出口部22，入口侧适配器40.1的源接口42连接轴流风扇201，出口侧适配器40.2的源接口42连接涡流风扇202。源接口42为圆环形接口，源接口42设有法兰43，通过螺栓固定连接鼓风装置，所述鼓风装置为轴流风扇201或者涡流风扇202。
优选地，过渡壳43采用柔性材料制成。
所述定尺刚性注塑冷板100作为热沉，优先应用于动力电池的冷却，被冷却体102是矩形板式的动力电池102，多块冷板100交替叠置于动力电池102之间，所述冷板100是刚性定尺板；优选冷板100的介质入口部21和介质出口部22位于同一高度而水平布置。介质入口部连通轴流风机，介质出口部连通涡流风机。
或者所述定尺刚性注塑冷板100作为热沉，优先应用于产生热量的电子器件基板的冷却，所述被冷却体102是电子器件基板，一冷板100叠置于电子器件基板下表面，仅介质出口部22连通涡流风机。借助通道适配器40的过渡壳43的柔性可将涡流风机叠置于电子器件基板上或定尺刚性注塑冷板下，将空气流导出机壳。
所述定尺刚性注塑冷板100构建的空冷系统200，电池组温度的表面平均温度为45.6℃，各点温度差小于3℃，风机耗能相对较大。
技术要点：一种使用上述定尺刚性注塑冷板构建的空冷系统200，定尺刚性注塑冷板100的介质通道连通使空气流以一定压能从介质通道中通过的气流驱动装置，所述气流驱动装置实现为：介质出口部连通涡流风机，和或介质入口部连通轴流风机。
应用例2
一种使用所述定尺刚性注塑冷板构建的液冷系统300，定尺刚性注塑冷板100与多块被冷却体102交替叠置，冷板100的介质入口部21的水平面高于介质出口部22的水平面以形成一定高程，所述定尺刚性注塑冷板100的介质入口部21通过通道适配器40连通上游水罐301，介质出口部22通过通道适配器40连通下游水罐302。在上游水罐301、介质通道26和下游水罐302之间形成虹吸效应。下游水罐302通过水泵连通上游水罐301。
所述虹吸效应实现为：下游水罐302中设有液位传感器303和水泵304，水泵304出水口通过水管连接上储水罐301。从上游水罐301、介质通道26、通道适配器40、下游水罐302再经水泵304到上游水罐301形成水循环通路。启动时，为形成虹吸效应，水循环通路均充满水，然后水泵304启动，使得下游水罐302中的每分钟出水量大于从介质出口部22流出的每分钟进水量，从而使得液面传感器303检测到下储水罐302的液面距离介质出口部22一定距离，此时下储水罐302顶部为真空状态，下储水罐302为透明材质，便于启动时观察。上游水罐301的第一液面L1上方充入一个大气压的空气，保持第一液面L1距离上游水罐301顶壁有一空气高度H。
所述定尺刚性注塑冷板100作为热沉，优先应用于动力电池的冷却，被冷却体102是动力电池102，动力电池是矩形板式电池，定尺刚性注塑冷板100交替叠置于多块动力电池之间。上游水罐301的第一液面L1低于介质入口部21。这样，上游水罐301中的水由于虹吸效应的作用，先从上游水罐301升程进入介质入口部21并不断穿过板状散热芯10而带走其上的热量，优点是大大降低了液冷系统300的厚度，而且冷却流体循环的耗能大大减少。
冷板100是刚性板，作为热沉，所述冷板100优先应用于产生热量的电子器件基板的冷却，所述被冷却体102是电子器件基板，一冷板100叠置于电子器件基板下表面。
技术要点：一种使用上述定尺刚性注塑冷板构建的液冷系统300，冷板100的介质通道的介质入口部21通过通道适配器40连通上游水罐301，介质出口部22通过通道适配器40连通下游水罐302，在上游水罐301、介质通道26和下游水罐302之间形成虹吸效应。下游水罐302通过水泵连通上游水罐301。
所述定尺刚性注塑冷板100构建的液冷系统300，电池组温度的表面平均温度为43.6℃，各点温度差小于3℃，耗能比小。
本发明定尺刚性注塑冷板100，为了解决“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”的技术问题，采用如下原理：
(1)外壁多点吸热，内芯介质通道散热的完美结合
柱状或条状的导热体借助于外包界面导热膜12而贯穿包塑层20，既让包塑层表面有多点阵列的导热体阵列14的顶面用以接触动力电池而吸收热量，又能在多孔金属板芯11周围形成封闭的介质通道26。当冷板置于动力电池之间时，热量从两面的导热体阵列14的吸热段传导至位于介质通道26的散热段和多孔金属板芯11，热量被流过的冷却介质迅速带走。
板内芯的介质通道，相比把介质通道设置在板式冷管的顶部的株式会社LG化学的液冷板(公开号：CN205646062U)，在与动力电池叠置并构件空冷系统或液冷系统时，不知方便了多少倍。
(2)多孔金属板芯11四周包覆包塑层，构建介质通道容易，散热比表面积大，重量轻
相比金属板压槽对合，外包界面导热膜12的多孔金属板芯11的包覆，基本是平板包覆树脂层，无论是注塑模具，是长方体腔的凸凹模对合形成；而挤出模具，也是是长方体腔的凸凹模对合形成口字形腔体横截面，模具结构简单，构建介质通道容易，生产成本低廉。而重量主要在多孔金属板芯11，相比金属板对合形成冷板，散热比表面积大，重量轻。
所述定尺刚性注塑冷板100，多孔金属板芯11四周包覆包塑层构建了重量轻散热比表面积大的介质通道26，包塑层20外壁多点吸热，介质通道26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。

Claims (10)

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(34)，波纹板(31)和界面导热膜(12)均包括凹波部(32)和凸波部(33)，分别由凹波部(32)和凸波部(33)交替叠置而成为整体板状从而形成所述板状散热芯(10)；波纹板(31)替代所述阵列凸起(13)和导热体阵列(14)。
7.如权利要求6所述定尺刚性注塑冷板，其特征在于，界面导热膜的凹波部(32)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(26)，介质通道(26)中设有多孔金属条芯(34),多孔金属条芯(34)分别与界面导热膜(12)的凹波部下表面和波纹板(31)的凹波部上表面抵接。
8.如权利要求7所述定尺刚性注塑冷板，其特征在于，界面导热膜(12)的凹波部(32)内成型有包塑层(20)，包塑层(20)的顶面与界面导热膜(12)的凸波部等高而使得凸波部(33)的表面露出。
9.如权利要求1-7任一所述定尺刚性注塑冷板的制备方法，其特征在于，
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(10)作为嵌件，通过注塑成型，在板状散热芯(10)周围包覆包塑层(20)；
或者板状散热芯(10)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。
10.一种使用权利要求2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(100)交替叠置于动力电池(102)之间，其特征在于，包括通道适配器(40)，所述通道适配器(40)包括一端的多个平行的板接口(41)和另一端的源接口(42)；通道适配器(40)包括入口侧适配器(40.1)和出口侧适配器(40.2)，板接口(41)分别插接介质入口部(21)或介质出口部(22)，入口侧适配器(40.1)的源接口(42)连接轴流风扇(201)，和/或出口侧适配器(40.2)的源接口(42)连接涡流风扇(202)。
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