CN118046563A - 一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板 - Google Patents

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CN118046563A CN202410202251.1A CN202410202251A CN118046563A CN 118046563 A CN118046563 A CN 118046563A CN 202410202251 A CN202410202251 A CN 202410202251A CN 118046563 A CN118046563 A CN 118046563A
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Abstract

本申请公开了一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板，其中，该制备方法包括制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部；对所述金属平板进行注塑，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯；对所述型坯进行吹胀，使得所述型坯远离所述塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板。本申请采用吹塑工艺制备液冷板，使得液冷板的塑料流道板完全贴合金属平板，不存在间隙，散热性能好，且减少了漏水的情况发生，减少流道与外界空气之间的热损耗，可以有效提高电池的使用寿命。

Description

一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板
技术领域
本申请涉及液冷板技术领域，更具体地说，是涉及一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板。
背景技术
水冷板是一种通过液冷技术来降低电池温度的解决方案。与传统的风冷散热器相比，水冷板具有更高的散热效率和更低的噪音水平，目前电池的水冷板多数通过铜管嵌入铝板，在过程会造成粘附问题。如两者之间有间隙，会影响散热效果。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本申请的目的在于提供一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板，旨在解决现有技术中如何实现一种吹塑液冷板的制备方法的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
第一方面，本申请提供一种吹塑液冷板的制备方法，其中，包括以下步骤：
制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部；
对所述金属平板进行注塑，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯；
对所述型坯进行吹胀，使得所述型坯远离所述塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板。
在一种实施方式中，所述制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部的步骤包括：
提供一金属平板；
对所述金属平板进行标记，使得所述金属平板分隔形成连接区和流道区；
对所述连接区进行蚀刻，以在所述连接区形成具有凹凸微结构的所述塑料连接部。
在一种实施方式中，所述对所述连接区进行蚀刻，以在所述连接区形成具有凹凸微结构的所述塑料连接部的步骤包括：
采用激光蚀刻对所述金属平板的连接区进行蚀刻，使得所述连接区表面形成凹凸微结构。
在一种实施方式中，所述对所述连接区进行蚀刻，以在所述连接区形成具有凹凸微结构的所述塑料连接部的步骤之前还包括：
对所述流道区进行表面化处理，使得所述流道区表面形成离型层。
在一种实施方式中，所述对所述流道区进行表面化处理，使得所述流道区表面形成离型层的步骤包括：
在所述流道区进行喷涂脱模剂，以在所述流道区表面形成离型层。
在一种实施方式中，所述对所述金属平板进行注塑，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯的步骤包括：
提供一注塑模具，所述注塑模具包括定模、芯模和动模，所述定模和所述动模相配合连接形成注塑腔体，所述芯模用于置于所述注塑腔体内；
将所述金属平板固定于所述定模，并通过所述动模闭合形成注塑型腔；
通过所述芯模向所述注塑型腔注射塑料，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯。
在一种实施方式中，所述对所述型坯进行吹胀，使得所述型坯远离所述塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板的步骤包括：
提供一吹塑模具，并将所述型坯置于所述吹塑模具，使得所述金属平板与所述吹塑模具固定连接；
通过所述吹塑模具对所述型坯进行预加热；
通过所述芯模向所述型坯通入压缩空气，使得所述型坯吹胀，冷却、脱模得到所述塑料液冷板。
在一种实施方式中，所述通过所述吹塑模具对所述型坯进行预加热的步骤中，所述预加热的温度为150℃-210℃。
在一种实施方式中，所述通过所述芯模向所述型坯通入压缩空气，使得所述型坯吹胀，冷却、脱模得到所述塑料液冷板的步骤中，所述压缩空气为0.5-0.65MPa。
第二方面，本申请提供了一种吹塑液冷板，其中，所述吹塑液冷板采用如上实施例所述的吹塑液冷板的制备方法制备得到。
本申请提供的一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板的有益效果至少在于：
本申请公开了一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板，其中，该制备方法包括制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部；对所述金属平板进行注塑，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯；对所述型坯进行吹胀，使得所述型坯远离所述塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板。本申请采用吹塑工艺制备液冷板，使得液冷板的塑料流道板完全贴合金属平板，不存在间隙，散热性能好，且减少了漏水的情况发生，减少流道与外界空气之间的热损耗，可以有效提高电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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他的附图。
图1为本申请实施例提供的吹塑液冷板的制备的制备流程示意图；
图2为本申请实施例提供的吹塑液冷板的爆炸图；
图3为本申请实施例提供的制备金属平板的流程示意图。
其中，图中各附图标记：
100、金属平板；200、塑料流道板；110、连接区；120、流道区；130、凹凸微结构；140、脱模剂；210、吹胀流道管。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1：
请参阅图1，本实施例提供了一种吹塑液冷板的制备方法，其中，包括以下步骤：
S100、制备金属平板100，以在金属平板100形成塑料连接部。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，制备金属平板100，以在金属平板100形成塑料连接部。可以理解，请参阅图2，该吹塑液冷板可以包括金属平板100和塑料流道板200，其中，塑料流道板200通过吹胀在金属平板100形成流道，制作简单，能够简化工艺，节省成本，其中，塑料连接部位于金属平板100，塑料连接部用于与塑料流道板200连接，以使金属平板100与塑料流道板200密封连接。
具体地，请参阅图3，步骤S100可以包括以下步骤：
S110、提供一金属平板100。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，提供一金属平板100。在设计过程中，为了提高对待降温部件的有效散热，液冷板通常采用铝板制作而成，例如将铝板加工形成平板和流道板，之后将平板和流道板采用钎焊实现密封连接，由于钎焊会造成焊接接头部位处出现腐蚀性缺陷，长期使用过程中可能存在较高的泄露的风险。因此，在本实施例中，采用一金属平板100和塑料流道板200，金属平板100用于制成平板，平板用于与待降温部件接触，因此，金属平板100可以采用散热性能好的铝板制成，相对传统的铝制液冷板，金属平板100和塑料流道板200的配合相对来说，可以降低成本。
S120、对金属平板100进行标记，使得金属平板100分隔形成连接区110和流道区120。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，对金属平板100进行标记，使得金属平板100分隔形成连接区110和流道区120。如上所述，制备吹塑液冷板需要在金属平板100上对塑料进行吹胀形成塑料流道板200，其中，塑料流道板200中流道部分与金属平板100是分离的，同时需要确保塑料流道板200四周边缘与金属平板100密封连接，以防止液冷板出现泄漏风险，对金属平板100进行标记，形成的连接区110用于与塑料流道板200密封连接，流道区120用于与吹胀的流道分离。
S130、对连接区110进行蚀刻，以在连接区110形成具有凹凸微结构130的塑料连接部。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，对连接区110进行蚀刻，以在连接区110形成具有凹凸微结构130的塑料连接部。在对塑料进行吹胀时，凹凸微结构130可以与塑料进行挤压，使得塑料嵌入凹凸微结构130内以形成密封，从而提高金属平板100和塑料流道板200的密封性和连接强度。
具体地，步骤S130包括以下步骤：
S131、采用激光蚀刻对金属平板100的连接区110进行蚀刻，使得连接区110表面形成凹凸微结构130。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用激光蚀刻对金属平板100的连接区110进行蚀刻，使得连接区110表面形成凹凸微结构130，例如，可以采用激光在上铝制平板表面加工形成微结构，激光器扫描铝制平板表面，加工出规则或不规则的凹槽，由于激光束的高功率密度，铝制平板在烧蚀过程中部分熔化和蒸发，蒸发高压将熔料喷射出来，其中一部分在凹槽边缘凝固，形成咬边结构，以便于与塑料形成密封结构。
具体地，步骤S130之前还可以包括以下步骤：
S140、对流道区120进行表面化处理，使得流道区120表面形成离型层。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，对流道区120进行表面化处理，使得流道区120表面形成离型层。由于流道区120需要与塑料分离，因此需要对流道区120进行表面化处理，使得流道区120表面形成离型层，以防止塑料在吹胀过程中粘接于流道区120，防止流道出现干瘪或坍缩。
具体地，步骤140可以包括以下步骤：
S141、在流道区120进行喷涂脱模剂140，以在流道区120表面形成离型层。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，在流道区120进行喷涂脱模剂140，以在流道区120表面形成离型层，例如，可以在流道区120喷涂脱模剂140，脱模剂140粘附于金属平板100，可以使得塑料与流道区120表面易于脱离，使得塑料在流道区120易于吹胀，使得塑料能够快速地膨胀，防止塑料粘接于金属平板100，使得塑料在流道区120出现瘪陷的现象。
S200、对金属平板100进行注塑，使得塑料连接部与塑料密封连接形成型坯。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，对金属平板100进行注塑，使得塑料连接部与塑料密封连接形成型坯。例如，金属平板100可以通过凹凸微结构130与塑料密封连接，其中，金属平板100的流道区120喷涂脱模剂140，金属平板100通过脱模剂140与塑料保持可分离的状态，以便于塑料吹胀形成鼓起的流道。
具体地，步骤S200可以包括以下步骤：
S210、提供一注塑模具，注塑模具包括定模、芯模和动模，定模和动模相配合连接形成注塑腔体，芯模用于置于注塑腔体内。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，提供一注塑模具，注塑模具包括定模、芯模和动模，定模和动模相配合连接形成注塑腔体，芯模用于置于注塑腔体内。注塑模具用于塑料和金属平板100形成型坯，其优点在于生产速度快、效率高，操作可实现自动化，而且形成的型坯尺寸精确。
S220、将金属平板100固定于定模，并通过动模闭合形成注塑型腔。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，将金属平板100固定于定模，并通过动模闭合形成注塑型腔，金属平板100通过定模固定，当熔融塑料充满金属平板100后，熔融塑料具有一定压力，并且需要保压一定时间，定模可以防止金属平板100发生偏移，使得金属平板100与熔融塑料紧密成型。
S230、通过芯模向注塑型腔注射塑料，使得塑料连接部与塑料密封连接形成型坯。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，通过芯模向注塑型腔注射塑料，使得塑料连接部与塑料密封连接形成型坯。当动模和定模闭合后，可以通过芯模向注塑型腔注射塑料，熔融塑料在该注塑型腔流动，在一定压力下，熔融塑料凝固于金属平板100上，使得塑料与金属平板100上的凹凸微结构130密封连接。
S300、对型坯进行吹胀，使得型坯远离塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管210，以形成塑料液冷板。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，对型坯进行吹胀，使得型坯远离塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管210，以形成塑料液冷板。例如，可以对型坯中注入压缩空气将流道区120的塑料吹胀至紧贴型腔壁，并保持吹胀压力至塑料流道板200冷却定型，开模后可以得到塑料流道板200与金属平板100密封连接形成的吹塑液冷板。本发明采用这种吹塑工艺水冷板结构的优势是完全贴合内壁，不存在间隙，散热性能好，且减少了漏水的情况发生，减少流道与外界空气之间的热损耗，可以有效提高电池的使用寿命，并且采用塑料流道板200，节省了金属铝等材质，在一定程度上可以节省成本。
具体地，步骤S300可以包括以下步骤：
S310、提供一吹塑模具，并将型坯置于吹塑模具，使得金属平板100与吹塑模具固定连接。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，提供一吹塑模具，并将芯模和型坯一起置于吹塑模具，使得金属平板100与吹塑模具固定连接。如上所述，通过注塑模具使得塑料与金属平板100密封连接形成型坯，之后将该型坯置于吹塑模具，并将金属平板100与吹塑模具固定连接，以防止金属平板100在吹胀过程中发生变形。
S320、通过吹塑模具对型坯进行预加热。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，通过吹塑模具对型坯进行预加热，使得金属平板100上的塑料加热至热变形温度以上。
具体地，在步骤S320中，预加热的温度为150℃-210℃。例如，将型坯置于吹塑模具中，并将金属平板100与吹塑模具相抵接，使得金属平板100固定于吹塑模具，其中，金属平板100中连接区110上的塑料与吹塑模具相抵接，即吹塑模具将连接区110的塑料抵接于金属平板100，之后将金属平板100上的塑料加热至150℃-210℃，以使得塑料处于熔融状态的。
S330、通过芯模向型坯通入压缩空气，使得型坯吹胀，冷却、脱模得到塑料液冷板。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，通过芯模向型坯通入压缩空气，使得型坯吹胀，冷却、脱模得到塑料液冷板。例如，本发明利用压缩空气使得熔融状态的塑料在流道区120进行膨胀直至紧贴模腔壁，形成流道管的形状(形成吹胀流道管210)，为了缩短吹气时间，以利于流道管获得较均匀的厚度和较好的表面，充气速度需要尽可能大一些，为了保证吹胀流道管210的质量，需要控制吹塑模具的模温，使得吹塑模具的温度分布均匀，而且在冷却过程中，使得吹胀流道管210受到均匀的冷却，吹塑模具的模温一般保持在20℃-50℃，模温过低，会导致塑料的延伸性降低，不易吹胀，并使得塑料在此部分加厚，同时使成型困难，吹胀流道管210的轮廓也不清楚。若模温过高，冷却时间延长，生产周期加长。此时，如果冷却不够，还会引起吹胀流道管210脱模变形，收缩增大，流道内粗糙。在一种实施方式中，为了缩短生产周期，加快冷却速度，还可以对吹胀流道管210进行内部冷却，如可以向吹胀流道管210内通入冷却介质(如液氮或二氧化碳)进行直接冷却。
具体地，步骤S330中，通入的压缩空气为0.5-0.65MPa。
为了实现吹塑液冷板的制备，本发明实施例中采用，通入的压缩空气为0.5-0.65MPa，如上所述，向流道区120的熔融状态的塑料注入0.5-0.65MPa的压缩空气，利用型坯内的气压将熔融状态的塑料压贴在模具型腔表面而成型，保持吹胀压力至吹胀流道管210冷却定型，开模之后即可得到吹塑液冷板。可见，通入压缩空气有两个作用，一是利用压缩空气使得熔融状态的塑料沿模腔胀大而贴近模腔壁，形成需要的形状；二是，对吹塑液冷板起冷却作用。根据塑料品种和型坯温度的不同，压缩空气也不一样，本发明采用0.5-0.65MPa的压缩空气，能够使得熔融状态的塑料紧贴模腔壁，形成良好的吹胀流道管210。
在本实施例中，本发明用激光在上平板表面加工形成微结构，激光器扫描金属平板100表面，加工出规则或不规则的凹槽，由于激光束的高功率密度，金属在烧蚀过程中部分熔化和蒸发，蒸发高压将熔料喷射出来，其中一部分在凹槽边缘凝固，形成咬边结构，以便于与塑料形成密封结构。
之后将金属平板100置于注塑模具内，将PP、PE等塑料经过吹塑机挤出或注射后获得的塑料坯，趁热(或加热至软化状态)放入吹塑模具中。闭合吹塑模具后，立即将压缩空气通入模具坯料中，使塑料坯料膨胀并靠近模具内壁，然后对金属平板100施加压力，塑料流道板200被压入金属平板100表面。冷却后，吹塑流道板与金属平板100实现密封连接，形成一个完全贴合内壁的吹胀流道管210，形成吹塑液冷板。
相比于目前铜管嵌入式水冷板，采用这种吹塑工艺水冷板结构的优势是完全贴合内壁，不存在间隙，散热性能好，成本低，且减少了漏水的情况发生，减少流道与外界空气之间的热损耗，可以有效提高电池的使用寿命。
实施例2：
本实施例提供了一种吹塑液冷板，其中，吹塑液冷板采用如上实施例的吹塑液冷板的制备方法制备得到。
综上所述，本申请公开了一种吹塑液冷板的制备方法及吹塑液冷板，其中，该制备方法包括制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部；对金属平板进行注塑，使得塑料连接部与塑料密封连接形成型坯；对型坯进行吹胀，使得型坯远离塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板。本申请采用吹塑工艺制备液冷板，使得液冷板的塑料流道板完全贴合金属平板，不存在间隙，散热性能好，且减少了漏水的情况发生，减少流道与外界空气之间的热损耗，可以有效提高电池的使用寿命。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部；
对所述金属平板进行注塑，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯；
对所述型坯进行吹胀，使得所述型坯远离所述塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板。
2.如权利要求1所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述制备金属平板，以在金属平板形成塑料连接部的步骤包括：
提供一金属平板；
对所述金属平板进行标记，使得所述金属平板分隔形成连接区和流道区；
对所述连接区进行蚀刻，以在所述连接区形成具有凹凸微结构的所述塑料连接部。
3.如权利要求2所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述对所述连接区进行蚀刻，以在所述连接区形成具有凹凸微结构的所述塑料连接部的步骤包括：
采用激光蚀刻对所述金属平板的连接区进行蚀刻，使得所述连接区表面形成凹凸微结构。
4.如权利要求2所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述对所述连接区进行蚀刻，以在所述连接区形成具有凹凸微结构的所述塑料连接部的步骤之前还包括：
对所述流道区进行表面化处理，使得所述流道区表面形成离型层。
5.如权利要求4所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述对所述流道区进行表面化处理，使得所述流道区表面形成离型层的步骤包括：
在所述流道区进行喷涂脱模剂，以在所述流道区表面形成离型层。
6.如权利要求1所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述对所述金属平板进行注塑，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯的步骤包括：
提供一注塑模具，所述注塑模具包括定模、芯模和动模，所述定模和所述动模相配合连接形成注塑腔体，所述芯模用于置于所述注塑腔体内；
将所述金属平板固定于所述定模，并通过所述动模闭合形成注塑型腔；
通过所述芯模向所述注塑型腔注射塑料，使得所述塑料连接部与塑料密封连接形成型坯。
7.如权利要求1所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述对所述型坯进行吹胀，使得所述型坯远离所述塑料连接部一侧的塑料通过吹胀形成吹胀流道管，以形成塑料液冷板的步骤包括：
提供一吹塑模具，并将所述型坯置于所述吹塑模具，使得所述金属平板与所述吹塑模具固定连接；
通过所述吹塑模具对所述型坯进行预加热；
通过所述芯模向所述型坯通入压缩空气，使得所述型坯吹胀，冷却、脱模得到所述塑料液冷板。
8.如权利要求7所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述通过所述吹塑模具对所述型坯进行预加热的步骤中，所述预加热的温度为150℃-210℃。
9.如权利要求7所述的吹塑液冷板的制备方法，其特征在于，所述通过所述芯模向所述型坯通入压缩空气，使得所述型坯吹胀，冷却、脱模得到所述塑料液冷板的步骤中，所述压缩空气为0.5-0.65MPa。
10.一种吹塑液冷板，其特征在于，所述吹塑液冷板采用权利要求1-9任一项所述的吹塑液冷板的制备方法制备得到。
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