CN209249638U - 一种集成导热及隔热层的液冷板 - Google Patents

一种集成导热及隔热层的液冷板 Download PDF

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宋春亮
施浩威
俞宁
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Abstract

本实用新型公开了一种集成导热及隔热层的液冷板，包括液冷板主体，所述液冷板主体的上端面设有导热层，所述导热层为胶黏剂，胶黏剂与液冷板本体的上端面粘接固化连接，所述液冷板主体的下端面设有隔热层，所述隔热层固定在液冷板主体的下端面，所述液冷板主体的一端设有出液板，所述出液板上设有出液管，所述液冷板主体的另一端设有进液板，所述进液板上设有进液管。其导热层直接在水冷板表面固化成形，消除导热垫片和液冷板表面间隙，提高液冷板散热效率和能力，同时减少组装厂的工序，提高效率；隔热层直接在液冷板表面固化成形，降低液冷板非工作面的热损耗，提高散热效率和能力，同时减少组装厂的工序，提高效率，降低了成本。

Description

一种集成导热及隔热层的液冷板
技术领域
本实用新型涉及电池散热技术领域，具体为一种集成导热及隔热层的液冷板。
背景技术
电动汽车属于新能源汽车的一种，现在越来越受到人们的关注。在电动汽车中，动力电池是其核心元件，动力电池的充放电效率直接关系到电动汽车性能，由于动力电池一般是化学能与电能的相互转化，其充放电效率受到温度的影响。
动力电池在工作过程中会产生大量的热量，如果这些热量不能快速有效地散发的话，就会使动力电池的温度升高，如果升高的温度超出其合理的温度范围(例如25～45℃)，就会降低动力电池的效率和使用寿命，严重时还会引起热失控，导致电池起火甚至爆炸等安全事故。因此，电动汽车在使用中要密切注意动力电池的冷却处理。由于电池本身特性，车辆低温充电，低温启动受到诸多限制，因此电池保温性能直接决定了车辆在低温下的表现。液冷板作为一种高效的热交换设备被广泛应用于电池包温度控制，包括散热和加热。
普通液冷板多为钣金结构，由于钣金本身固有特点，液冷板表面的平整度就很难保证，有些大尺寸的冷板平整度甚至达几毫米，因板子表面的高低不平而形成的间隙会造成非常大的热阻进而大大降低冷板的散热效率和能力，为保证电芯发热量能有效的传导至液冷板并交换出去，必须对间隙进行填充。目前常规方法是在电池模组和液冷板之间放置导热垫片，一方面导热垫片作为一种片材，无法做到与液冷板完全贴合，其间隙降低散热效率和能力，另一方面导热垫片需要通过粘接方式固定到水冷板表面，工序复杂且不利于自动化。
实用新型内容
本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种集成导热及隔热层的液冷板。
为实现上述目的，实用新型提供如下技术方案：
一种集成导热及隔热层的液冷板，包括液冷板主体，所述液冷板主体的上端面设有导热层，所述导热层为胶黏剂，胶黏剂与液冷板主体的上端面粘接固化连接，所述液冷板主体的下端面设有隔热层，所述隔热层(3)固定在液冷板主体(2)的下端面，所述液冷板主体的一端设有出液板，所述出液板上设有出液管，所述液冷板主体的另一端设有进液板，所述进液板上设有进液管。
优选的，隔热层(3)通过原位发泡工艺或粘接方式固定在所述液冷板主体(2)的下端面。
优选的，所述导热层的厚度为0.1-10mm。
优选的，所述导热层的厚度为1-5mm。
优选的，所述隔热层为多孔结构，隔热层由聚氨酯泡棉、硅泡棉、气凝胶、发泡橡胶、发泡聚乙烯、发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯、发泡乙烯-醋酸乙烯共聚物中的其中一种制成；所述导热层由导热硅胶、导热聚氨酯胶、导热丙烯酸酯胶、导热环氧胶或其它具有高导热系数的胶黏剂中的其中一种制成。
优选的，所述隔热层的厚度为0.5-15mm。
优选的，所述隔热层的厚度为3-10mm。
优选的，所述液冷板主体的中部两侧设有安装槽，所述导热层的中部设有与安装槽配合的上配合槽，所述隔热层的中部设有与安装槽配合的下配合槽。
优选的，所述液冷板主体的内部一端为进液分流区，另一端为出液汇集区，所述进液分流区与进液板连通，所述出液汇集区与出液板连通，所述进液分流区与出液汇集区之间设有多个平行的分道板，分道板之间为主流道。
优选的，所述进液分流区内设有均流板，所述主流道的下方设有辅流道，所述进液分流区内设有进液口，所述出液汇集区内设有出液口，所述进液口与出液口均与辅流道连通。
与现有技术相比，实用新型的有益效果是：
1、本实用新型一种集成导热层的液冷板，其导热层直接在液冷板主体表面固化成形，消除导热垫片和液冷板表面间隙，提高液冷板散热效率和能力，同时减少组装厂的工序，提高效率。
2、本实用新型的隔热层直接在液冷板表面发泡固化成形，降低液冷板非工作面的热损耗，提高散热效率和能力，同时减少组装厂的工序，提高效率，降低了成本。
3、本实用新型的导热层与隔热层的表面结构与液冷板主体相同，不会影响液冷板的安装使用，使用方便。
4、本实用新型在进液分流区内增加均流板，能够对内部的制冷液体进行均流分布，保证液冷板主体散热效果更加均匀、可靠，提高对电池的降温效果与降温效率。
5、本实用新型在主流道的下方设置辅流道，一方面能够增加流速与流量，提高散热速度与效率，另一方面能够增大散热面积，提高单位面积内液体的热交换量，提高了散热效果。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的爆炸图；
图3为液冷板内部结构俯视图；
图4为液冷板竖剖结构示意图；
图5为图4的A处放大图。
图中：1-导热层；101-上配合槽；2-液冷板主体；201-出液管；202-出液板； 203-进液管；204-进液板；205-出液汇集区；206-出液口；207-分道板；208- 主流道；209-安装槽；210-进液口；211-进液分流区；212-均流板；213-辅流道； 3-隔热层；301-下配合槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-5所示，一种集成导热及隔热层的液冷板，包括液冷板主体2，所述液冷板主体2的上端面设有导热层1，所述导热层1的厚度为0.1-10mm，最优厚度为1-5mm，所述导热层1为胶黏剂，所述导热层1由导热硅胶、导热硅胶、导热聚氨酯胶、导热丙烯酸酯胶、导热环氧胶或其它具有高导热系数的胶黏剂中的其中一种制成，胶黏剂与液冷板主体2的上端面粘接固化连接，所述液冷板主体2的下端面设有隔热层3，隔热层3通过原位发泡工艺固定在液冷板主体2的下端，所述隔热层3为多孔结构，所述隔热层3的厚度为0.5-15mm，最优厚度为3-10mm，所述隔热层3为多孔结构，隔热层由聚氨酯泡棉、硅泡棉、气凝胶、发泡橡胶、发泡聚乙烯、发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯、发泡乙烯-醋酸乙烯共聚物中的其中一种制成。所述液冷板主体2的一端设有出液板 202，所述出液板202上设有出液管201，所述液冷板主体2的另一端设有进液板204，所述进液板204上设有进液管203。
所述液冷板主体2的中部两侧设有安装槽209，所述导热层1的中部设有与安装槽209配合的上配合槽101，所述隔热层3的中部设有与安装槽209配合的下配合槽301。
所述液冷板主体2的内部一端为进液分流区211，另一端为出液汇集区205，所述进液分流区211与进液板204连通，所述出液汇集区205与出液板202连通，所述进液分流区211与出液汇集区205之间设有多个平行的分道板207，分道板207之间为主流道208，所述进液分流区211内设有均流板212，所述主流道208的下方设有辅流道213，所述进液分流区211内设有进液口210，所述出液汇集区205内设有出液口206，所述进液口210与出液口206均与辅流道213连通。
使用时，冷却介质由进液管203进入进液板204，冷却介质流入进液分流区211，在均流板212的作用下均匀流入主流道208内，同时一部分由进液口 201流入辅流道213内，然后在出液汇集区205内汇集，最后由出液管201流出。导热层直接在水冷板表面固化成形，消除导热垫片和液冷板表面间隙，提高液冷板散热效率和能力，同时减少组装厂的工序，提高效率；隔热层直接在液冷板表面固化成形，降低液冷板非工作面的热损耗，提高散热效率和能力，同时减少组装厂的工序，提高效率，降低了成本；导热层与隔热层的表面结构与液冷板主体相同，不会影响液冷板的安装使用，使用方便；在进液分流区内增加均流板，能够对内部的制冷液体进行均流分布，保证液冷板主体散热效果更加均匀、可靠，提高对电池的降温效果与降温效率；在主流道的下方设置辅流道，一方面能够增加流速与流量，提高散热速度与效率，另一方面能够增大散热面积，提到单位面积内液体的热交换量，提高了散热效果。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种集成导热及隔热层的液冷板，包括液冷板主体(2)，其特征在于：所述液冷板主体(2)的上端面设有导热层(1)，所述导热层(1)为胶黏剂，胶黏剂与液冷板主体(2)的上端面粘接固化连接，所述液冷板主体(2)的下端面设有隔热层(3)，所述隔热层(3)固定在液冷板主体(2)的下端面，所述液冷板主体(2)的一端设有出液板(202)，所述出液板(202)上设有出液管(201)，所述液冷板主体(2)的另一端设有进液板(204)，所述进液板(204)上设有进液管(203)。
2.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述隔热层(3)通过原位发泡工艺或粘接方式固定在所述液冷板主体(2)的下端面。
3.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述导热层(1)的厚度为0.1-10mm。
4.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述导热层(1)的厚度为1-5mm。
5.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述隔热层(3)为多孔结构，隔热层(3)由聚氨酯泡棉、硅泡棉、气凝胶、发泡橡胶、发泡聚乙烯、发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯、发泡乙烯-醋酸乙烯共聚物中的其中一种制成；所述导热层(1)由导热硅胶、导热聚氨酯胶、导热丙烯酸酯胶、导热环氧胶中的一种制成。
6.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述隔热层(3)的厚度为0.5-15mm。
7.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述隔热层(3)的厚度为3-10mm。
8.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述液冷板主体(2)的中部两侧设有安装槽(209)，所述导热层(1)的中部设有与安装槽(209)配合的上配合槽(101)，所述隔热层(3)的中部设有与安装槽(209)配合的下配合槽(301)。
9.如权利要求1所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述液冷板主体(2)的内部一端为进液分流区(211)，另一端为出液汇集区(205)，所述进液分流区(211)与进液板(204)连通，所述出液汇集区(205)与出液板(202)连通，所述进液分流区(211)与出液汇集区(205)之间设有多个平行的分道板(207)，分道板(207)之间为主流道(208)。
10.如权利要求9所述的一种集成导热及隔热层的液冷板，其特征在于：所述进液分流区(211)内设有均流板(212)，所述主流道(208)的下方设有辅流道(213)，所述进液分流区(211)内设有进液口(210)，所述出液汇集区(205)内设有出液口(206)，所述进液口(210)与出液口(206)均与辅流道(213)连通。
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