本發(fā)明涉及電池散熱，具體涉及一種抗膨脹均熱板及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、電池汽車、電力儲(chǔ)能行業(yè)快速發(fā)展，為了保障電池系統(tǒng)在各種環(huán)境下均能夠保持更好的運(yùn)行狀態(tài)以及相對(duì)較長(zhǎng)的使用壽命，對(duì)電池的溫度控制顯得尤為重要。

2、均熱板作為一種具有高傳熱特性，快速啟動(dòng)特性的相變器件，其應(yīng)用場(chǎng)景與領(lǐng)域遍布各行各業(yè)，尤其近年來超薄化、小型化均熱板時(shí)代的到來，為均熱板更多元化的應(yīng)用打開了新的通道。然而，隨著均熱板逐漸變薄，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題也開始成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

3、超薄均熱板在真空環(huán)境中或是高溫環(huán)境中由于內(nèi)外氣壓差的原因會(huì)導(dǎo)致均熱板迅速膨脹，這一點(diǎn)嚴(yán)重影響了超薄均熱板在眾多領(lǐng)域的裝配及應(yīng)用。例如在電池電機(jī)領(lǐng)域，裝配過程中需要均熱板經(jīng)歷真空高溫封裝，同樣例如在航天應(yīng)用中，絕對(duì)真空常常讓均熱板面臨直接失效的危險(xiǎn)。

4、因此，如何確保均熱板在超薄化的過程中仍能保證其結(jié)構(gòu)抗膨脹強(qiáng)度是目前亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種抗膨脹均熱板及其制造方法,能夠克服電池散熱中均熱板抗膨脹性能不足的問題。

2、本公開實(shí)施方式的第一方面提供了一種抗膨脹均熱板，包括：

3、上殼板、第一吸液芯、下殼板、第二吸液芯以及工質(zhì)，所述上殼板和下殼板相連接，所述上殼板和下殼板均設(shè)置有用于形成上內(nèi)腔和下內(nèi)腔的凹槽；

4、所述上殼板凹槽內(nèi)分布有多個(gè)第一支撐柱，所述第一吸液芯上分布有多個(gè)同所述第一支撐柱對(duì)應(yīng)的通孔，以使所述第一支撐柱穿過所述通孔將所述第一吸液芯安裝于所述上殼板的上內(nèi)腔中；

5、所述下殼板凹槽內(nèi)分布有多個(gè)同所述第一支撐柱相適配的第二支撐柱，所述第二吸液芯上分布有多個(gè)同所述第二支撐柱對(duì)應(yīng)的通孔，以使所述二支撐柱穿過所述通孔將所述第二吸液芯安裝于所述下殼板的下內(nèi)腔中；

6、所述工質(zhì)為流動(dòng)于所述凹槽內(nèi)的相變液體，將所述上殼板以及下殼板的熱量分散至均熱板上。

7、在本公開的一種實(shí)施方式中,所述第一支撐柱以及第二支撐柱周圍分布有焊邊以及注液段，所述焊邊以及注液段的高度同相鄰的支撐柱高度相同。

8、在本公開的一種實(shí)施方式中,所述吸液芯以及殼板為相變金屬材料或陶瓷材料。

9、在本公開的一種實(shí)施方式中，所述第一支撐柱以及第二支撐柱為圓柱形、多邊棱柱形以及不規(guī)則棱柱形。

10、在本公開的一種實(shí)施方式中,所述吸液芯為片狀絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括至少一層金屬絲網(wǎng)。

11、在本公開的一種實(shí)施方式中，所述吸液芯的厚度不高于所述支撐柱的高度，所述通孔的內(nèi)徑不小于所述支撐柱的最大外徑，所述通孔的形狀同穿過通孔的所述支撐柱的截面形狀相適配。

12、在本公開的一種實(shí)施方式中，所述吸液芯上設(shè)置有用于增強(qiáng)吸液性能的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

13、在本公開的一種實(shí)施方式中，所述上殼板與下殼板貼合組成的均熱板厚度不高于1mm。

14、在本公開的一種實(shí)施方式中，所述第一支撐柱和第二支撐柱分別在所述上殼板和下殼板的凹槽內(nèi)呈陣列排布。

15、根據(jù)本公開實(shí)施方式的第二方面，提供一種抗膨脹均熱板制造方法，包括如下步驟：

16、步驟1：通過蝕刻工藝或沖壓工藝加工上殼板以及下殼板，分別在上殼板和下殼板表面加工出形成上內(nèi)腔和下內(nèi)腔的凹槽，再形成凹槽內(nèi)的支撐柱，在支撐柱周圍保留焊邊和注液段；

17、步驟2：通過沖壓工藝加工吸液芯，并在吸液芯上保留對(duì)應(yīng)殼板支撐柱的通孔；

18、步驟3：將吸液芯套設(shè)于相適配上殼板或下殼板的內(nèi)腔中，通過石墨模具壓緊后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)加工連接吸液芯和相適配的殼板，高溫?zé)Y(jié)的溫度不低于650℃；

19、步驟4：通過沖壓工藝將注液段加工為注液槽，將上殼板和下殼板拼接后放在石墨模具中通過焊接工藝進(jìn)行連接形成均熱板；

20、步驟5：將工質(zhì)通過注液槽灌入上殼板和下殼板形成的上內(nèi)腔以及下內(nèi)腔中，再對(duì)均熱板的內(nèi)腔進(jìn)行抽真空處理后經(jīng)封口焊工藝完成均熱板的制造。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、(1)本發(fā)明針對(duì)均熱板支撐柱之間的焊接進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝改善，能夠提高均熱板在電池散熱應(yīng)用場(chǎng)景下的抗膨脹的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，有效保證其傳熱穩(wěn)定性和使用壽命。

23、(2)本發(fā)明可以應(yīng)用于包括真空環(huán)境、高溫環(huán)境等各極端環(huán)境，尤其針對(duì)航天領(lǐng)域、電池電機(jī)等場(chǎng)景均具有更好的工藝適應(yīng)性和使用穩(wěn)定性。

24、(3)本發(fā)明通過兩個(gè)裝有相變工質(zhì)的內(nèi)腔將熱量均勻分布至均熱板的各個(gè)位置，在面對(duì)不同的散熱場(chǎng)景均可滿足散熱需求，通過雙內(nèi)腔的設(shè)計(jì)將熱量經(jīng)過吸液芯的液道以及內(nèi)腔的氣道均勻傳熱至殼板實(shí)現(xiàn)高效率散熱。

25、(4)本發(fā)明在提高均熱板抗膨脹性能的前提下保證均熱板的超薄化，能夠適用于大部分對(duì)于均熱板厚度有要求的應(yīng)用場(chǎng)景，增大均熱板的適用范圍，提高均熱板的實(shí)用性。

技術(shù)特征：

1.一種抗膨脹均熱板，應(yīng)用于電池散熱，其特征在于，包括：上殼板、第一吸液芯、下殼板、第二吸液芯以及工質(zhì)，所述上殼板和下殼板相連接，所述上殼板和下殼板均設(shè)置有用于形成上內(nèi)腔和下內(nèi)腔的凹槽；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述第一支撐柱以及第二支撐柱周圍分布有焊邊以及注液段，所述焊邊以及注液段的高度同相鄰的支撐柱高度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述吸液芯以及殼板為相變金屬材料或陶瓷材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述第一支撐柱以及第二支撐柱為圓柱形、多邊棱柱形以及不規(guī)則棱柱形。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述吸液芯為片狀絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括至少一層金屬絲網(wǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述吸液芯的厚度不高于所述支撐柱的高度，所述通孔的內(nèi)徑不小于所述支撐柱的最大外徑，所述通孔的形狀同穿過通孔的所述支撐柱的截面形狀相適配。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述吸液芯上設(shè)置有用于增強(qiáng)吸液性能的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述上殼板與下殼板貼合組成的均熱板厚度不高于1mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗膨脹均熱板，其特征在于，所述第一支撐柱和第二支撐柱分別在所述上殼板和下殼板的凹槽內(nèi)呈陣列排布。

10.一種抗膨脹均熱板制造方法，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種抗膨脹均熱板及其制造方法，包括上殼板、第一吸液芯、下殼板、第二吸液芯以及工質(zhì)，上殼板和下殼板相連接，上殼板和下殼板均設(shè)置有用于形成上內(nèi)腔和下內(nèi)腔的凹槽；上殼板凹槽內(nèi)分布有多個(gè)第一支撐柱，第一吸液芯上分布有多個(gè)同第一支撐柱對(duì)應(yīng)的通孔，以使第一支撐柱穿過通孔將第一吸液芯安裝于上殼板的上內(nèi)腔中；下殼板凹槽內(nèi)分布有多個(gè)同第一支撐柱相適配的第二支撐柱，第二吸液芯上分布有多個(gè)同第二支撐柱對(duì)應(yīng)的通孔，以使二支撐柱穿過通孔將第二吸液芯安裝于下殼板的下內(nèi)腔中；工質(zhì)為流動(dòng)于凹槽內(nèi)的相變液體，將上殼板以及下殼板的熱量分散至均熱板上。本發(fā)明均熱板具有較高的散熱性能，能夠克服電池散熱中均熱板抗膨脹性能不足的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：尹樹彬,趙威,黃皓熠,黎洪銘,湯勇,張仕偉,黃梓濱,余小媚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東暢能投資控股有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2