一种用于动力电池液冷系统的水冷板的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池冷却技术，具体涉及用于动力电池的水冷板。


背景技术：

2.众所周知，动力电池在大倍率充放电过程中会产生大量热量，同时动力电池在工作过程中需要维持在一个适宜的温度，所以配套一种安全可靠的冷却装置尤为重要。
3.目前行业内较多采用液冷技术，主要通过水冷板、冷却液和导热介质结合的形式带走电池热量，水冷板多采用口琴管、冲压钎焊板、吹胀板，材质均为铝材。其中，冲压钎焊板分为流道板和支撑板，铝制材料，通过高温钎焊连接；吹胀板分为流道板和支撑板，铝制材料，通过辊压轧制连接；冲压钎焊水冷板和吹胀水冷板流道板和支撑板均使用铝制材料。
4.如此构成的铝制水冷板普遍存在重量较重，成本高等问题，并且铝制冷板散热较快，整体保温性能较差。
5.由此可见，提供一种低成本、质量轻且保护效果好的水冷板方案为本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对现有铝制水冷板所存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于动力电池液冷系统的水冷板，该水冷板采用塑料件流道板配合相应的支撑板来构成水冷板，实现轻量化，低成本，同步提升电池系统保温性能。
7.为了达到上述目的，本发明提供的用于动力电池液冷系统的水冷板，包括：支撑板与水嘴，还包括塑料流道板，所述塑料流道板通过密封连接结构与支撑板密封连接，并在两者之间形成密闭流道；所述水嘴设置在支撑板上，并与塑料流道板与支撑板之间形成的密闭流道连通。
8.在本实用新型的一些实例中，所述密封连接结构为密封胶结构。
9.在本实用新型的一些实例中，所述密封连接结构为焊接结构。
10.在本实用新型的一些实例中，所述密封连接结构为纳米注塑连接结构。
11.在本实用新型的一些实例中，所述塑料流道板注塑一体成型，所述塑料流道板的表面设有供冷却液流动的通道。
12.在本实用新型的一些实例中，所述支撑板由铝材一体成型。
13.在本实用新型的一些实例中，所述支撑板表面上与塑料流道板连接区域腐蚀形成带槽的微观结构。
14.在本实用新型的一些实例中，所述支撑板表面上与塑料流道板连接区域腐蚀形成纳米级孔结构。
15.本实用新型提供的水冷板方案创新的采用铝制支撑板与塑料流道板有机组合的方案，有效降低水冷板重量和成本，同时提升液冷系统保温性能。
附图说明
16.以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
17.图1为实例1中给出的用于动力电池液冷系统的胶粘式水冷板的结构示例图；
18.图2为实例1中塑料流道板的结构示例图；
19.图3为实例2中给出的用于动力电池液冷系统的焊接式水冷板的结构示例图；
20.图4为实例2中支撑板与塑料流道板之间的连接结构示例图；
21.图5为实例3中给出的用于动力电池液冷系统的纳米注塑连接的水冷板的结构示例图；
22.图6为实例3中支撑板与塑料流道板之间的连接结构示例图。
具体实施方式
23.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
24.本实用新型创新的构建塑料流道板，并在此基础上将塑料流道板与铝制支撑板通过相应的密封连接结构进行有机组合来形成轻量化且保温效果好的水冷板，与此同时还降低水冷板的成本。
25.实例1
26.参见图1，其所示为本实例给出的用于动力电池液冷系统的胶粘式水冷板构成示例。
27.本水冷板在构成上主要包括水嘴1，支撑板2，结构胶3，塑料流道板4四个部分。
28.其中，本水冷板中的支撑板2具由铝材料一体成型构成，同时为了便于与塑料流道板4进行配合设置，该支撑板2整体为平面结构，这样在与塑料流道板4进行配合时，能够很好的覆盖住塑料流道板4上的流道，形成密封的密闭流道。
29.作为举例，本支撑板2可由1系、3系、4系、5系或6系铝材料一体成型构成。整体结构形状可根据实际需求而定，以图示为例，这里的支撑板2采用方形板结构。
30.在此基础上，本支撑板2在一端开设有两个连接孔2-1用于连接相应的水嘴1。
31.本水冷板中的水嘴1由机加工成型，对应安置在支撑板2上相应的连接孔2-1中，并通过钎焊工艺或激光焊接工艺与支撑板2连接。
32.具体的，本水冷板中的采用两组水嘴1，相对分布设置在支撑板2的一端，以构成水冷板的进水嘴与出水嘴。
33.作为举例，本水嘴1同样可可由1系、3系、4系、5系或6系铝材料构成。
34.本水冷板中的塑料流道板4整体与支撑板2适配，用于与支撑板2配合，构成水冷板的主体结构。
35.具体的，该塑料流道板4整体为注塑一体成型，表面设有供冷却液流动的流道。
36.如图2所示，其所示为本实例中塑料流道板4的一种构成示例。
37.由图可知，本实例中的塑料流道板4主要包括板体4-1以及成型在板体4-1上的流道构成。
38.这里的板体4-1整体为方形结构，在中部区域直接内凹形成相应的流道。
39.所形成的流道包括进水流道4-2以及出水流道4-3，其中进水流道4-2与出水流道
4-3之间并列设置，并非相互连通。进水流道4-2的起始端作为整个流道的进水端，而出水流道4-3的末端作为整个流道的出水端。
40.在此基础上，为了提高水冷效果，采用多路进水与多路出水的流道方案。即本实例中进水流道4-2由两条进水子流道4-2a与4-2b并列设置构成，进水子流道4-2a与进水子流道4-2b两者之间相互平行的沿板体4-1的延伸方向设置，进水子流道4-2a与进水子流道4-2b的起始端相互连通形成整个流道的进水端4-4；同时，进水子流道4-2a与进水子流道4-2b的末端之间相互连通。
41.与之配合的，本实例中出水流道4-3由三条出水子流道4-3a、4-3b以及4-3c并列设置构成，出水子流道4-3a、4-3b以及4-3c之间相互平行的沿板体4-1的延伸方向设置，并整体与进水流道4-2呈平行分布。如此分布设置的出水子流道4-3a、4-3b以及4-3c，以与进水流道4-2末端相对的端部作为起始端，并通过连接通道4-5与进水流道4-2的末端连通；而出水子流道4-3a、4-3b以及4-3c的末端之间相互连通，构成作为整个流道的出水端4-6，并且与由进水子流道4-2a和进水子流道4-2b起始端相互连通形成整个流道的进水端4-4之间相对分布。
42.由此形成互联通的两路并行的进水流道以及三路并行的出水流道结构，如此能够大大提高水冷效果。
43.为了进一步提高水冷效果，成型在板体4-1上的流道结构区域占据板体4-1整个表面积，只在板体4-1的沿边沿整个板体周向留有一定宽度的非流道区域4-7，作为连接区域4-7用于与支撑板2进行固定。
44.这里在板体4-1沿边预留的连接区域4-7的宽度在保证后续与支撑板2连接强度与可靠性的前提下，尽量的窄，以尽量大的设置流道结构区域。
45.作为举例，本塑料流道板在具体实施，可选用轻量化高强度塑料构成，密度600kg/m
3-1500kg/m3。
46.由此构成的塑料流道板4在与支撑板2进行连接配合时，在两者之间设置结构胶3，通过胶粘方式实现密封连接，并在两者之间形成密闭流道，与此同时，该密闭流道与设置在支撑板2上的水嘴1连通。
47.这里在具体设置结构胶3时，相应的结构胶均匀涂抹在塑料流道板4沿边的非流道区域(即连接区域)4-7，并在其上形成匀厚的结构胶层，以用于粘结固定支撑板2。
48.如此，将支撑板2与设置有结构胶3的塑料流道板4进行对接压紧，并使得支撑板2上的进水嘴与出水嘴分别与塑料流道板4上的进水端4-4与出水端4-6相互对应；届时沿塑料流道板4非流道区域分布设置的结构胶3，将在塑料流道板4的沿边与支撑板2的沿边之间形成密封连接结构，支撑板2将能够覆盖住塑料流道板4上的流道区域，继而在两者之间形成密闭流道。
49.本实例中通过构建塑料流道板4，摒弃常规的铝制流道板，并通过胶粘结构与支撑板固定连接形成水冷板，由此实现水冷板轻量化，低成本，同步提升电池系统保温性能。
50.实例2
51.参见图3，其所示为本实例给出的用于动力电池液冷系统的焊接式水冷板的结构示例图；
52.本水冷板在构成上主要包括水嘴1，支撑板2，塑料流道板3三部分。
53.其中，本水冷板中的支撑板2与塑料流道板3之间通过焊接方式连接成一体。
54.本水冷板中的支撑板2具由铝材料一体成型构成，同时为了便于与塑料流道板3进行配合设置，该支撑板2整体为平面结构，这样在与塑料流道板3进行配合时，能够很好的覆盖住塑料流道板3上的流道，形成密封的密闭流道。
55.作为举例，本支撑板2可由1系、3系、4系、5系或6系铝材料一体成型构成。整体结构形状可根据实际需求而定，以图示为例，这里的支撑板2采用方形板结构。
56.在此基础上，本支撑板2在一端开设有两个连接孔2-1用于连接相应的水嘴1。
57.本水冷板中的水嘴1由机加工成型，对应安置在支撑板2上相应的连接孔2-1中，并通过钎焊工艺或激光焊接工艺与支撑板2连接。
58.具体的，本水冷板中的采用两组水嘴1，相对分布设置在支撑板2的一端，以构成水冷板的进水嘴与出水嘴。
59.作为举例，本水嘴1同样可由1系、3系、4系、5系或6系铝材料构成。
60.本水冷板中的塑料流道板3整体与支撑板2适配，用于与支撑板2配合，构成水冷板的主体结构。
61.具体的，该塑料流道板3整体为注塑一体成型，表面设有供冷却液流动的流道。其具体构成同实例1中的塑料流道板4构成方案，此处不加以赘述。
62.作为举例，本塑料流道板在具体实施，可选用轻量化高强度塑料构成，密度600kg/m3-1500kg/m3。
63.由此构成的塑料流道板3在与支撑板2进行连接配合时，两者之间直接通过焊接结构实现密封连接，并在两者之间形成密闭流道，与此同时，该密闭流道与设置在支撑板2上的水嘴1连通。
64.具体的，塑料流道板3与支撑板2之间通过形成焊接连接结构来实现塑料流道板3与支撑板2之间密封连接。
65.参见图4，在塑料流道板3与支撑板2进行焊接密封固定时，针对支撑板2进行激光扫描，针对支撑板2上待焊接区(即对应于塑料流道板3上的非流道区域)进行局部腐蚀，在支撑板2上的待焊接区表面形成带槽的微观结构2-2；
66.在此基础上将塑料流道板3与支撑板2直接相对设置，使得塑料流道板3上非流道区域与支撑板2上的待焊接区直接进行抵接对接，届时在塑料流道板3上非流道区域与支撑板2上的待焊接区之间进行焊接，基于热压方式连接固定，继而将在塑料流道板3的沿边与支撑板2的沿边之间形成密封连接结构，支撑板2将能够覆盖住塑料流道板3上的流道区域，继而在两者之间形成密闭流道。
67.作为举例，本实例在塑料流道板3在与支撑板2进行焊接固定时，可采用超声波焊接、热板焊、溶焊等。
68.若采用超声波焊接时，可先预固定塑料流道板3与支撑板2，再通过超声波焊接，固定流道板和支撑板。
69.若采用熔焊或者热板焊时，可先预固定塑料流道板3与支撑板2，接着同时加热流道板和支撑板，再实现焊接固定。
70.同样的本实例中通过构建塑料流道板3，摒弃常规的铝制流道板，并通过焊接结构与支撑板固定连接形成水冷板，由此实现水冷板轻量化，低成本，同步提升电池系统保温性
能.
71.实例3
72.参见图5，其所示为本实例给出的用于动力电池液冷系统的纳米注塑式水冷板的结构示例图；
73.本水冷板在构成上主要包括水嘴1，支撑板2，塑料流道板3三个部分。
74.其中，本水冷板中的支撑板2与塑料流道板3之间直接通过纳米注塑方式连接成一体。
75.本水冷板中的支撑板2具由铝材料一体成型构成，同时为了便于与塑料流道板3进行配合设置，该支撑板2整体为平面结构，这样在与塑料流道板3进行配合时，能够很好的覆盖住塑料流道板3上的流道，形成密封的密闭流道。
76.作为举例，本支撑板2可由1系、3系、4系、5系或6系铝材料一体成型构成。整体结构形状可根据实际需求而定，以图示为例，这里的支撑板2采用方形板结构。
77.在此基础上，本支撑板2在一端开设有两个连接孔2-1用于连接相应的水嘴1。
78.本水冷板中的水嘴1由机加工成型，对应安置在支撑板2上相应的连接孔2-1中，并通过钎焊工艺或激光焊接工艺与支撑板2连接。
79.具体的，本水冷板中的采用两组水嘴1，相对分布设置在支撑板2的一端，以构成水冷板的进水嘴与出水嘴。
80.作为举例，本水嘴1同样可由1系、3系、4系、5系或6系铝材料构成。
81.本水冷板中的塑料流道板4整体与支撑板2适配，用于与支撑板2配合，构成水冷板的主体结构。
82.具体的，该塑料流道板3整体为注塑一体成型，表面设有供冷却液流动的流道。其具体构成同实例1中的塑料流道板4构成方案，此处不加以赘述。
83.作为举例，本塑料流道板在具体实施，可选用轻量化高强度塑料构成，密度600kg/m
3-1500kg/m3。
84.由此构成的塑料流道板3在与支撑板2进行连接配合时，两者之间直接通过纳米注塑实现密封连接，并在两者之间形成密闭流道，与此同时，该密闭流道与设置在支撑板2上的水嘴1连通。
85.具体的，塑料流道板3与支撑板2之间通过形成纳米注塑连接结构来实现塑料流道板3与支撑板2之间的密封连接。
86.参见图6，在塑料流道板3与支撑板2进行纳米注塑连接时，针对铝质支撑板2进行激光扫描，针对支撑板2上待焊接区(即对应于塑料流道板3上的非流道区域)进行局部腐蚀处理，在支撑板2上的待焊接区表面腐蚀形成纳米级孔2-2。
87.在此基础上将塑料流道板3与支撑板2直接相对设置，使得塑料流道板3上非流道区域与支撑板2上的待焊接区直接进行抵接对接，届时在塑料流道板3上非流道区域与支撑板2上的待焊接区之间进行纳米注塑实现两者之间的连接固定，继而将在塑料流道板3的沿边与支撑板2的沿边之间形成密封连接结构，支撑板2将能够覆盖住塑料流道板3上的流道区域，继而在两者之间形成密闭流道。
88.同样的本实例中通过构建塑料流道板3，摒弃常规的铝制流道板，并通过焊接结构与支撑板固定连接形成水冷板，由此实现水冷板轻量化，低成本，同步提升电池系统保温性
能
89.通过上述实例可知，本实用新型创新的采用铝制支撑板与塑料流道板有机组合的方案，有效降低水冷板重量和成本，同时提升液冷系统保温性能。
90.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.用于动力电池液冷系统的水冷板，包括：支撑板与水嘴，其特征在于，还包括塑料流道板，所述塑料流道板通过密封连接结构与支撑板密封连接，并在两者之间形成密闭流道；所述水嘴设置在支撑板上，并与塑料流道板与支撑板之间形成的密闭流道连通。2.根据权利要求1所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述密封连接结构为密封胶结构。3.根据权利要求1所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述密封连接结构为焊接结构。4.根据权利要求1所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述密封连接结构为纳米注塑连接结构。5.根据权利要求1所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述塑料流道板注塑一体成型，所述塑料流道板的表面设有供冷却液流动的通道。6.根据权利要求2所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述支撑板由铝材一体成型。7.根据权利要求3所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述支撑板表面上与塑料流道板连接区域腐蚀形成带槽的微观结构。8.根据权利要求4所述的用于动力电池液冷系统的水冷板，其特征在于，所述支撑板表面上与塑料流道板连接区域腐蚀形成纳米级孔结构。

技术总结
本实用新型公开了一种用于动力电池液冷系统的水冷板，其包括：支撑板、水嘴，以及塑料流道板，所述塑料流道板通过密封连接结构与支撑板密封连接，并在两者之间形成密闭流道；所述水嘴设置在支撑板上，并与塑料流道板与支撑板之间形成的密闭流道连通。本实用新型提供的水冷板方案创新的采用铝制支撑板与塑料流道板有机组合的方案，有效降低水冷板重量和成本，同时提升液冷系统保温性能。同时提升液冷系统保温性能。同时提升液冷系统保温性能。


技术研发人员：陈子昂 李佳 许可诚
受保护的技术使用者：上海埃姆哈特紧固系统有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/9/1