一种冷却板、锂离子电池模组及汽车的制作方法

本发明涉及锂离子电池模组的冷却散热领域，主要涉及一种冷却板及含有该冷却板的锂离子电池模组。

背景技术：

锂离子二次电池由于具有 重量轻、体积小、无污染、内压小、低成本等优点，已经成为便携电子设备用得主要电源。而电池在使用过程中，许多极端比如短路、大电流充放电等的情况下，电池模组内部会产生大量的热量，如果不及时散热，将会对电池模组的使用性能特别是安全性能造成很大的影响。在车辆使用的动力电池中，更需要注意电池的安全性能；因此，通过对电池模组中散热结构的设计，使得在电池模组的使用过程中，或出现极端的情况下，其内部热量能及时散发出去，是动力电池的制作和使用中需要重点研究的方向。

现有技术常用的散热方案中，多采用两层金属板对接而成一块冷却板；如图1和图2所示，冷却板1包括上金属板11和下金属板12，在上金属板11或下金属板12中至少一者上设置有冷却凹槽21（如图2所示，在下金属板12上设置了冷却凹槽21），然后将上金属板11和下金属板12通过钎焊固定连接在一起，并将冷却凹槽21密封在上金属板11和下金属板12之间，形成密封的冷却通道，供冷却液流动。在该技术方案中，冷却通道的进口和出口，都需要在外接管道，并且需要进行焊接密封。

上述技术方案中，上金属板11和下金属板12之间的钎焊焊接面过长，并且冷却通道与进口和出口之间也要进行焊接，在使用过程中，焊接处容易被流通在其中的冷却液所腐蚀，进而出现漏液的问题。因此，上述方案中，冷却板的寿命有限，并且被腐蚀后容易出现漏液的情况，其液体流入电池模组内，容易对电池模组造成损伤，降低电池模组的使用寿命；并且，漏液不仅会造成散热效果不好，而且会影响电池模组使用的安全性能。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的一个目的在于提出一种冷却管及冷却板不会受腐蚀、不会漏液、安全性能高的冷却板。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冷却板，包括导热板和冷却管，所述冷却管包括设置在导热板内的散热部以及位于散热部一端的进口部和位于散热部另一端的出口部，所述散热部为一体式管道。

本发明提供的冷却板，位于导热板内的散热部为一体式管道，冷却液流动在冷却板的冷却管中，由于冷却管的散热部为一体式管道，没有焊接边，冷却液接触不到焊接钎料，冷却管不会因为焊料被腐蚀而影响其密封性能或出现漏液的情况，该冷却管的耐腐蚀性强、密封可靠性高。同时，降低了漏液的可能性，提高了冷却板的使用寿命；并且不会因漏液对电池的安全性能带来不利影响，使用该冷却板的电池模组安全性能高。

优选地，所述散热部、进口部和出口部为一体成型的管道。

优选地，所述散热部为扁管。

进一步，所述散热部由圆管压扁而成。

优选地，所述冷却管焊接或粘贴在导热板内。

优选地，所述导热板为平板。

优选地，所述散热部在导热板内多次弯折。

进一步，所述散热部呈U型或W型。

优选地，所述散热部的管口为椭圆形或矩形。

优选地，所述散热部的宽度与压扁前圆管的直径的比值为1.2-2。

进一步，所述散热部的宽度与压扁前圆管的直径的比值为1.4-1.8。

优选地，所述导热板上设置有散热部安装槽，所述冷却管的散热部安装在散热部安装槽内。

进一步，所述导热板包括本体和板盖，所述散热部安装槽设置在本体上，所述板盖与本体固定连接，将所述散热部安装槽封装在板盖与本体之间。

进一步，所述散热部焊接或粘贴在散热部安装槽内。

进一步，所述散热部安装槽在所述导热板内多次弯折。

进一步，所述散热部安装槽呈U型或W型。

优选地，所述散热部安装槽由设置在冷却板上的加强筋及位于相邻两条加强筋之间的凹槽组成。

进一步，所述散热部安装槽的内侧壁上设置有限位凹槽，所述散热部通过所述限位凹槽卡接在所述散热部安装槽内。

本发明的另一个目的在于提供了一种锂离子电池模组，所述锂离子电池模组中设置有冷却板，所述冷却板为本发明提供的冷却板。

本发明提供的锂离子电池模组，不会出现因冷却板中冷却管受腐蚀而漏液或影响其安全性能的情况，，冷却板具有较高的密封可靠性和耐腐蚀性，具有较高的安全性能。

本发明的另一目的在于提供了一种汽车，所述汽车中设置有锂离子电池模组，所述锂离子电池模组为本发明提供的锂离子电池模组。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中冷却板的整体结构示意图。

图2是现有技术中冷却板结构的爆炸图。

图3是本发明一个实施例中冷却板的整体结构示意图。

图4是本发明一个实施例中压扁前的冷却管结构示意图。

图5是本发明一个实施例中压扁后的冷却管结构示意图。

图6是本发明一个实施例中冷却管与导热板的结合示意图。

图7是本发明另一个实施例中导热板本体的截面示意图。

图8是本发明一个实施例中弯折后的冷却管结构示意图。

附图标记：

1、导热板；11、上金属板；12、下金属板；13、散热部安装槽；131、加强筋；132、限位凹槽；14、本体；15、板盖；2、冷却管；21、冷却凹槽；22、进口部；23、出口部；24、散热部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面，结合附图3和4说明一下本发明提供的冷却板，包括导热板1和冷却管2，其中冷却管2包括设置在导热板1内的散热部24以及位于散热部24一端的进口部22和位于散热部24另一端的出口部23，所述散热部24为一体式管道。散热部24设置在导热板1内部，通过散热部24与导热板1的接触，将导热板1收集到的热量经由从散热部24流过的冷却液带走，以达到冷却、降温的目的。在本发明中，如图3和图4所示，进口部22和出口部23分别位于散热部24的两端。这里的进口部22和出口部23指的是位于导热板1的端部，用来向散热部24中引入或从散热部24中引出冷却液的接口。进口部22和出口部23只是对位于导热板1端部的管道的叫法，对其结构和具体位置并不做限定。如图3所示，进口部22和出口部23可以位于导热板1的同一侧，这里只是用一个实施例的附图描述了其中一种的位置关系；此外，进口部22和出口部23也可以位于导热板1的不同侧，例如可以位于导热板1相对的两侧或者导热板1相邻的两侧，都是可行的，在此不构成对本发明的限定。

散热部24位一体式管道。这里的一体式管道是指常用的一体成型的管道，散热部24上没有焊接、或者其他机械连接，而是由一个完整的金属管或其他绝缘导热材料制成的管道制成。一个实施例中，如图4所示，散热部24即由一个完整的管道通过折弯而形成，其两端与进口部22和出口部23进行密封连接。本发明中，散热部24、进口部22和出口部23均是为了更好的描述本发明的技术方案和技术效果，人为的对冷却管2的划分。实际上，散热部24、进口部22和出口部23如果单独出来，都是一个完整的管道；或者是一个完整管道的三个部分。

本发明提供的冷却板，位于导热板1内的散热部24为一体式管道，冷却液流动在冷却板的冷却管2中，由于冷却管2的散热部24为一体式管道，没有焊接边，冷却液接触不到焊接钎料，冷却管2不会因为焊料被腐蚀而影响其密封性能或出现漏液的情况，该冷却管2的耐腐蚀性强、密封可靠性高。同时，降低了漏液的可能性，提高了冷却板的使用寿命；并且不会因漏液对电池的安全性能带来不利影响，使得使用该冷却板的电池模组安全性能高。

本发明的一个实施例中，上述冷却管2为一体式管道，散热部24、进口部22和出口部23均为该一体式管道的一部分。如图4所示，将一个完整的管道（一体式管道，可以是金属管或者其他绝缘导热材料制成的管道）弯折后形成，该完整的管道经弯折后，包括散热部24、进口部22和出口部23。如此做法，在制作冷却管2时，可以直接将一个完整的管道（例如金属管）进行弯折，制成冷却管2；在此过程中，制作简单并且使得冷却管2上没有任何的焊接或机械连接。因此，不仅散热部24上没有任何焊接痕迹，而且散热部24与进口部22、散热部24与出口部23以及进口部22、出口部23上均没有任何焊接痕迹。所以，冷却管2内的冷却液不仅不会腐蚀散热部24，而且不会腐蚀到进口部22、出口部23以及散热部24与进口部22和出口部23的连接处，更进一步的提高了冷却管的耐腐蚀性和密封可靠性，降低了漏液的可能性，提高了使用该冷却板的电池模组的安全性能。

如图5所示，本发明的一个实施例中，散热部24为扁管。此处利用了扁管具有两个宽大的表面，使散热部24能够更大面积的与导热板1接触，使得导热板1中的热量更容易的通过散热部24穿入冷却管2内部，由冷却液带走，起到更好的散热效果。

更进一步，本发明的另一个实施例中，散热部24由圆管压扁而成。在圆管压扁的过程中，可以人为控制圆管压扁的厚度；另外，制备过程中，也可以先将散热部24放置在导热板1内，再挤压导热板1，进而得到被压扁的散热部24。

在本发明的一个实施例中，冷却管2焊接或粘贴在导热板1内。更细化的，散热部24焊接或粘贴在导热板1内。

以上散热部24或扁管在材料商优选导热性和压延性较好的材料，比如铝及铝合金、铜及铜合金、高导热率聚合物材料、镁铝合金等。外部导热板1的材料优选导热率及强度较好的材料，例如铝及铝合金、铜及铜合金、高导热率聚合物材料、镁铝合金等。

本发明的一个实施例中，如图3所示，导热板1为平板。设置成平板是为了更好的与周围需要降温的结构进行良好的贴合，以更好的实现热传导的功能。并且，平板的存在，使得导热板1能够与形状为扁管的散热部24更好的接触。当然，为了更好的与外部需要降温的结构相配合，如果外部结构存在某些特殊的形状，比如L形、表面带有凹槽等，导热板1也可以设计成与该L形或凹槽相匹配的结构。

本发明的一个实施例中，如图5或图8所示，为了使冷却板更好的起到散热作用，可以选择散热部24在导热板1内多次弯折，上述多次弯折，为散热部24设置在导热板1内后的形状；以增加散热部24余导热板1的接触面积，从而增加导热板1中热量向冷却管2中传递的速度，提高冷却板的散热性能。

更优选的，本发明中，冷却管2的散热部24可以在导热板1内呈U型或W型。如图8所示，即为W型排布。

本发明的一个实施例中，如图6所示，散热部24的管口为椭圆形；当然，还可以为矩形等其他形状。椭圆形的管口，一方面可以通过圆管直接挤压形成，制作方便；另一方面由下文中可以呈现出，椭圆形的管口可以更好的与散热部安装槽13进行过盈配合，使冷却管2与导热板1之间的连接更加牢固。

在本发明中，散热部的宽度，即上文中所述的扁管的宽面的宽度与压扁前圆管的直径的比值为1.4-1.8。更优选地，可以选择比例范围在1.4-1.8的范围之内。上述比例，是通过综合考虑到接触面积和冷却液流速对散热效果的影响前提下提出的。理论上来说，接触面积越大、冷却液流速越快，冷却板的散热效果也就越好；但在实际结构中，若想接触面积大，就要对散热部24压的更扁，这样势必会影响冷却液在冷却管中流通时的液体截面积，截面积越小，冷却液的流速就会越慢。因此，为了兼顾接触面积和冷却液的流速，本发明进一步对冷却管2的散热部24进行了设计，将其宽度与圆管的直径比值做了限定；在尽可能增加接触面积的前提下，尽量保证冷却液在冷却管中的流速。

如图6所示，本发明提供的冷却板中，导热板1上设置有散热部安装槽13，冷却管2的散热部24安装在该散热部安装槽13内。即首先在导热板1内形成有预定位或安放冷却管2的散热部24的凹槽，在制作冷却板的过程中，可以将冷却管2的散热部24先安放在上述散热部安装槽13内，对其进行预定位，以便于后续的连接或者压扁操作。上述散热部安装槽13可以是内陷在冷却板中的凹槽，也可以是通过在冷却板上设置凸起的部件，通过相邻两个凸起的部件及其之间的凹槽组成散热部安装凹槽。

更进一步，上述导热板1包括本体14和板盖（未示出），散热部安装槽13设置在本体14上，然后通过本体14与板盖的配合固定连接，将散热部安装槽13封装在板盖与本体14之间。同时也将冷却管2封装在本体14和板盖之间。对其进行密封，散热。

如上文所述，冷却管2的散热部24焊接或粘贴在散热部安装槽13内。

为了配合散热部24在导热板1内部呈多次弯折排布或U型、W型排布，上述散热部安装槽13也呈多次弯折排布或U型、W型排布。

本发明的一个实施例中，散热部安装槽13由设置在冷却板上的加强筋131及位于相邻两条加强筋131之间的凹槽组成。如图6所示，本体14上设置有两条向上凸起的加强筋131，通过这两条加强筋共同组成了散热部安装凹槽。所示加强筋131的设置，提高了冷却板整体的强度。本发明中，可以采用两端面全部密封的冷却板也可以是一面密封的冷却板；当采用一面密封的冷却板时，图6中的本体14可以视为整个冷却板的板体；当采用两面密封的的冷却板时，那么图6中仅仅示出了本体14及本体14上设置的散热部安装槽的结构。总之，图6只是本发明一个比较好用的实施例。图6中，在本体14上设置了两条加强筋131，由这两条加强筋131组成散热部安装凹槽13，再将板盖（未示出）覆盖在本体14上形成最后的冷却板。上述加强筋131实际上就是在冷却板上设置的高于冷却板的板面的凸起部，用来形成散热部安装槽同时对冷却板起到加强的作用。

本发明的另一实施例中，如图7所示，散热部安装槽13的内侧壁上设置有限位凹槽132，散热部24通过限位凹槽132卡接在散热部安装槽13内。无论散热部安装槽13是内陷在冷却板内部，还是由设置在其表面上的加强筋组成，其内侧壁上均可以设置上述限位凹槽132，用来对散热部24进行限位。冷却管2的散热部24卡接在上述限位凹槽132内部。这里就是上述的过盈配合，通过过盈配合，将散热部24卡接在散热部安装凹槽13内，以便于后续的加工制作以及冷却板的稳定性。

同时，本发明还提供了一种锂离子电池模组，该锂离子电池模组中设置有冷却板，上述冷却板为本发明提供的冷却板。

本发明提供的锂离子电池模组，不会出现因冷却板中冷却管受腐蚀而漏液或影响其安全性能的情况，，冷却板具有较高的密封可靠性和耐腐蚀性，具有较高的安全性能。

本发明还提供了一种汽车，所述汽车中设置有锂离子电池模组，该锂离子电池模组为本发明提供的锂离子电池模组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。