弹性液冷板及动力电池的制作方法

1.本发明涉及电池的冷却散热领域，特别涉及一种弹性液冷板及动力电池。


背景技术：

2.现有的动力电池，电芯排列后，放置于液冷板之上，液冷板用于对电芯进行冷却散热。而随着快充技术的发展，现有电池的冷却散热方案不能满足需要。对此，现有也有一些动力电池采用在电芯之间配置液冷板的方案，来提升冷却散热的效果。然而，由于电芯在反复充放电的过程中，会产生内压力，导致电芯逐渐膨胀变形，而膨胀的电芯会挤压液冷板，导致电池内部压力过大，使得电池存在变形破裂的风险。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种弹性液冷板，可以实现冷却散热的功能的同时也能弹性吸收膨胀，适用于电芯侧面之间的散热。
4.本发明还提出一种具有上述弹性液冷板的动力电池。
5.根据本发明的第一方面实施例的弹性液冷板，其包括：主体，设置有液冷腔以及与所述液冷腔连通的进液通道和出液通道，所述液冷腔相对的两侧壁能往内侧形变；弹性结构体，设置于所述液冷腔并位于两所述侧壁之间；所述侧壁往内侧形变时，能挤压所述弹性结构体使其形变，所述弹性结构体具有弹性并能施加弹性复位力于所述侧壁，以使所述侧壁具有往外侧复位的趋势。
6.根据本发明实施例的弹性液冷板，至少具有如下有益效果：上述的弹性液冷板使用时，可以安装在电芯之间，使得液冷腔的两相对的侧壁与电芯抵接，通过进液通道和出液通道可以使得液冷腔中流通有冷却液，从而可以对电芯的侧面进行散热，散热效果好；同时，通过可形变的主体和弹性结构体的配合结构，液冷板可以吸收电芯的膨胀，从而减少电池结构变形破裂的可能性。上述的弹性液冷板，兼具有散热和吸收电芯膨胀的功能，提升了电池的散热能力和使用寿命，可以取代电芯之间的传统的吸收膨胀的垫材。另外，由于上述的弹性液冷板由能形变的主体和提供弹性复位力的弹性结构体组成，从而能根据各自所起作用而分别针对设计制造，结构设置合理。
7.根据本发明的一些实施例，至少一所述侧壁的内侧设置有止位支撑结构，所述止位支撑结构用于使两所述侧壁具有极限靠近位，在所述极限靠近位，所述止位支撑结构限制两所述侧壁的内侧面贴合在一起，并使得流体能流通经过两所述侧壁。
8.根据本发明的一些实施例，所述液冷腔用于供流体沿其长度方向流通，所述止位支撑结构包括沿所述液冷腔的长度方向延伸的凸条。
9.根据本发明的一些实施例，所述止位支撑结构包括至少两条所述凸条，所述凸条沿所述液冷腔的宽度方向间隔排布设置。
10.根据本发明的一些实施例，两所述侧壁的内侧均设置有所述止位支撑结构，两所
述侧壁的所述止位支撑结构的所述凸条错开布置。
11.根据本发明的一些实施例，所述弹性结构体为波浪形弹性板体，所述波浪形弹性板体的两板面与两所述侧壁相对，所述液冷腔用于供流体沿其长度方向流通，所述波浪形弹性板体沿所述液冷腔的长度方向延伸设置。
12.根据本发明的一些实施例，所述波浪形弹性板体由多个相连的v形弹片构成主体，所述波浪形弹性板体的两侧具有波峰面，所述波峰面能与对应的所述侧壁可滑动地抵接配合，在两所述侧壁和所述波浪形弹性板体未形变的初始状态，所述波浪形弹性板体的宽度w小于所述液冷腔的宽度l。
13.根据本发明的一些实施例，所述弹性结构体宽度方向的两端卷曲形成有圆柱状的末端部。
14.根据本发明的一些实施例，所述主体包括主壳体，所述液冷腔设置于所述主壳体，所述主壳体包括内壳部和外绝缘覆层，所述外绝缘覆层包覆于所述内壳部的外侧；所述主体还包括两端封部，两所述端封部设置于所述主壳体长度方向的两端，所述进液通道和出液通道分别设置于两所述端封部，所述进液通道和出液通道分别与所述液冷腔长度方向的两端连通。
15.根据本发明的第二方面实施例的动力电池，其包括电芯以及本发明的第一方面实施例的所述弹性液冷板，所述电芯设置至少两个，所述电芯之间设置有所述弹性液冷板。
16.根据本发明实施例的动力电池，至少具有如下有益效果：弹性液冷板不仅能对电芯的侧面进行散热，同时也能够吸收电芯的膨胀，防止电池因电芯膨胀而造成内部压力过大的问题。
17.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
18.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：
19.图1为本发明实施例的弹性液冷板的立体示意图；
20.图2为本发明实施例的弹性液冷板的爆炸示意图；
21.图3为本发明实施例的弹性液冷板的剖视图；
22.图4为图3的a处放大示意图；
23.图5为本发明实施例的弹性结构体的示意图；
24.图6为本发明实施例的动力电池的结构示意图；
25.图7为本发明实施例的动力电池的爆炸示意图。
26.附图标记：
27.主体100，主壳体101，端封部102，液冷腔110，进液通道120，出液通道130，侧壁140，凸条150；
28.弹性结构体200，波峰面210，末端部220；
29.电芯300。
具体实施方式
30.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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
32.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
34.参照图1至图4，一种弹性液冷板，其包括主体100和弹性结构体200。主体100设置有液冷腔110以及与液冷腔110连通的进液通道120和出液通道130，液冷腔110相对的两侧壁140能往内侧形变。弹性结构体200设置于液冷腔110并位于两侧壁140之间。侧壁140往内侧形变时，能挤压弹性结构体200使其形变，弹性结构体200具有弹性并能施加弹性复位力于侧壁140，以使侧壁140具有往外侧复位的趋势。可以理解的是，上述的“内侧”是指液冷腔110所在的一侧，“外侧”是指液冷腔110外部的一侧。
35.上述的弹性液冷板使用时，可以安装在电芯之间，使得液冷腔110的两相对的侧壁140与电芯抵接，通过进液通道120和出液通道130可以使得液冷腔110中流通有冷却液，从而可以对电芯的侧面进行散热，散热效果好；同时，通过可形变的主体100和弹性结构体200的配合结构，液冷板可以吸收电芯的膨胀，从而减少电池结构变形破裂的可能性。上述的弹性液冷板，兼具有散热和吸收电芯膨胀的功能，提升了电池的散热能力和使用寿命，可以取代电芯之间的传统的吸收膨胀的垫材。另外，由于上述的弹性液冷板由能形变的主体100和提供弹性复位力的弹性结构体200组成，从而能根据各自所起作用而分别针对设计制造，结构设置合理。
36.在实施例中，侧壁140的内侧设置有止位支撑结构，止位支撑结构用于使两侧壁140具有极限靠近位，在极限靠近位，止位支撑结构限制两侧壁140的内侧面贴合在一起，并使得流体能流通经过两侧壁140。采用上述的结构，通过止位支撑结构的设置，在液冷腔110的两相对的侧壁140因被挤压而处于极限靠近位时，冷却液仍然能够流通经过液冷腔110，保证极限压缩状态下液冷板的冷却散热的功能不会丧失。
37.在实施例中，液冷腔110用于供流体沿其长度方向流通，止位支撑结构包括沿液冷腔110的长度方向延伸的凸条150。上述的凸条150可以与对侧的侧壁140抵接，从而限制两相对的侧壁140的内侧面贴合在一起，凸条150的两侧也可支撑形成液体通道，从而使得冷却液能够流通经过两相对的侧壁140，保证散热功能不丧失。采用上述的凸条150作为止位支撑结构，结构简单，同时也能增加与冷却液的接触面积，并且对冷却液流动影响较小。可
以想象的是，止位支撑结构不限于采用上述的凸条150，例如也可以采用凸包、支撑柱等结构。
38.在实施例中，止位支撑结构包括至少两条凸条150，凸条150沿液冷腔110的宽度方向间隔排布设置，从而止位支撑的效果更好。可以想象的是，具体凸条150设置的数量可以根据实际情况(例如液冷板尺寸)进行合理配置，而不限于附图所示的实施方式。
39.在实施例中，两侧壁140的内侧均设置有止位支撑结构，两侧壁140的止位支撑结构的凸条150错开布置，从而止位支撑的效果更好。可以想象的是，在某些实施例中，也可仅在一侧壁140上设置上述的止位支撑结构。
40.在实施例中，弹性结构体200为波浪形弹性板体，波浪形弹性板体的两板面与两侧壁140相对，采用波浪形弹性板体来作为弹性结构体200，结构简单，对于液冷腔110的两侧壁140的支撑也较为均匀。在实施例中，由于液冷腔110的长度方向也即是冷却液流动方向，配置波浪形弹性板体沿液冷腔110的长度方向延伸设置，对冷却液流动影响较小。
41.参照图5以及图3和图4，在实施例中，具体的，波浪形弹性板体由多个相连的v形弹片构成主体，波浪形弹性板体的两侧具有波峰面210，波峰面210能与对应的侧壁140可滑动地抵接配合，在两侧壁140和波浪形弹性板体未形变的初始状态，波浪形弹性板体的宽度w小于液冷腔110的宽度l。在实施例中，波浪形弹性板体具体可以由弹簧不锈钢片、65mn等弹簧钢片经过辊压或冲压制造而成，当然，波浪形弹性板体也可采用其他的方式进行制造而不限于上述的实施方式，例如注塑成型等等。
42.当两液冷腔110的侧壁140吸收膨胀而往内侧形变时，将挤压波浪形弹性板体，构成波浪形弹性板体主体的各个v形弹片将通过波峰面210滑动撑开从而提供弹性复位力。在形变的过程中，整个的波浪形弹性板体的宽度w变大，而在初始状态，液冷腔110的宽度l大于波浪形弹性板体的宽度w，从而提供了形变的空间，保证了波浪形弹性板体的正常形变。
43.在实施例中，弹性结构体200宽度方向的两端卷曲形成有圆柱状的末端部220。一方面，圆柱状的末端部220由于是圆柱状的，从而可以减少刺破液冷腔110的腔壁的可能性，另一方面，圆柱状的末端部220也可在两相对的侧壁140处于极限靠近位时提供圆弧支撑，以避免电芯膨胀压溃主体100造成应力集中，避免导致液冷板破裂。在实施例中，末端部220能与侧壁140可滑动地抵接配合。
44.在实施例中，主体100包括主壳体101，液冷腔110设置于主壳体101，主壳体101包括内壳部和外绝缘覆层，外绝缘覆层包覆于内壳部的外侧。外绝缘覆层的设置可以提升液冷板的绝缘性，保证液冷板和电芯之间的物理隔离。具体的，主体100的主壳体101可以采用型材结构，该型材结构可以采用一体挤压成型的方式来制造，而外绝缘覆层可以通过热缩管包覆、粉末喷涂、喷塑等等方式来形成。
45.在实施例中，主体100还包括两端封部102，两端封部102设置于主壳体101长度方向的两端，进液通道120和出液通道130分别设置于两端封部102，进液通道120和出液通道130分别与液冷腔110长度方向的两端连通。当往进液通道120注入冷却液时，冷却液可以沿液冷腔110长度方向流经液冷腔110并到达出液通道130。
46.参照图6和图7，本实施例的动力电池，其包括：至少两个电芯300以及上述的弹性液冷板，电芯300之间设置有弹性液冷板。弹性液冷板不仅能对电芯300的侧面进行散热，同时也能够吸收电芯300的膨胀，防止电池因电芯300膨胀而造成内部压力过大的问题。
47.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
48.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。