集成有隔热层的液冷板的模具成形集成工艺及设备的制作方法

本发明涉及电池散热技术领域，尤其涉及一种集成有隔热层的液冷板的模具成形集成工艺及设备。

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。

液冷板作为热交换设备，其热交换效率受到外界环境温度影响很大，如果外界温度高于液冷板温度，这就意味着液冷板初始温度高，散热能力下降，如果外界温度低于液冷板温度，这就意味着液冷板初始温度低，加热能力下降，为此会在液冷板上增设一隔热层。但是，在现有技术中隔热层都是先采用隔热材料单独制备而成，再在后期粘贴至液冷板表面，这种制作工艺存在着工艺复杂和工作效率低的明显缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种集成有隔热层的液冷板的模具成形集成工艺及设备，克服现有制作工艺存在的工艺复杂和效率低的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种集成有隔热层的液冷板的模具成形集成工艺，所述模具成形集成工艺包括：

将待集成隔热层的液冷板主体放置于固定模具中，所述液冷板主体的表面与固定模具的内表面形成有模腔；

向所述模腔内注入发泡料；

按照预定的熟化温度和熟化时间，使所述液冷板主体上的发泡料熟化，形成隔热层；

从所述固定模具中取出表面已形成有隔热层的液冷板主体。

可选的，所述向所述模腔内注入发泡料的步骤中，根据所述隔热层的厚度设定值以及所述发泡料的密度，来计算并控制所述发泡料的注入量。

可选的，所述模腔的高度不小于所述隔热层的厚度设定值。

可选的，所述熟化温度为室温20-30℃，熟化时间为15min。

可选的，所述发泡料为聚氨酯泡棉、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任意一种。

可选的，所述隔热层的厚度为0.5-15mm。

可选的，所述隔热层的厚度为3-10mm。

一种集成有隔热层的液冷板的模具成形集成设备，用于实现如上任一所述的模具成形集成工艺，所述模具成形集成设备包括：用于存放发泡料的料桶，用于注入发泡料的注料机，以及固定模具；

所述固定模具包括上模和下模，下模内设有用于容纳液冷板主体的容置空间；在所述上模与容置有液冷板主体的下模合膜时，所述上模的内表面与液冷板主体的表面形成有模腔；

所述料桶的出料口连接至注料机的入料口，所述注料机的出料口连接至所述模腔的入口。

可选的，所述注料机为低压灌注机或者高压灌注机。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

不同于现有的先单独制备隔热层、再在液冷板主体表面粘贴隔热层的制作工艺，本发明直接通过模具成形的方式将隔热材料均匀沉积在液冷板主体表面，再发泡成形，最终形成的隔热层会通过分子间作用力粘附在液冷板主体的表面，使得液冷板主体与隔热层集成于一体，不仅简化制作工艺，而且大大提高工作效率，保证产品质量，有利于自动化实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的集成有隔热层的液冷板的模具成形集成工艺流程图；

图2为本发明实施例提供的集成有隔热层的液冷板的整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的集成有隔热层的液冷板的爆炸图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心思想为：采用一种适用于液冷板的隔热层集成工艺，直接通过模具成形的方式将隔热材料均匀沉积在液冷板主体表面，再发泡成形，最终得到的隔热层会通过分子间作用力直接粘附在液冷板主体表面，从而在液冷板主体的表面集成一层隔热层。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1为本实施例提供的集成有隔热层的液冷板的模具成形集成工艺，包括步骤：

步骤101、将待集成隔热层的液冷板主体放置于固定模具中，合模后液冷板主体的表面与固定模具的内表面形成有所需要尺寸的模腔。

本步骤中，模腔将用于盛放发泡料，而该发泡料在熟化后形成隔热层，因而模腔的大小需要满足一定的尺寸条件，如高度不低于隔离层的厚度设定值，以使得隔热层能够达到所需的厚度。

步骤102、向模腔内注入发泡料。

发泡料可以为聚氨酯泡棉、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任意一种。

根据所需隔热层的厚度，来计算和控制发泡料的注入量。

步骤103、按照预定的熟化温度和熟化时间，使模腔内的发泡料熟化，最终在液冷板主体的表面形成一层隔热层。

本步骤中，熟化温度可以为室温20-30℃，熟化时间可以为15min。

步骤104、熟化完成后，打开固定模具，取出表面已形成有隔热层的液冷板主体。

以下将提供一个应用实例：

液冷板主体的尺寸200*600*10mm，隔热层厚度为3mm，隔热层为聚氨酯发泡材料，密度为200kg/m³，那么需要注入质量为72g。

具体的集成工艺为：

(1)固定：将液冷板主体放置在固定模具中，固定模具的尺寸为200*600*13mm，从而形成的模腔的高度为3mm。

(2)注入发泡料：通过注料机向模腔内注入72g发泡料。

注料机可以是低压灌注机，高压灌注机，具体不限制。

(3)熟化：在室温20-30℃下，待发泡料在模腔内熟化形成隔热层，熟化时间15min。

(4)取模：打开固定模具，取出表面已形成隔热层的液冷板主体。

图2和图3为应用上述工艺制成的一种集成有隔热层的液冷板，包括：液冷板主体2，所述液冷板主体2的下端面设有隔热层3。

其中，隔热层3集成于液冷板主体2的非工作面；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，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。

本实施例还提供了一种集成有隔热层的液冷板的模具成形集成设备，用于实现如上所述的模具成形集成工艺，该模具成形集成设备包括：用于存放发泡料的料桶，用于注入发泡料的注料机，以及固定模具。

其中，固定模具包括上模和下模，下模内设有用于容纳液冷板主体的容置空间，在上模与容置有液冷板主体的下模合膜时，上模的内表面与液冷板主体的表面形成有模腔，该模腔的高度不小于预设的隔热层的厚度设定值。

料桶的出料口连接至注料机的入料口，注料机的出料口连接至模腔的入口。注料机为低压灌注机或者高压灌注机。

其工作原理为：先将固定模具打开，放入液冷板主体，形成模腔；合模后，注料机从料桶中吸取发泡料，注入固定模具的模腔内；之后在预设的熟化时间和熟化温度下，待发泡料在模腔内熟化；熟化完成后，从固定模具中取出液冷板。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。