液冷板、电池模组、电池包及用电设备的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种液冷板、电池模组以及电池包和用电设备。


背景技术：

2.电池在使用过程中会不断释放热量，液冷板设置于电池下方能够对电池的热量及时的排出。现有技术中，液冷板与电池单体之间用导热胶直接粘接，当电池单体与液冷板粘接时，为了保证电池单体与液冷板充分接触，一般会对电池单体和液冷板之间对向施压，使得胶摊平摊开，使得二者之间有更大的接触换热面积。
3.在对液冷板和电池单体之间相对施力时，往往会使得导热胶的胶厚不均匀，经常会使得部分区域的胶没有完全摊平，液冷板与电池之间没有胶填充，此时悬空，导致换热面积失效。也会使得部分区域受力过大，产生较大位移，此区域胶太薄，甚至导致液冷板与电池单体直接接触，造成绝缘失效，有安全风险。相反的，部分区域胶会比设计值厚，胶太厚会导致吸热过大，过厚的胶层会储热，导致此处换热功率较差，影响液冷板的换热效果，进而影响整个电池系统的温差，影响循环寿命。
4.另外，液冷板与电池单体接触的面为光面设计，当导热胶凝固时，胶层往往会凝固成一个整体，在电池膨胀变形后期，胶层会整体脱落，导致换热失效，液冷失效，电池在运行过程中会超温报警停机，影响电池系统的正常运行，同时，电池的发热也会造成安全隐患。


技术实现要素：

5.本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够实现胶层均匀分布，且与电池单体接触的面不是光面的液冷板。
6.为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
7.根据本技术的一个方面，提供一种用于电池单体的液冷板，包括防护板、流道板、密封板、流体入口、流体出口和至少两条限胶条。防护板，具有面向所述电池单体的表面；流道板，具有流道，并固定设置于所述防护板的所述表面；密封板，固定设置于所述流道板，并密封所述流道板的所述流道与所述密封板所组成的空腔；流体入口和流体出口，设置于所述密封板的一端，并与所述流道连通；限胶条固定设置于所述密封板的背向所述流道的表面，并沿所述密封板的长度方向平行设置，所述限胶条的宽度为1mm-8mm,所述限胶条的高度为0.5mm-3mm，相邻的所述限胶条之间的距离为8mm-100mm。
8.本技术提供的用于电池单体的液冷板，通过设置限胶条实现了导热胶按压时的均匀分布，并且实现了液冷板与电池单体的接触面呈现凹凸不平的状态，避免了光面容易导致胶层整体脱落的问题。
9.根据本技术的其中一个实施例，液冷板还包括限胶槽，限胶槽设置于所述密封板的背向所述流道的表面，并位于所述密封板的边缘。
10.在本技术中，设置限胶槽，能够实现在液冷板和电池单体相对施力时，多余的胶会
流到限胶槽中，不会四处漫延；另外还可实现液冷板与电池单体的之间粘结强度提高，进一步避免由于电池膨胀而导致胶层整体脱落。
11.根据本技术的其中一个实施例，所述限胶槽的宽度为0.8mm-5mm，所述限胶槽的长度大于5mm。
12.在本技术中，限胶槽的宽度为0.8-5mm，限胶槽的长度大于5mm，能够保证限胶槽具有一定的空间供多余的胶流入。
13.根据本技术的其中一个实施例，所述限胶槽包括：第一限胶槽，设置于所述密封板的远离所述流体入口和所述流体出口的一端；第二限胶槽，设置于所述密封板的长度方向的侧边；第三限胶槽，设置于所述密封板的靠近所述流体入口和所述流体出口的一端。
14.在本技术中，设置三部分限胶槽能够优化容纳多余的胶的限胶槽，进一步提高限胶槽的作用，实现不影响电池整体尺寸的情况下保持作业现场的整洁性。
15.根据本技术的其中一个实施例，所述第二限胶槽距离所述密封板的所述边缘的距离为1mm-30mm。
16.在本技术中，第二限胶槽距离密封板边缘的距离选择1-30mm，能够实现在液冷板与电池单体之间相互施力时，边缘处的胶能够流道第二限胶槽内，实现了整体装置的外观的整洁。
17.根据本技术的其中一个实施例，所述第一限胶槽为多个，并贯通连接；所述第二限胶槽为多个，并贯通连接；所述第三限胶槽为多个，并贯通连接。
18.在本技术中，各部分的限胶槽贯通成一个整体能够实现更加均匀地容纳多余的胶。
19.根据本技术的其中一个实施例，所述第一限胶槽、所述第二限胶槽和所述第三限胶槽贯通连接成一个整体。
20.在本技术中，三部分限胶槽贯通成一个整体，能够跟进一步实现多余的胶均匀分布并且能够使得多余的胶可以连接成整体，整个粘结面积更大，换热面积更大。
21.根据本技术的其中一个实施例，所述限胶槽位于所述密封板与所述流道板接触的区域。
22.在本技术中，限胶槽位于密封板与流道板接触的区域，能够实现将密封板中间区域多余的胶及时溢流到限胶槽内，实现密封板中间区域的胶的均匀分布和不会四处漫延。
23.根据本技术的其中一个实施例，所述限胶槽的形状为：u形、半圆形、圆形或多边形。
24.在本技术中，限胶槽的形状为u形、半圆形、圆形或多边形，能够使得限胶槽的加工简便。
25.根据本技术的另一方面，提供一种电池模组，包括电池单体、液冷板和胶，所述胶位于所述电池单体和所述液冷板之间，所述液冷板采用上述的液冷板。
26.本技术提供的电池模组，采用以上的液冷板，可实现提高液冷板的换热效率，使得换热更加均匀，降低电池温差，提高电池的循环次数，延长供电池模组的使用寿命。
27.根据本技术的另一方面，提供一种电池包，包括电池组，其中，电池组中的电池采用上述的电池模组。
28.根据本技术的另一方面，提供一种用电设备，其中，用电设备中的电池包采用上述
的电池包。
29.由上述技术方案可知，本技术提出的液冷板的优点和积极效果在于：
30.本技术提出的用于电池单体的液冷板，包括防护板、流道板、密封板、流体入口、流体出口和至少两条限胶条。防护板具有面向电池单体的表面；流道板具有流道，并固定设置于防护板的所述表面。流道板用于形成流道，供冷却流体通过。密封板固定设置于流道板，并密封流道板的流道与密封板所组成的空腔。流体入口和流体出口设置于密封板的一端并与流道连通。限胶条固定设置于密封板的背向流道的表面，沿密封板的长度方向平行设置，限胶条的宽度为1-8mm,限胶条的高度为0.5-3mm，相邻的限胶条之间的距离为8-100mm。通过设置限胶条实现了导热胶按压时的均匀分布，并且实现了液冷板与电池单体的接触面呈现凹凸不平的状态，避免了光面容易导致胶层整体脱落的问题。
31.本技术提出的电池模组，包括电池单体、液冷板和胶，所述胶位于所述电池单体和所述液冷板之间，所述液冷板采用上述的液冷板。可实现提高液冷板的换热效率，使得换热更加均匀。
32.本技术提出的电池包，采用上述的电池模组，能够实现电池包具有较长的使用寿命，可以降低使用成本。
33.本技术提出的用电设备，采用上述的电池包，使得用电设备可以较长时间的使用并且可靠性较高。
附图说明
34.通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施例的详细说明，本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
35.图1是本技术的液冷板的立体结构示意图。
36.图2是图1所示液冷板的主视图。
37.图3是图1所示液冷板的俯视图。
38.图4是图2的a-a向剖视图。
39.图5是图4的i处的放大图。
40.图6是本技术的液冷板的另一种实施方式的结构示意图。
41.图7是图6所示液冷板的主视图。
42.图8是图6所示液冷板的俯视图。
43.图9是图7的b-b向剖视图。
44.图10是图9的ii处的放大图。
45.图11是本技术的电池模组的结构示意图。
46.图12是本技术的电池模组的主视图。
47.图13是本技术的电池模组的俯视图。
48.图14是图12的c-c向剖视图。
49.图15是图14的iii处的放大图。
50.附图标记说明如下：
51.10.液冷板；
52.101.防护板；
53.102.流道板
54.1021.流道；
55.112.沉台孔；
56.103.密封板；
57.104.流体入口；
58.105.流体出口；
59.106.限胶条；
60.107.限胶槽；
61.1071.第一限胶槽；
62.1072.第二限胶槽；
63.1073.第三限胶槽；
64.20.电池单体；
65.100.电池模组。
66.w.限胶槽的宽度。
67.d.限胶槽距离密封板边缘的距离
68.l.限胶槽的长度。
69.e.密封板与流道板接触的区域。
具体实施方式
70.体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本技术。
71.在对本技术的不同示例性实施例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本技术的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本技术的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本技术范围的情况下进行结构和功能性修改。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“第一”、“第二”和“第三”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
72.如图1至图5所示，本技术的液冷板10，用于电池单体，包括防护板101、流道板102、密封板103、流体入口104、流体出口105和至少两条限胶条106。防护板101具有面向电池单体的表面。流道板102具有流道1021，并固定设置于防护板101的表面。封板103固定设置于流道板102，并密封流道板102的流道1021。流体入口104和流体出口105，设置于所述密封板的一端，并与所述流道连通；限胶条，固定设置于所述密封板的背向所述流道的表面，并沿所述密封板的长度方向平行设置，所述限胶条的宽度为1mm-8mm,可以选择2mm、4mm、6mm、7mm等等。所述限胶条的高度为0.5mm-3mm，可以选择1mm、2.5mm、2.8mm等等。相邻的所述限胶条之间的距离为8mm-100mm，可以选择10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm。通过设置限胶条实现了导热胶按压时的均匀分布，并且实现了液冷板与电池单体的
接触面呈现凹凸不平的状态，避免了光面容易导致胶层整体脱落的问题。
73.在本实施例中，液冷板10还包括限胶槽107，限胶槽107设置于密封板103的背向流道1021的表面，并位于密封板103的边缘。设置限胶槽，能够实现在液冷板和电池单体相对施力时，多余的胶会流到限胶槽中，不会四处漫延；另外还可提高液冷板与电池单体的之间粘结强度，防止整体脱落。
74.在本实施例中，限胶槽107的宽度w为0.8mm-5mm，可以选择1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm等等。限胶槽107的长度l大于5mm，可以为10mm、15mm、20mm、30mm、40mm、50mm、80mm、100mm、120mm等等，还可以更大。能够保证限胶槽具有一定的空间供多余的胶流入，从而可以实现液冷板与电池单体之间的导热胶均匀分布。
75.在本实施例中，限胶槽107包括：第一限胶槽1071，设置于密封板103的远离流体入口104和流体出口105的一端。第二限胶槽1072，设置于密封板103的长度方向的侧边。第三限胶槽1073，设置于密封板103的靠近流体入口104和流体出口105的一端。设置三部分限胶槽能够优化容纳多余的胶的限胶槽，进一步提高限胶槽的作用，实现不影响电池整体尺寸的情况下保持作业现场的整洁性。
76.在本实施例中，第二限胶槽1072距离密封板103的边缘的距离d为1mm-30mm。例如4mm、8mm、10mm、12mm、15mm、20mm、25mm、28mm等等。第二限胶槽距离密封板边缘的距离选择1-30mm，能够实现在液冷板与电池单体之间相互施力时，边缘处的胶能够流到第二限胶槽内，实现了整体装置的外观的整洁。
77.在本实施例中，第一限胶槽1071为多个，并贯通连接；第二限胶槽1072为多个，并贯通连接；第三限胶槽1073为多个，并贯通连接。各部分的限胶槽贯通成一个整体能够实现更加均匀地容纳多余的胶，多余的胶能够有更多的溢流空间，便于实现胶的均匀分布并且使得整个换热面积更大，换热效率更高。
78.在本实施例中，第一限胶槽1071、第二限胶槽1072和第三限胶槽1073贯通连接成一个整体。三部分限胶槽贯通成一个整体，能够跟进一步实现多余的胶均匀分布并且能够使得多余的胶可以连接成整体，整个粘结面积更大，换热面积更大。在本实施例中，限胶槽的形状为矩形。
79.如图6至图10所示，本技术的液冷板的另一实施方式，在本实施例中，限胶槽107中的第二限胶槽1072的形状为半圆形，其余限胶槽的形状仍然为矩形。
80.图11至图15示出了本技术的电池模组100，包括电池单体20、液冷板10和胶，胶位于电池单体20和液冷板10之间，液冷板采用上述的液冷板。
81.在本实施例中，液冷板10的限胶槽107也可以位于密封板103与流道板102接触的区域e(参见图15)。将限胶槽设置在区域e的位置，能够及时将液冷板和电池单体相互挤压时产生的多余的胶溢流到限胶槽内，防止多余的胶漫延。
82.在上述的实施例中，限胶槽107的形状还可以为u形、圆形、棱形、三角形、正方形等等其他多边形。设计多种形状的限胶槽能够使得限胶槽适于加工。
83.在上述的实施例中，限胶槽107采用钣金冲裁、钣金冲压、或者模具冲坑成型。限胶槽采用钣金冲裁、钣金冲压、或者模具冲坑成型，能够保证限胶槽的形状尺寸精度，并且可以降低加工成本。
84.在上述的实施例中，限胶条由具有一定硬度的材料制成，优选绝缘材料。限胶条的
硬度只要是能够保证对液冷板和电池施加力时，限胶条不变形，可以保证胶的厚度即可。限胶条采用具有硬度的绝缘材料制成能够使得对液冷板和电池施加力时，限胶条具有足够的强度，可以限制电池单体的位移，能够实现设计胶厚并能够实现胶的均匀分布，不至于因为外力而变形导致失效。
85.电池模组100，采用以上的液冷板，可实现提高液冷板的换热效率，使得换热更加均匀，降低电池温差，提高电池的循环次数，延长供电池模组的使用寿命。
86.本技术还提供一种电池包，包括电池组，其中，电池组中的电池采用上述的电池模组。
87.本技术还提供一种用电设备，其中，用电设备中的电池包采用上述的电池包。用电设备可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
88.在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的液冷板仅仅是能够采用本技术原理的许多种液冷板中的几个示例。应当清楚地理解，本技术的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的液冷板的任何细节或任何部件。
89.上述是对本技术提出的液冷板的几个示例性实施例的详细说明，以下将对本技术提出的液冷板的使用过程进行示例性说明。
90.结合附图1至图15，本技术提出的液冷板的使用过程是：
91.液冷板和电池单体之间设置导热胶或者结构胶直接粘结，粘结过程中会对电池和液冷板相对施力，由于液冷板上设置有限胶条，限胶条限制了电池单体的位移，使得二者之间保持设计胶厚距离，使得胶厚处于设计范围内，此时相邻限胶条之间的空间中填充满了导热胶，使得换热面积达到设计值，提高了液冷板的换热效率，同时使得换热更加均匀，降低了电池温差，提高了循环寿命。
92.同时，在液冷板的密封板上设置了限胶槽，对液冷板和电池单体相对施力时，多余的胶会溢流到多个限胶槽中，不会四处漫延，不会影响电池模组的整体尺寸，同时也提高了作业现场的整洁性。
93.另外一方面，当溢到限胶槽中的胶与在限胶条之间的胶连接为一个整体，整个粘接面积更大，整个换热面积更大，在提高换热面积的同时，提高了胶的粘接面积，换热效率更高，液冷板与电池单体之间的粘接强度更高，不会随着电池的膨胀导热胶整体脱落。
94.通过上述本技术的液冷板的使用过程，可以得出本技术的液冷板，设置限胶条和限胶槽，能够使得胶均匀分布，并提高整体的粘结强度。
95.综上所述，本技术提出的的用于电池单体的液冷板，包括防护板、流道板、密封板、流体入口、流体出口和至少两条限胶条。防护板具有面向电池单体的表面；流道板具有流道，并固定设置于防护板的所述表面。流道板用于形成流道，供冷却流体通过。密封板固定设置于流道板，并密封流道板的流道。流体入口和流体出口设置于密封板的一端并与流道连通。限胶条固定设置于密封板的背向流道的表面，沿密封板的长度方向平行设置，限胶条的宽度为1-8mm,限胶条的高度为0.5-3mm，相邻的限胶条之间的距离为8-100mm。通过设置
限胶条实现了导热胶按压时的均匀分布，并且实现了液冷板与电池单体的接触面呈现凹凸不平的状态，不会出现随着电池的膨胀了光面容易导致胶层整体脱落的问题。
96.本技术提出的电池模组，包括电池单体、液冷板和胶，所述胶位于所述电池单体和所述液冷板之间，所述液冷板采用上述的液冷板。可实现提高液冷板的换热效率，使得换热更加均匀。
97.本技术提出的电池包，采用上述的电池模组，能够使得电池包使用更加可靠。
98.本技术提出的用电设备，采用上述的电池包，能够实现较长的使用寿命，降低成本，节能环保。
99.以上详细地描述和/或图示了本技术提出的液冷板和电池模组的示例性实施例。但本技术的实施例不限于这里所描述的特定实施例，相反，每个实施例的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施例的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。
100.本技术的实施例不限于这里所描述的特定实施例，相反，每个实施例的组成部分可与这里所描述的其它组成部分独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分也可与其它实施例的其它组成部分结合使用。申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对申请实施例的限制。
101.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
102.在实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。
103.以上仅为申请实施例的优选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。