CN111211373B - 一种液冷板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液冷板及其制造方法，堵头与流道板前后插配连接在一起，流道板前端设有插座，堵头后端设有用于插入插座中的插头，插座包括安装槽，安装槽具有前槽口与左右槽口，插头包括插舌，插舌中部设有封堵段，堵头的左右两侧设有用于形成配液腔的左、右塞块插槽，塞块插槽具有位于堵头侧面的供塞块进入的外侧开口，插头与插座焊接时，在塞块插槽中沿左右方向插入对配液腔支撑的塞块，再将插头与插座的对应表面进行焊接，焊接完成后，抽出塞块，用封堵体将外侧开口封堵。通过塞块对配液腔支撑能够避免配液腔在焊接时变形，通过插装焊接能够增加焊接面积，并使焊接面发生了转折，增加了外界空气进入配液腔与流道的连通处的难度，密封性更好。
Description
技术领域
本发明属于电池箱体领域，具体涉及一种液冷板及其制造方法
背景技术
随着国家政策对电池系统能量密度要求的不断提高，用在大部分商用车上的磷酸铁锂电池也需要不断提高其能量密度，在没有重大技术突破的背景下，当前常用的做法是把电芯单体做大，然而由于电芯单体的尺寸增加，导致单位散热面积减小，电芯内部中心的热量无法快速传递出去，造成电芯的散热性能变差，影响产品的使用性能，因此需要为大电芯的磷酸铁锂电池配备液冷板对电池进行冷却降温。
液冷板通常包括流道板，流道板内设有用于供冷却液流通的流道，流道沿与流道板的板面相平行的方向延伸、贯通流道板的两端的端面并在端面上形成开口，为保证流道的密封性以及便于冷却液进入或流出液冷板，需要在流道板的两端设置用于封堵流道开口的堵头，并在堵头上设置与流道板内的流道相通的配液腔以及用于供冷却液进入或流出液冷板的接口。
例如，授权公告日为 2017.02.15、授权公告号为“CN205961664U”的中国实用新型专利公开了“一种挤压型水冷板”，包括水冷本体、配水板，该水冷板就相当于液冷板，该水冷本体就相当于流道板，该配水板直接构成了用于封堵流道板的一端的堵头，堵头沿左右方向延伸且与流道板的宽度方向一致，堵头的两头设置有配水腔也即配液腔，配液腔朝向流道板两端的组合流道开口设置，堵头的后端面与流道板的前端面通过真空钎焊或者搅拌摩擦焊固定连接在一起。
上述堵头存在以下问题：（1）堵头的后端面直接与流道板的前端面对接焊接在一起，一旦焊接连接松动，配液腔与流道之间的密封配合就会被破坏；（2）配液腔为设置在堵头内的空腔，使配液腔上方与下方的壁厚较薄，导致焊接时，配液腔上方与下方的壁板或者流道上方与下方的壁板容易发生变形，导致配液腔与流道容易发生变形，且由于配液腔与流道之间的密封连通就是通过配液腔的上下壁板与流道的上下壁板的相对面对接保证的，当配液腔与流道发生变形时，很有可能导致配液腔的上下壁板与流道的上下壁板之间发生错位，不能准确对接，进一步降低了配液腔与流道之间的密封配合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液冷板制造方法，用以解决现有技术中堵头与流道板焊接时配液腔、流道容易发生变形以及两者焊接连接处密封性不好的技术问题。
本发明还提供一种采用上述方法制造的液冷板，目的在于提高液冷板配液腔与流道之间的密封配合。
为解决上述技术问题，本发明的液冷板的制造方法的技术方案为：
一种液冷板的制造方法，步骤（1）将堵头与流道板前后插配连接一起；流道板的前端设有插座，堵头的后端设有用于插入插座中的插头；插座包括 U 形的安装槽和处于安装槽上、下两侧的上盖板、下盖板，安装槽具有前槽口和左右槽口，插座的后侧具有第一连通口，第一连通口用于与流道板的流道相通；插头包括用于插入所述插座的安装槽中的插舌，所述插舌具有用于与所述上盖板的下表面贴合焊接的上表面、用于与下盖板的上表面贴合焊接的下表面；插舌中部具有用于封堵所述液冷板的第一连通口部分区域的封堵段；堵头的左右两侧分别设有用于形成配液腔的左、右塞块插槽，各塞块插槽自前向后延伸至所述插舌的后端面，插舌的左右两端部于对应塞块插槽的上下两侧设有两对上舌片和下舌片，两对上、下舌片相对于所述封堵段左右间隔分布；塞块插槽具有位于堵头侧面的供塞块进出的外侧开口、处于插舌后端面的用于与流道板的第一连通口相通的后侧开口、处于前侧的前侧开口，塞块插槽的内侧被所述封堵段所封闭， 所述前侧开口形成配液腔的用于与堵头上的供冷却液进出的接口相通的第二连通口；
步骤（2）在塞块插槽中沿左右方向插入塞块，塞块支撑在所述上舌片下表面与下舌片的上表面之间以防止配液腔变形，将插头与插座的对应表面进行焊接；
步骤（3）抽出塞块，用封堵体对所述外侧开口进行封堵。
有益效果：塞块能够对配液腔进行支撑，从而防止配液腔在焊接时会发生变形，焊接之后， 将塞块取出，并用封堵体将外侧开口封堵，即可保证上舌片与上盖板、下舌片与下盖板的相对面能够分别正确对接，从而保证配液腔与流道的密封连接，另外，插头与插座连接时，除了插舌与安装槽的相对端面焊接连接在一起，插舌的上表面与上盖板的下表面、插舌的下表面与下盖板的上表面之间也会焊接连接在一起，增加了焊接面积，且由于焊接面发生了转折，外界空气想要进入配液腔与流道的连通处必须要流经弯曲通路，即增加了外界空气破坏配液腔与流道连接密封性的难度，密封性更好。
进一步地，在步骤（2）中，所述插头与插座的对应表面通过搅拌摩擦焊焊接。
有益效果：采用搅拌摩擦焊焊接时，残余应力较低，焊接工件变形小。
进一步地，在步骤（3）中，所述封堵体为封堵板，所述封堵板密封封盖在所述堵头的侧面上以对所述外侧开口进行封堵。
有益效果：封堵板能够将外侧开口完全封盖，封盖效果好。
进一步地，在步骤（3）中，所述封堵体为与所述外侧开口相匹配的条形块，所述条形块塞入所述外侧开口内以对外侧开口进行封堵。
有益效果：通过将条形块塞入外侧开口进行封堵，能够避免条形块封盖在堵头的外侧面上时，避免条形块凸出于堵头的外侧面使对位于堵头的侧面之外的其他结构造成干涉。
本发明的液冷板的技术方案为：
一种液冷板，包括堵头与流道板，流道板中设有流道，堵头上设有接口、配液腔和连通配液腔与接口的通道，接口用于供冷却液进入或者流出液冷板，配液腔用于与流道板的流道相连通，所述堵头与流道板前后插配连接一起，流道板的前端设有插座，堵头的后端设有用于插入插座中的插头；插座包括 U 形的安装槽和处于安装槽上、下两侧的上盖板、下盖板，安装槽具有前槽口和供塞块穿过的左右槽口，插座的后侧具有第一连通口，第一连通口用于与流道板的流道相通；插头包括用于插入所述插座的安装槽中的插舌，所述插舌具有用于与所述上盖板的下表面贴合焊接的上表面、用于与下盖板的上表面贴合焊接的下表面；插舌中部具有用于封堵所述液冷板的第一连通口部分区域的封堵段；堵头的左右两侧分别设有用于形成所述配液腔的左、右塞块插槽，各塞块插槽自前向后延伸至所述插舌的后端面，所述插舌的左右两端部各形成一对分布于对应塞块插槽上下两侧的上舌片和下舌片，两对上、下舌片相对于所述封堵段左右间隔分布；塞块插槽具有位于堵头侧面的供塞块进出的外侧开口、处于插舌后端面的用于与流道板的第一连通口相通的后侧开口、处于前侧的前侧开口，塞块插槽的内侧被所述封堵段所封闭，所述前侧开口形成配液腔的用于与堵头上的所述通道相通的第二连通口；所述各塞块插槽用于提供在插头与插座焊接时支撑在所述上、下舌片之间以防止配液腔变形的塞块的安装腔、并在焊接完成取出塞块后被封堵体所封堵。
有益效果：塞块能够对配液腔进行支撑，从而防止配液腔在焊接时会发生变形，焊接之后， 将塞块取出，并用封堵体将外侧开口封堵，即可保证上舌片与上盖板、下舌片与下盖板的相对面能够分别正确对接，从而保证配液腔与流道的密封连接，另外，插头与插座连接时，除了插舌与安装槽的相对端面焊接连接在一起，插舌的上表面与上盖板的下表面、插舌的下表面与下盖板的上表面之间也会焊接连接在一起，增加了焊接面积，且由于焊接面发生了转折，外界空气想要进入配液腔与流道的连通处必须要流经弯曲通路，即增加了外界空气破坏配液腔与流道连接密封性的难度，密封性更好。
进一步地，所述插头与插座焊接时，通过搅拌摩擦焊焊接在一起。
有益效果：采用搅拌摩擦焊焊接时，残余应力较低，焊接工件变形小。
进一步地，所述封堵体为封堵板，所述封堵板密封封盖在所述堵头的侧面上以对所述外侧开口进行封堵。
有益效果：封堵板能够将外侧开口完全封盖，封盖效果好。
进一步地，所述封堵体为与所述外侧开口相匹配的条形块，所述条形块塞入所述外侧开口内以对外侧开口进行封堵。
有益效果：通过将条形块塞入外侧开口进行封堵，能够避免条形块封盖在堵头的外侧面上时，避免条形块凸出于堵头的外侧面使对位于堵头的侧面之外的其他结构造成干涉。
附图说明
图 1 是本发明的具体实施例一的液冷板的第一视角的立体示意图；
图 2 是本发明的具体实施例一的液冷板的第二视角的立体示意图；
图 3 是图 1 中的流道板的结构示意图；
图 4 是图 3 中的流道板的 A-A 剖视图；
图 5 是图 1 中的堵头的第一视角的立体示意图；
图 6 是图 1 中的堵头的第二视角的立体示意图；
图 7 是图 1 中的堵头的结构示意图；
图 8 是图 7 中的堵头的 B-B 剖视图；
图 9 是插头与插座的插配连接示意图。
图中：1、流道板；2、堵头；3、流道；4、接口；5、塞块；6、通道；7、插头；8、插座； 9、安装槽；10、上盖板；11、下盖板；12、插舌；13、封堵段；14、左塞块插槽；15、右塞块插槽；16、上舌片；17、下舌片；18、第一连通口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明的液冷板的具体实施例一，如图 1、2 所示，该液冷板包括插配连接在一起的流道板1 与堵头 2，如图 4 所示，流道板 1 中设有多列相互平行的用于供冷却液流通的流道 3，图 4 中的流道板 1 上的箭头表示流道板 1 中冷却液的流向，如图 3 所示，流道板 1 的前端设有插座 8，插座 8 包括 U 形的安装槽 9 和处于安装槽 9 的上、下两侧的上盖板 10、下盖板 11，安装槽 9具有前槽口和供塞块 5 穿过的左右槽口，如图 9 所示，插座 8 的后侧具有第一连通口 18，第一连通口 18 用于与流道板 1 的流道 3 相通。
如图 8 所示，堵头 2 上设有用于供冷却液进入或流出液冷板的接口 4，堵头 2上还设有用于与流道板 1 的流道 3 相连通的配液腔，和用于连通配液腔与接口 4 的通道 6，如图 9 所示，堵头 2 的后端设有用于插入插座 8 中的插头 7，如图 5、6 所示，插头 7 包括用于插入插座 8 中的安装槽 9 中的插舌 12，插舌 12 具有用于与上盖板 10的下表面贴合焊接的上表面、用于与下盖板 11 的上表面焊接的下表面，插舌 12 中部具有用于封堵液冷板的第一连通口 18 的部分区域的封堵段 13，堵头 2 的左右两侧分别设有用于形成所述配液腔的左塞块插槽 14、右塞块插槽15，左塞块插槽 14、右塞块插槽 15自前向后延伸至插舌 12 的后端面，插舌 12 的左右两端部各形成一对分布于对应塞块插槽上下两侧的上舌片 16、下舌片 17，两对上舌片 16、下舌片 17 相对于封堵段 13 左右间隔分布，左塞块插槽 14、右塞块插槽 15 均具有位于堵头 2 侧面的外侧开口、处于插舌12 后端面的用于与流道板 1 的第一连通口 18 相通的后侧开口、处于前侧的前侧开口，左塞块插槽 14、右塞块插槽 15 的内侧被封堵段 13 所封闭，前侧开口形成配液腔的用于与堵头 2 上的通道 6 相通的第二连通口，左塞块插槽 14、右塞块插槽 15 用于提供在插头 7与插座 8 焊接时支撑在上舌片 16、下舌片 17 之间以防止配液腔变形的塞块 5 的安装腔、并在焊接完成取出塞块 5 后被封堵体所封堵。
本实施例中，插头 7 与插座 8 焊接时，采用的是搅拌摩擦焊的方式。
本实施例中，封堵体为与左塞块插槽 14、右塞块插槽 15 的外侧开口相匹配的条形块，封堵时将条形块塞入外侧开口内以对外侧开口进行封堵。
本发明的插头与插座焊接时，塞块 5 能够对配液腔进行支撑，从而防止配液腔在焊接时会发生变形，焊接之后，将塞块 5 取出，并用封堵体将外侧开口封堵，即可保证上舌片 16 与上盖板 10、下舌片 17 与下盖板 11 的相对面能够分别正确对接，从而保证配液腔与流道 3 的密封连接，另外，插头 7 与插座 8 连接时，除了插舌 12 与安装槽 9 的相对端面焊接连接在一起，插舌12 的上表面与上盖板 10 的下表面、插舌 12 的下表面与下盖板 11 的上表面之间也会焊接连接在一起，增加了焊接面积，且由于焊接面发生了转折，外界空气想要进入配液腔与流道 3 的连通处必须要流经弯曲通路，即增加了外界空气破坏配液腔与流道 3 连接密封性的难度，密封性更好。
本发明的液冷板的具体实施例二，与实施例一的区别在于，本实施例中，堵头为板状结构， 接口位于配液腔的前侧上方且位于堵头的上板面上，连通配液腔与接口的通道为位于配液腔的前侧的竖向通道，配液腔的上顶壁上开设有连通孔，竖向通道的下端通过连通孔与配液腔相通， 上端与接口相通。
本发明的液冷板的具体实施例三，与实施例一的区别在于，本实施例中，封堵体为封堵板， 封堵时将封堵板密封封盖在堵头的侧面上以对外侧开口进行封堵。
本发明的液冷板的制造方法的实施例一，该制造方法所获得的产品即为上述液冷板的实施例一，具体步骤如下：
（1）将堵头 2 与流道板 1 前后插配连接一起；流道板 1 的前端设有插座 8，堵头 2 的后端设有用于插入插座 8 中的插头 7；插座 8 包括 U 形的安装槽 9 和处于安装槽 9 上、下两侧的上盖板 10、下盖板 11，安装槽 9 具有前槽口和左右槽口，插座 8 的后侧具有第一连通口 18，第一连通口 18 用于与流道板 1 的流道 3 相通；插头 7 包括用于插入插座 8 的安装槽 9 中的插舌12，插舌 12 具有用于与上盖板 10 的下表面贴合焊接的上表面、用于与下盖板 11 的上表面贴合焊接的下表面；插舌 12 中部具有的用于封堵液冷板的第一连通口 18 部分区域的封堵段 13；堵头 2 的左右两侧分别设有用于形成配液腔的左塞块插槽 14、右塞块插槽 15，各塞块插槽自前向后延伸至插舌 12 的后端面，插舌 12 的左右两端部于对应塞块插槽的上下两侧设有两对上舌片16、下舌片 17，两对上舌片 16、下舌片 17 相对于所述封堵段 13 左右间隔分布；左塞块插槽14、右塞块插槽 15 均具有位于堵头 2 侧面的供塞块 5 进出的外侧开口、处于插舌 12 后端面的用于与流道板 1 的第一连通口 18 相通的后侧开口、处于前侧的前侧开口，左塞块插槽 14、右塞块插槽 15 的内侧被封堵段 13 所封闭，前侧开口形成配液腔的用于与堵头 2 上的供冷却液进出的接口相通的第二连通口；
（2）在左塞块插槽 14、右塞块插槽 15 中沿左右方向插入塞块 5，塞块 5 支撑在所述上舌片 16 下表面与下舌片 17 的上表面之间以防止配液腔变形，将插头 7 与插座8 的对应表面进行焊接；
（3）抽出塞块 5，用封堵体对所述外侧开口进行封堵。
本实施例中，插头 7 与插座焊接 8 时，采用的是搅拌摩擦焊的方式。
本实施例中，步骤（3）中的封堵体为与各塞块插槽的外侧开口相匹配的条形块，封堵时将条形块塞入外侧开口内以对外侧开口进行封堵。
本发明的液冷板的制造方法的具体实施例二，与实施例一的区别在于，本实施例中，封堵体为封堵板，封堵时将封堵板密封封盖在堵头的侧面上以对外侧开口进行封堵。
Claims (8)
1.一种液冷板的制造方法，其特征在于，
步骤（1）将堵头与流道板前后插配连接一起；流道板的前端设有插座，堵头的后端设有用于插入插座中的插头；插座包括 U 形的安装槽和处于安装槽上、下两侧的上盖板、下盖板，安装槽具有前槽口和左右槽口，插座的后侧具有第一连通口，第一连通口用于与流道板的流道相通； 插头包括用于插入所述插座的安装槽中的插舌，所述插舌具有用于与所述上盖板的下表面贴合焊接的上表面、用于与下盖板的上表面贴合焊接的下表面；插舌中部具有用于封堵所述液冷板的第一连通口部分区域的封堵段；堵头的左右两侧分别设有用于形成配液腔的左、右塞块插槽， 各塞块插槽自前向后延伸至所述插舌的后端面，插舌的左右两端部于对应塞块插槽的上下两侧设有两对上舌片和下舌片，两对上、下舌片相对于所述封堵段左右间隔分布；塞块插槽具有位于堵头侧面的供塞块进出的外侧开口、处于插舌后端面的用于与流道板的第一连通口相通的后侧开口、处于前侧的前侧开口，塞块插槽的内侧被所述封堵段所封闭，所述前侧开口形成配液腔的用于与堵头上的供冷却液进出的接口相通的第二连通口；
步骤（2）在塞块插槽中沿左右方向插入塞块，塞块支撑在所述上舌片下表面与下舌片的上表面之间以防止配液腔变形，将插头与插座的对应表面进行焊接；
步骤（3）抽出塞块，用封堵体对所述外侧开口进行封堵。
2. 根据权利要求 1 所述的液冷板的制造方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述插头与插座的对应表面通过搅拌摩擦焊焊接。
3.根据权利要求 1 或 2 所述的液冷板的制造方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述封堵体为封堵板，所述封堵板密封封盖在所述堵头的侧面上以对所述外侧开口进行封堵。
4. 根据权利要求 1 或 2 所述的液冷板的制造方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述封堵体为与所述外侧开口相匹配的条形块，所述条形块塞入所述外侧开口内以对外侧开口进行封堵。
5. 一种液冷板，包括堵头与流道板，流道板中设有流道，堵头上设有接口、配液腔和连通配液腔与接口的通道，接口用于供冷却液进入或者流出液冷板，配液腔用于与流道板的流道相连通，其特征在于，所述堵头与流道板前后插配连接一起，流道板的前端设有插座，堵头的后端设有用于插入插座中的插头；插座包括 U 形的安装槽和处于安装槽上、下两侧的上盖板、下盖板，安装槽具有前槽口和供塞块穿过的左右槽口，插座的后侧具有第一连通口，第一连通口用于与流道板的流道相通；插头包括用于插入所述插座的安装槽中的插舌，所述插舌具有用于与所述上盖板的下表面贴合焊接的上表面、用于与下盖板的上表面贴合焊接的下表面；插舌中部具有用于封堵所述液冷板的第一连通口部分区域的封堵段；堵头的左右两侧分别设有用于形成所述配液腔的左、右塞块插槽，各塞块插槽自前向后延伸至所述插舌的后端面，所述插舌的左右两端部各形成一对分布于对应塞块插槽上下两侧的上舌片和下舌片，两对上、下舌片相对于所述封堵段左右间隔分布；塞块插槽具有位于堵头侧面的供塞块进出的外侧开口、处于插舌后端面的用于与流道板的第一连通口相通的后侧开口、处于前侧的前侧开口，塞块插槽的内侧被所述封堵段所封闭，所述前侧开口形成配液腔的用于与堵头上的所述通道相通的第二连通口； 所述各塞块插槽用于提供在插头与插座焊接时支撑在所述上、下舌片之间以防止配液腔变形的塞块的安装腔、并在焊接完成取出塞块后被封堵体所封堵。
6. 根据权利要求 5 所述的液冷板，其特征在于，所述插头与插座焊接时，通过搅拌摩擦焊焊接在一起。
7.根据权利要求 5 或 6 所述的液冷板，其特征在于，所述封堵体为封堵板，所述封堵板密封封盖在所述堵头的侧面上以对所述外侧开口进行封堵。
8.根据权利要求 5 或 6 所述的液冷板，其特征在于，所述封堵体为与所述外侧开口相匹配的条形块，所述条形块塞入所述外侧开口内以对外侧开口进行封堵。
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