排架管及製作方法與流程

2023-04-30 01:31:26 3

本發明涉及製造技術領域，具體而言，涉及一種排架管及製作方法。

背景技術：

近年來，由於能源成本以及環境汙染的問題越來越突出，純電動汽車以及混合動力汽車以其能夠大幅消除甚至零排放汽車尾氣的優點，受到政府以及各汽車企業的重視。然而純電動以及混合動力汽車尚有很多技術問題需要突破，電池使用壽命及容量衰減是其中一個重要問題。

電池的使用壽命及容量衰減與電池模組的溫度差異以及溫度升高幅度有著密切關係。動力電池在工作時會產生大量的熱量，若該熱量不能夠及時被排出，將使動力電池內的溫度不斷上升，致使其內部的溫度差異逐漸增大，最終動力電池將處於大溫差的工作環境中，影響動力電池的使用壽命。特別是在炎熱的夏天，自然環境的溫度非常高，若不能及時對動力電池進行有效的散熱管理，其最終的工作溫度將遠大於動力電池的合理工作溫度，進而嚴重影響動力電池的使用壽命及電池容量，同時也對動力電池的放電性能造成較大的幹擾。因此電池模組之間設置的熱傳導器件，其傳導溫度的性能是影響電池模組工作狀態的重要因素。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種排架管，通過採用吸塑的方式形成的兩個槽體，並將兩個槽體的連接層連接得到排架管，使得該排架管質量更輕，均勻度更好，進而實現更好的熱傳導效果。

本發明的另一目的在於提供一種排架管制作方法，通過採用吸塑的方式形成的兩個槽體，並將兩個槽體的連接層連接得到排架管，使得該排架管質量更輕，均勻度更好，進而實現更好的熱傳導效果。

本發明是這樣實現的：

一種排架管，應用於包括多層子模組的電池模組，所述排架管設置於相鄰兩層子模組之間，所述排架管包括採用吸塑方式形成的兩個槽體，所述槽體的一側設置有容置槽，另一側設置有連接層，兩個所述槽體的連接層連接構成具有容納腔室的所述排架管，所述容納腔室容納有儲熱材料。

可選的，在上述排架管中，所述槽體一側設置的容置槽數量與該槽體的相鄰子模組中單體電池的數量相同，每個容置槽用於容置一個單體電池。

可選的，在上述排架管中，所述容置槽為與所述單體電池的形狀匹配的凹槽，所述連接層具有與所述容置槽相匹配的波浪形曲面，兩個所述槽體的連接層焊接構成所述排架管。

可選的，在上述排架管中，所述單體電池為圓柱體結構，所述容置槽為弧形凹槽且該弧形凹槽的曲率半徑與所述單體電池的曲率半徑相同。

可選的，在上述排架管中，所述排架管的長度與所述子模組的長度相同。

可選的，在上述排架管中，所述儲熱材料為相變材料，所述槽體由導熱材料製成。

本發明還提供一種排架管制作方法，包括：

採用吸塑的方式得到兩個槽體，所述槽體一側具有容置槽另一側具有連接層；

將所述兩個槽體的連接層連接得到具有容納腔室的所述排架管；

將儲熱材料灌注入所述排架管的容納腔室內。

可選的，在上述排架管制作方法中，將儲熱材料灌注入所述排架管的容納腔室內的步驟包括：

將熔融狀態下的相變材料灌注至所述槽體設置有連接層一側的凹陷部內。

可選的，在上述排架管制作方法中，採用吸塑成型得到的槽體具有灌注孔，所述將儲熱材料灌注入所述排架管的容納腔室內的步驟包括：

通過灌注孔向所述容納腔室中灌注相變材料；

對所述灌注孔進行密封。

可選的，在上述排架管制作方法中，將所述兩個槽體的連接層連接得到具有容納腔室的所述排架管的步驟包括：

將所述兩個槽體的連接層焊接得到具有容納腔室的所述排架管。

本發明提供的一種排架管及製作方法，通過採用吸塑的方式形成兩個槽體，並將該槽體的連接層連接得到所述排架管，使得該排架管質量更輕，均勻度更好，進而實現更好的熱傳導效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種電池模組的爆炸視圖。

圖2為本發明實施例提供的一種槽體的結構示意圖。

圖3為本發明實施例提供的一種排架管的結構示意圖。

圖4為本發明實施例提供的一種子模組的結構示意圖。

圖5為本發明實施例提供的一種排架管制作方法的流程圖。

圖標：10-電池模組；100-排架管；110-槽體；130-容置槽；150-連接層；200-子模組；210-單體電池；300-底板；400-頂板；500-側板。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「上」、「內」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1，本發明提供一種排架管100，所述排架管100應用於電池模組10。所述電池模組10包括多層子模組200，所述排架管100設置於相鄰兩層子模組200之間。

所述電池模組10還包括底板300、頂板400和側板500，所述子模組200設置於所述底板300與所述頂板400之間，所述側板500設置於所述底板300與所述頂板400之間以夾緊所述子模組200。

請結合圖2和圖3，所述排架管100包括採用吸塑方式形成的兩個槽體110，所述槽體110的一側設置有容置槽130，另一側設置有連接層150，兩個所述槽體110的連接層150連接構成具有容納腔室的所述排架管100，所述容納腔室內填充有儲熱材料。

兩個所述槽體110可以是相同的也可以是不同的，為使所述兩個槽體110的連接層150連接處密封性良好，在本實施例中，所述兩個槽體110的形狀大小相同，所述槽體110的連接層150的寬度不做具體限定，只要能夠使所述連接層150焊接後形成的容納腔室密封效果良好即可。通過採用吸塑成型的方式形成的槽體110具有均勻度好、質量輕等特點，將槽體110連接後形成的容納腔室的體積更大。

請結合圖4，每層子模組200中包括多個單體電池210，所述排架管100用於對相鄰兩層子模組200中的各單體電池210進行散熱，所述容置槽130的大小可為適合插入一個單體電池210的尺寸，也可以為適合插入多個單體電池210的尺寸。

通過將該排架管100設置於相鄰兩層子模組200之間，以吸收相鄰兩層子模組200中的各單體電池210的熱量或向相鄰兩層子模組200中的各單體電池210傳輸熱量。通過上述設置使得該排架管100可實現對電池模組10進行更好升溫或降溫管理，以使電池模組10處於較佳的工作狀態。

所述排架管100應用於所述電池模組10中，所述排架管100的容納腔室用於容納儲熱材料，以實現對所述電池模組10中的各單體電池210進行加熱或散熱。因此，在本實施例中，所述槽體110採用導熱性能良好的材料吸塑形成，具體材料不做具體限定，只要具有不易形變、導熱以及絕緣等特性即可。

可選的，兩個所述槽體110的連接層150的連接的方式可以是焊接、套接和粘接等。在本實施例中，兩個所述槽體110的連接層150焊接，通過採用焊接的形式可有效避免在使用過程中出現漏液的情況，且不易發生脫落。

可選地，所述容納腔室的具體形狀結構不受限制，只要滿足所述儲熱材料填充於所述容納腔室能夠對相鄰子模組200中的各單體電池210實現熱傳遞即可。在本實施例中，為保證所述排架管100各個位置處對所述子模組200的加熱作用具有一致性，所述容納腔室與所述排架管100的外形相匹配。

為使所述排架管100的熱傳導性能更佳，在本實施例中，所述容置槽130的大小為適合放置一個單體電池210的尺寸。

所述排架管100上設置的容置槽130的數量與該排架管100相鄰的兩層子模組200中的單體電池210的數量相同。也即，所述槽體110一側設置的容置槽130數量與該槽體110相鄰的子模組200中單體電池210的數量相同，每個容置槽130用於容置一個單體電池210。通過上述設置可使所述排架管100能夠對設置於該排架管100的容置槽130處的單體電池210進行散熱。所述容置槽130的形狀與所述單體電池210的形狀大小相匹配，在此不做具體限定。通常情況下，所述單體電池210的形狀為圓形，在本實施例中，所述容置槽130的形狀為與所述單體電池210形狀相匹配的凹槽。

通常情況下，單體電池210的結構為圓柱體結構，則所述容置槽130為弧形凹槽，該弧形凹槽的曲率半徑與所述單體電池210的曲率半徑相同。為使兩個所述槽體110焊接後不會產生脫落的情況，在本實施例中，所述連接層150具有與所述容置槽130相匹配的波浪形曲面。通過將所述排架管100設置於相鄰兩層子模組200之間還可以對子模組200中的各單體電池210起到固定作用。

為使所述排架管100相鄰的子模組200中的單體電池210的散熱效果更佳，可通過增加散熱面積的方式。在本實施可選的，所述排架管100的長度與所述子模組200的長度相同。所述排架管100的高度與所述單體電池210的高度可以是相同的也可以是不同的，根據實際需求進行設置即可。

通過上述設置使所述子模組200中的各單體電池210與所述排架管100的接觸面積最大化，從而使所述排架管100與所述子模組200中的各單體電池210之間的熱傳遞效果達到最佳狀態。

所述儲熱材料可以是比熱容較大的液體，也可以是相變材料。本實施例中，所述儲熱材料可以為相變材料(phasechangematerial，簡稱，pcm)，如有機相變材料或無機相變材料。例如，所述相變材料可以是石蠟等易吸熱的材料。所述相變材料是指隨溫度變化而物理狀態容易改變並能提供熱能的物質。其中，轉變所述物理狀態的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量熱能。本實施例中，當所述電池模組10的單體電池210溫度升高需要釋放熱量時，所述相變材料可以吸收所述單體電池210的熱量，從而實現給所述單體電池210降溫的目的。另外，所述相變材料還可以在環境溫度(如單體電池210的溫度)低於其自身溫度時釋放熱量，從而實現在單體電池210溫度較低的時候給單體電池210保溫的目的，進一步地有效避免單體電池210因為其自身溫度太低導致失效的問題。

請結合圖5，本發明還提供一種排架管制作方法，方法包括s110、s120和s130三個步驟，通過採用該排架管制作方法得到上述的排架管100。

步驟s110：採用吸塑的方式得到兩個槽體110，所述槽體110的一側具有容置槽130另一側具有連接層150。

通過採用吸塑的方式得到的槽體110的管壁厚薄均勻，相同體積情況下，質量更輕且容納腔室的空間更大。

步驟s120：將所述兩個槽體110的連接層150連接得到具有容納腔室的所述排架管100。

通過將兩個槽體110的連接層150相接得到的排架管100與現有相同體積大小的排架管100相比，本發明的排架管100的容納腔室更大，質量更輕，進而能夠使排架管100的導熱效果達到較佳狀態。

步驟s130：將儲熱材料灌注入所述排架管100的容納腔室內。

所述儲熱材料為熔融狀態下的相變材料。將所述相變材料灌注至所述容納腔室中的方法可以是：將熔融狀態下的相變材料灌裝至所述槽體110設置有連接層150一側的凹陷部內後，待相變材料冷卻為固態後，兩個槽體110的連接層150連接，以使所述相變材料位於所述容納腔室內。

也可以是：在將兩個所述槽體110焊接得到排架管100的過程中將所述相變材料灌注至所述容納腔室中，例如：在焊接過程中，將所述兩個槽體110的連接層150焊接一部分後，將相變材料灌注至焊接形成的容納腔室中，再將連接層150焊接完全。

還可以是：採用吸塑成型的兩個槽體110中的至少一個槽體110具有灌注孔，在兩個所述槽體110焊接完成後，通過所述灌注孔向所述容納腔室中灌注相變材料，在灌注完成後將灌注孔進行密封。

綜上所述，本發明提供的一種排架管100及製作方法，通過將兩個採用吸塑方式形成的槽體110，並將兩個槽體110的連接層150連接得到具有容納腔室的排架管100，使得該排架管100的質量更輕，均勻度更好，進而實現更好的熱傳導效果。進一步的，通過在排架管100上設置與單體電池210形狀匹配的容置槽130，且將該排架管100的長度設置為與子模組200長度相匹配，使得該排架管100在進行熱交換時的效果更佳。進一步的通過向容納腔室內加入的儲熱材料為相變材料使得該排架管100的導熱效果更佳。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

以上所述僅為本發明的優選實施方式而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。