[发明专利]具有双面毛细结构的超薄型均温板及其制作方法

说明书

本发明涉及一种具有双面毛细结构的超薄型均温板及其制作方法，厚度不大于0.9mm，其包含第一金属片材、第一毛细结构层、第二金属片材、第二毛细结构层以及工作流体。第一金属片材具有第一表面，且第一表面具有第一沟槽结构。第一毛细结构层设置于第一沟槽结构内。第二金属片材具有第二表面，且第二表面具有第二沟槽结构。第二毛细结构层设置于第二沟槽结构内。工作流体容置于第一毛细结构层内与第二毛细结构层内。第一金属片材的第一沟槽结构周边与第二金属片材的第二沟槽结构周边相互地气密封合并形成真空腔体。

技术领域

本发明关于一种具有双面毛细结构的超薄型均温板及其制作方法，用以同时管理具有双面热源电子系统中电子元件的散热问题，尤其是指管理电动车高密度构装的动力电池模组(Battery Module)中多个并列组装的电池芯(Battery Cell)的散热问题，避免电池芯在充电及放电过程中因温度过高或温度不均所导致的使用寿命或功效衰减的问题。

背景技术

随着环保意识的抬头，为了改善全球环境空气污染的问题，具备洁净特色的电动车成为汽车产业的重要布局。电动车都是以动力电池作为驱动力，因此电动汽车的整体性能、工作范围和操作都受单一电池(Battery Cell)、多个电池组成的电池模组(BatteryModule)，以及多个电池模组串并联而成的整合电池组(Battery Pack)的性能影响。换句话说，动力电池是否处于良好工作状态，将对电动车的动力性、经济性、安全性、使用寿命等产生重大影响。除了需考量充放电性能、使用安全性与使用寿命等因素外，电池所产生的热亦须谨慎处理。否则，轻则影响电池性能，重则有起火燃烧之虞。在过去几年，发生过数起电动车的动力电池着火事故，给消费者造成重大损失。血的教训放大了电动车设计重点，即一定要精准控制动力电池的热安全。

动力电池着火的主要原因就是温度失控。由于动力电池内部的热量不能及时传递出去，造成温度急遽升高，从而引发火灾。优异的动力电池设计需要考虑动力电池在快速升温过程中，如何及时将热能散失出去，或者将动力电池的温度控制在合理范围内。动力电池的温度控制的出发点是将动力电池始终保持于良好工作状态。一般来说，过低的电池温度影响电池的充放电能力，而过高的温度则影响电池的寿命和安全性。据数据显示，25℃至40℃的温度范围可以认为是最佳操作的有利条件。

针对目前最普遍应用在电动车产业的动力电池，锂离子电池具有较高的比功率和比能量密度，不使用时的放电速率较低，从而导致更长的保质期，相对较长的充放电寿命周期和更快的充电能力。然而，锂离子电池在极端温度下的容量衰减，功率衰减和自放电方面的容量下降明显受到温度的影响。为了维持在如此精细的工作温度窗口，尤其在炎热的夏天，动力电池的散热就显得十分重要。现有的散热技术是以冷板(Cooling Plate)安插在各个电池(Battery Cell)之间，利用冷板内进出的水流以及冷板内的流道设计来将电池所产生的热带离开，以达到冷却电池及均温的目的。由于在冷板内需设计水道让冷却水流通，因此冷板必需要有一定的厚度(约1.5mm以上)。然而，随着电动车的发展，对于电池一次充电后续航能力的要求愈来愈高，意即对于单一电池、单一电池模组，进而是整合电池组的能量密度要求也愈来愈高。但在讲求任何东西的体积都要追求到最小的时代，动力电池的散热能力与动力电池的体积为当前最需处理的问题，对此针对动力电池的高效率的散热及热管理成为电动汽车发展的一个非常重要的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有双面毛细结构的超薄型均温板及其制作方法，其实现更好的快速散热效果，还可改善了动力电池本身因温度分布不均而产生寿命衰减的问题，可有效缩减动力电池模组的体积，在相同组装体积下可有效提升动力电池模组的能量密度。

为实现上述目的，本发明公开了一种具有双面毛细结构的超薄型均温板，厚度不大于0.9mm，其特征在于包含：

一第一金属片材，具有一第一表面，且该第一表面具有一第一沟槽结构；

一第一毛细结构层，设置于该第一沟槽结构内；