一种高表体比与高均温性的铝质均热板和热管理系统技术方案

一种高表体比与高均温性的铝质均热板，包括盖板、底板和吸液芯，盖板固定连接底板，盖板和底板之间形成密闭的传热空间；传热空间由冷源区和热源区组成，热源区包括液相吸收区和气相扩散区，吸液芯的一部分位于液相吸收区，吸液芯的另一部分位于冷源区，沿冷源区到热源区的方向，吸液芯的宽度呈阶梯状增大；液相吸收区内设有多个第一凸台，气相扩散区内设有多个第二凸台。一种热管理系统，采用上述均热板，均热板位于两个电池之间。本发明专利技术的均热板面积大而厚度小，耐压强度高，均温性好，属于均热板技术领域。术领域。术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高表体比与高均温性的铝质均热板和热管理系统


[0001]本专利技术涉及均热板
，具体涉及一种高表体比与高均温性的铝质均热板和热管理系统。

技术介绍

[0002]具有内部相变传热传质的均热板由于其高效传热特性，在电子元器件散热中有着广泛的应用。而随着市场对当前电子元器件扁平化(纤薄)的外观要求越来越高，设计空间要求越来越高，散热空间被一再压缩，且同时还存在多发热源的问题，因而急需一种可满足大面积散热和高均温性的均热板。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供可满足大面积散热的一种高表体比与高均温性的铝质均热板和热管理系统。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高表体比与高均温性的铝质均热板，包括带钎料层的盖板、带槽道的底板和具有多孔结构的吸液芯，吸液芯夹在盖板与底板之间，盖板通过钎焊与底板连接形成密闭的传热空间；盖板和底板均立式设置，传热空间由冷源区和热源区组成，热源区和冷源区左右分布，热源区包括液相吸收区和气相扩散区，液相吸收区位于气相扩散区的下方；底板上设有多个第一凸台、多个第二凸台和多个折弯凸台，第一凸台分布于冷源区的下部区域和液相吸收区，第二凸台分布于气相扩散区，折弯凸台分布于冷源区的上部区域；吸液芯的一部分位于液相吸收区，吸液芯的另一部分位于冷源区的下部区域，沿冷源区到热源区的方向，吸液芯的宽度呈阶梯状增大，吸液芯上开有与第一凸台形状相匹配的通孔，第一凸台穿过通孔。
[0005]采用这种结构后，槽道通过刻蚀、冲压或者机加工而形成，第一凸台和第二凸台用于支撑盖板和底板，提高整个均热板的耐压强度。其次，吸液芯从冷源向热源方向呈逐级递增阶梯状，一方面是越远离冷源的区域，液相越难扩散到达，需要越大的毛细作用，在吸液芯孔径无法改变的情况下，逐级增大吸液芯面积能够形成一定程度的梯级变化的局部毛细作用渗透压力差，从而尽可能达到液相制冷剂在吸液芯内均布的效果，提高局部本地蒸发换热效率。另一方面，梯级增大的结构形式促使主要从吸液芯在热源端蒸发脱离的气相制冷剂在向上扩散的同时增加一股向冷源扩散的趋势，避免气相工质受到局部高气压无法回流到冷却区，有效促进气液相变循环，大幅降低局部干烧的情况发生，提高整体均温性。
[0006]作为一种优选，冷源区所占面积不超过底板的面积的20％，多个折弯凸台依次排布，相邻的折弯凸台之间形成折弯流道，折弯流道的一端朝向气相扩散区，折弯流道的另一端朝下。采用这种结构后，气相扩散区横向扩散至冷源区的气相工质经转弯流道，平滑过渡至稳定层流，沿程被外部液冷板吸热，并且在转弯流道的壁面上冷凝，冷凝而成的液相工质顺着壁面在重力作用下，一部分流向底部，一部分流向下方的吸液芯，同时该折弯流道的设计还兼顾了板体的结构强度。
[0007]作为一种优选，吸液芯远离热源区的一端与冷源区的边缘之间留有第一间隙，吸液芯的底端与传热空间的底端之间留有第二间隙，第一间隙的底端与第二间隙连通。采用这种结构后，流向第一间隙底部的液相工质在重力的作用下，通过第二间隙向热源区域平展，作为上方的吸液芯液相补充来源的液池，同时液相工质本身也会在吸液芯内部随着毛细作用渗透扩散至整个吸液芯区域，从而提高传质效率和吸液芯内液相分布均匀性。
[0008]作为一种优选，第一凸台与第二凸台均为多行阶梯状分布，第一凸台与第二凸台所占区域形成互补，从而第一凸台和第二凸台充分均匀地布置在底板上，相邻两行交错布置，且第一凸台的行数大于第二凸台。采用这种结构后，第一凸台和第二凸台形成蜂窝状阵列，可更好地对盖板和底板形成整体支撑。
[0009]作为一种优选，第一凸台的外形呈圆柱或者正六边形状，沿上下方向和左右方向，相邻的两个第一凸台之间的间距一致，且间距大小在第一凸台截面的直径或其外接圆直径的1.8～2.2倍范围内，第一凸台的高度与传热空间的厚度相匹配。
[0010]作为一种优选，第二凸台呈水滴状，第二凸台包括尖部和头部，尖部朝向冷源区的上方，第二凸台的高度与传热空间的厚度相匹配。采用这种结构后，将第二凸台设计成斜向水滴状，以契合从吸液芯顶端蒸发而出的气相制冷剂的扩散方向。一方面，对于可能发生的气相逆流(从冷源向热源方向扩散)，起到一定的阻拦隔断作用。另一方面，气流受到水滴状的凸台结构的扰流作用，相当于人工减弱了气相扩散过程中绕柱所产生的紊流，能够进一步强化气相制冷剂向冷源扩散流动，提高均热板内部气相传质换热效率。
[0011]作为一种优选，折弯流道在竖直方向上的长度大于冷源区在竖直方向上的长度的三分之二。
[0012]作为一种优选，吸液芯由位于首端的第一台阶段、位于中间的第二台阶段和位于尾端的第三台阶段组成，第一台阶段、第二台阶段、第三台阶段的宽度依次减小，第二台阶段的数量为一个或多个，第三台阶段部分位于冷源区，第二台阶段的长度大于第一台阶段的长度和第三台阶段的长度。
[0013]采用这种结构后，阶梯状吸液芯的具体分级契合于原本的支撑柱阵列分布，即每层阶梯高度对应于原本的1～2行凸台间距，而水平分段距离则呈现两端短，中间长的形式。其中冷源端较短的长度与中间段较长的长度相比，更容易形成液相向热源区域扩散的渗透压力差；而热源区域最远段较短，则是为了形成一定的突出屏障，确保气相回流方向统一从热源侧向冷源侧，防止气相逆流，不需要占据过大的区域。
[0014]作为一种优选，吸液芯的厚度为0.5～1.1mm，传热空间的厚度与吸液芯的厚度相匹配，盖板的长度大于300mm，吸液芯所占空间为传热空间的40％以下，传热空间内充注有工质，液相状态下的工质的体积为吸液芯空隙体积的100％～200％。
[0015]一种电池热管理系统，采用上述的一种高表体比与高均温性的铝质均热板，包括液冷板、冷却液循环系统和依次排列的多个电池，液冷板固定连接盖板，液冷板的位置与冷源区相对应，液冷板与盖板之间形成冷却空间，液冷板设有连通冷却空间的冷却液出口和冷却液进口，高表体比与高均温性的铝质均热板的热源区部分位于相邻两个电池之间，冷却液循环系统分别连接冷却液进口和冷却液出口。
[0016]总的说来，本专利技术具有如下优点：本专利技术的均热板的内部不同区域具有不同的结构特点，在外部温差的驱动下，相变工质可自发高效地完成相变循环，从而源源不断、低热
阻、高均温性地将热源中的热量，输送至液冷板中带出系统之外，达到控制多热源整体温度的目的。
附图说明
[0017]图1为一种高表体比与高均温性的铝质均热板的爆炸图。
[0018]图2为底板的结构示意图。
[0019]图3为底板与吸液芯连接的结构示意图。
[0020]图4为一种热管理系统的立体图。
[0021]图5为一种热管理系统的透视图。
[0022]其中，1为盖板，2为吸液芯，3为底板，4为注液管，5为液冷板，6为电池。21为第一凸台，22为第二凸台，23为折弯流道，24为第一间隙。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图和具体实施方式来对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高表体比与高均温性的铝质均热板，其特征在于：包括带钎料层的盖板、带槽道的底板和具有多孔结构的吸液芯，吸液芯夹在盖板与底板之间，盖板通过钎焊与底板连接形成密闭的传热空间；盖板和底板均立式设置，传热空间由冷源区和热源区组成，热源区和冷源区左右分布，热源区包括液相吸收区和气相扩散区，液相吸收区位于气相扩散区的下方；底板上设有多个第一凸台、多个第二凸台和多个折弯凸台，第一凸台分布于冷源区的下部区域和液相吸收区，第二凸台分布于气相扩散区，折弯凸台分布于冷源区的上部区域；吸液芯的一部分位于液相吸收区，吸液芯的另一部分位于冷源区的下部区域，沿冷源区到热源区的方向，吸液芯的宽度呈阶梯状增大，吸液芯上开有与第一凸台形状相匹配的通孔，第一凸台穿过通孔。2.按照权利要求1所述的一种高表体比与高均温性的铝质均热板，其特征在于：冷源区所占面积不超过底板的面积的20％，多个折弯凸台依次排布，相邻的折弯凸台之间形成折弯流道，折弯流道的一端朝向气相扩散区，折弯流道的另一端朝下。3.按照权利要求1所述的一种高表体比与高均温性的铝质均热板，其特征在于：吸液芯远离热源区的一端与冷源区的边缘之间留有第一间隙，吸液芯的底端与传热空间的底端之间留有第二间隙，第一间隙的底端与第二间隙连通。4.按照权利要求1所述的一种高表体比与高均温性的铝质均热板，其特征在于：第一凸台与第二凸台均为多行阶梯状分布，第一凸台与第二凸台所占区域形成互补，从而第一凸台和第二凸台充分均匀地布置在底板上，相邻两行交错布置，且第一凸台的行数大于第二凸台。5.按照权利要求4所述的一种高表体比与高均温性的铝质均热板，其特征在于：第一凸台的外形呈圆柱或者正六边形状，沿上下方向和左右方向，相邻的两个第一凸台之间的间距一...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓励强，李勇，陈钊书，陈创新，陈韩荫，余九，
申请(专利权)人：广东新创意科技有限公司肇庆新创意传热科技有限公司，
类型：发明
国别省市：