本發(fā)明涉及一種用于電動汽車用電池堆的散熱板制造方法及依此制造的散熱板,尤其,在事先對上板和下板進行預(yù)熱后,涂覆焊劑(flux)并一次去除水分,在對上板和下板進行接合的硬焊(brazing)時,通過加熱對殘存于所述焊劑的水分進行全部去除,從而使得所述焊劑緊貼涂覆于上板和下板的同時,據(jù)此上板和下板更加牢固地接合。
背景技術(shù):
通常,電動汽車是將電作為動力而移動的汽車,區(qū)分為純電動汽車和混合電動汽車。純電動汽車是完全不使用化石燃料,僅靠電池移動,混合電動汽車是同時使用化石燃料和電池來移動。
所述電動汽車包括由多個電池構(gòu)成的高電壓的電池堆。尤其,電池堆在進行充電及放電期間產(chǎn)生相當?shù)臒帷?/p>
并且,由于在電池堆產(chǎn)生的熱而使得電池的性能降低,或者電池的壽命變短,因為存在如上問題所以在現(xiàn)有技術(shù)中使用如圖1所示的散熱板10。
所述散熱板10設(shè)置于電池堆b的底面,通過固定部20固定于所述電池堆b。
另外,如圖2所示,所述散熱板10包括上板u和下板d。此時,在所述上板u的底面和下板d的上面分別形成有向相面對的方向凸出的間隔部件(spacer)12,利用通過所述間隔部件12確保的上板u及下板d之間的空間來形成流路11。
通過所述流路11使得冷卻水(未示出)流動的同時,吸收在所述電池堆b產(chǎn)生的熱。
此時,在上板u形成有端口(port)固定孔u3,進出端口p插入安裝于端口固定孔u3,并且通過所述進出端口p使得冷卻水流入、流出。
另外,如圖3及4所示,如上所述的上板u和下板d通過硬焊接合來相互固定。
換句話說,所述上板u可使用鋁材料,例如al3003,在所述上板u中向下板d方向,換句話說,在圖4中,在圖面上的下側(cè)疊層形成有復(fù)合(clad)材料c1,作為所述復(fù)合材料c1可使用作為鋁的一種的al4045。
在下板d的情況下,也類似地在下板d的上面疊層形成有復(fù)合材料c1。
首先對如此附著有復(fù)合材料c1的上板u和下板d進行塑性加工。在所述上板u的情況,以形成端口插入孔u3并形成間隔部件12的形式進行塑性加工。此外,在下板d的情況,以形成間隔部件12等的形式進行塑性加工。
另外,所述進行塑性加工的上板u和下板d在清洗后將漿糊(paste)涂覆于復(fù)合材料c1,此后所述上板u和下板d的涂覆有漿糊的復(fù)合材料c1以相互面對的形式結(jié)合。
此時,在將所述上板u和下板d結(jié)合后,也可以將所述進出端口p設(shè)置于上板u,在將所述進出端口p設(shè)置于上板u后,也可以將所述上板u和下板d結(jié)合。
此后,對所述上板u和下板d進行加熱并進行硬焊接合。
另外,在所述上板u和下板d被接合后進行清洗,此后檢查是否能夠承受特定壓力,并且最終執(zhí)行酸處理。
但是,如上所述,在利用漿糊進行硬焊接合的方法的情況,因為水分殘存于所述漿糊,涂覆于所述復(fù)合材料的焊劑未得到緊貼,而以粉末狀態(tài)殘留,從而有所述上板和下板不完全接合的問題。
此外,用于硬焊的所述上板u和下板d的加熱溫度為620度左右,高于鋁的再結(jié)晶溫度,從而產(chǎn)生所述上板u和下板d的材質(zhì)軟化,因此有強度降低的同時形狀歪曲的問題。
另外,如上所述的用于電動車用電池堆的散熱板和相關(guān)硬焊接合技術(shù)本身已被眾所周知,尤其,詳細地記載于以下先行技術(shù)文獻中,省略重復(fù)的說明和圖示。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是用于解決如上所述的問題,其目的在于提供一種用于電動汽車用電池堆的散熱板制造方法及依此制造的散熱板,所述方法在事先對上板和下板進行預(yù)熱后,涂覆焊劑并一次去除水分,在對上板和下板進行接合的硬焊(brazing)時,通過加熱對殘存于所述焊劑的水分進行全部去除,從而使得所述焊劑緊貼涂覆于上板和下板的同時,據(jù)此上板和下板更加牢固地接合。
此外,目的在于提供一種用于電動汽車用電池堆的散熱板制造方法及依此制造的散熱板,所述方法利用在低溫可使用的焊料(solder)對上板和下板進行接合,從而可防止強度的降低和形狀的歪曲,據(jù)此可省略檢查工藝,因為沒有使用現(xiàn)有的焊劑,所以可省略清洗工藝和酸處理工藝,從而還可減少制造成本。
但是,本發(fā)明的目的并非限于如上提到的目的,針對沒有提到的另外其他目的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從以下記載中得到明確理解。
為了實現(xiàn)所述目的,本發(fā)明提供一種用于電動汽車用電池堆的散熱板制造方法,其特征在于,包括:塑性加工步驟,分別對構(gòu)成散熱板的復(fù)合材料的上板和下板進行塑性加工;
預(yù)熱步驟,分別對所述上板和下板進行預(yù)熱;
涂覆步驟,利用焊劑對所述上板和下板進行涂覆;
硬焊步驟,在所述上板和下板相接的狀態(tài)下進行加熱,從而使得上板和下板接合。
以上,在所述預(yù)熱步驟中,用180℃~200℃分別對所述上板和下板進行加熱。
以上,在所述硬焊步驟中,用590℃~640℃對所述上板和下板進行加熱。
以上,在硬焊步驟之前,執(zhí)行如下步驟:疊層步驟,在以使得涂覆有所述焊劑的上板與下板的復(fù)合材料相接觸的形式配置后,在上板的上面和下板的底面分別配置上部固定件和下部固定件,并且將夾具(jig)分別疊層于所述上部固定件上面和下部固定件底面;進出端口設(shè)置步驟,將進出端口設(shè)置于所述上板的端口插入孔。
以上,在所述硬焊步驟之前,執(zhí)行如下步驟:進出端口設(shè)置步驟,將進出端口設(shè)置于所述上板的端口插入孔;疊層步驟,在對涂覆有所述焊劑的上板和下板進行組裝后,將上部固定件和下部固定件分別配置于得到組裝的上板的上面和下板的底面,并且將夾具分別疊層于所述上部固定件上面和下部固定件底面。
以上,在所述進出端口設(shè)置步驟時,在與所述進出端口和上板相接的部位設(shè)置復(fù)合材料的復(fù)合環(huán)。
以上,所述夾具包括:上部夾具,其配置于所述上部固定部上部;下部夾具,其配置于所述下部固定件底面;固定部,其對所述上部夾具及下部夾具進行固定,所述上部夾具包括:上部夾具本體,其具有∩形狀截面;第一插入槽,其形成于所述上部夾具本體的長度方向端部上面,沿著所述上部夾具本體的長度方向凹進;第二插入槽,其在所述上部夾具本體的寬度方向一個側(cè)面凹進去,沿著與所述第一插入槽相直交的方向形成,所述下部夾具包括具有u形狀截面的下部夾具本體,所述固定部包括:底座(base),其分別固定于所述下部夾具本體的兩側(cè)面內(nèi)側(cè)底面;螺絲部,其分別設(shè)置于所述底座;鎖定部,其分別螺絲結(jié)合于所述螺絲部,在所述疊層步驟中,將所述下部夾具配置于最下層,將下部固定件配置于所述下部夾具上,復(fù)合材料相接的上板和下板配置于所述下部固定件上,在所述上板上配置上部固定件后,在其上面沿著與所述下部夾具相同的方向配置上部夾具,并且沿著長度方向移動所述上部夾具,從而使得第一插入槽插入于所述螺絲部,以所述螺絲部為基準對上部夾具進行旋轉(zhuǎn),從而在使得另一個螺絲部插入于第二插入槽后,通過所述鎖定部使得上部夾具和下部夾具相互固定。
以上,所述夾具包括:上部夾具,其配置于所述上部固定部上部;下部夾具,其配置于所述下部固定件底面;固定部,其對所述上部夾具及下部夾具進行固定,并且所述上部夾具包括沿著相互直交的方向上下配置的第一上部夾具和第二上部夾具,結(jié)合槽分別以凹進去的形式形成于所述第一上部夾具和第二上部夾具中相交叉的部分,所述下部夾具包括沿著相互直交的方向上下配置的第一下部夾具和第二下部夾具,結(jié)合槽分別以凹進去的形式形成于所述第一下部夾具和第二下部夾具中相交叉的部分。
以上,所述第一上部夾具包括:第一上部夾具本體,其具有∩形狀截面;第一上部結(jié)合槽,其由所述第一上部夾具本體的上面及與所述上面相鄰的兩側(cè)面的一部分得到開放而形成,在所述兩側(cè)面得到開放的部分為從上部以一定高度開放的形狀,并且所述第二上部夾具包括:第二上部夾具本體,其具有∩形狀截面;第二上部結(jié)合槽,其由從兩側(cè)面的地面沿著高度方向一部分得到開放而形成,并且所述第一下部夾具包括:第一下部夾具本體,其具有u形狀截面;第一下部結(jié)合槽,其由所述第一下部夾具本體的兩側(cè)面中從上端部沿著高度方向一部分得到開放而形成,并且所述第二下部夾具包括:第二下部夾具本體,其具有u形狀截面;第二下部結(jié)合槽,其由所述第二下部夾具本體的地面和與所述地面相鄰的兩側(cè)面一部分得到開放而形成,在所述兩側(cè)面得到開放的部分是由從地面沿著高度方向一部分得到開放而形成,并且在沿著一定方向配置所述第一下部夾具后,在其上面沿著直交的方向配置所述第二下部夾具,并且配置為第二下部結(jié)合槽結(jié)合于所述第一下部結(jié)合槽上,將下部固定件配置于所述下部夾具上,復(fù)合材料相接的上板和下板配置于所述下部固定件上,并且在所述上板上沿著與第二下部夾具相同的方向配置第一上部夾具后,在其上面配置第二上部夾具,并且配置為第二上部結(jié)合槽結(jié)合于所述第一上部結(jié)合槽上。
以上,開放部形成于所述第二上部夾具的兩側(cè)上面一部分,固定部設(shè)置于所述第一下部夾具,并且所述固定部包括:底座,其分別固定于所述第二下部夾具的兩側(cè)面內(nèi)側(cè)地面;螺絲部,其分別設(shè)置于所述底座;鎖定部,其分別螺絲結(jié)合于所述螺絲部;滑動部件,其可移動地設(shè)置于所述第二上部夾具,所述螺絲部和鎖定部貫通所述第二上部夾具的開放部并露出,所述滑動部件包括開放縫隙(slit)并以所述螺絲部可插入的形式形成,所述開放縫隙從所述第二上部夾具的兩側(cè)端向中心方向以一定長度形成,當固定所述上部夾具和下部夾具時,以使得設(shè)置于第二上部夾具的滑動部件覆蓋開放部的形式設(shè)置后,將貫通所述開放部和開放縫隙并露出的鎖定部下降,從而所述鎖定部對滑動部件進行加壓并固定,當拆卸所述上部夾具時,將緊固結(jié)合于所述螺絲部的鎖定部上升,并解除所述滑動部件的固定狀態(tài),在通過移動所述滑動部件來使得開放部露出后,從第一上部夾具分離所述第二上部夾具。
以上,在執(zhí)行所述硬焊步驟后,執(zhí)行對所述相接合的上板和下板的泄漏與否進行測試的泄漏測試步驟,用于所述泄漏測試步驟的測試裝置包括:壓力(press)部,其以可升降的形式設(shè)置;底座部,其設(shè)置于所述壓力部底面,所述相接合的上板和下板設(shè)置于所述底座部,在所述壓力部一側(cè)設(shè)置有流體注入部,所述流體注入部用于將流體注入于所述相接合的上板和下板之間,并且在所述底座部上設(shè)置有引導(dǎo)單元,所述引導(dǎo)單元向壓力部方向設(shè)置并插入于所述壓力部的結(jié)合槽,并且包括間隔單元,所述間隔單元設(shè)置于所述引導(dǎo)單元一側(cè),并且當所述壓力部下降時,以在所述底座部凸出的上板和下板的厚度大小程度保持壓力部和底座部間距。
此外,本發(fā)明提供一種通過如上所述的制造方法來制造的電動汽車用電池堆的散熱板。
本發(fā)明的特征及優(yōu)點通過參照附圖進行詳細說明的如下內(nèi)容更加明確。
在此之前,在本說明書及權(quán)利要求書中使用的術(shù)語或者單詞不應(yīng)理解為常規(guī)且詞典上的意思,發(fā)明人為了通過最好的方法來說明其自身的發(fā)明,基于可適當?shù)囟x術(shù)語的概念的原則,應(yīng)理解為符合于技術(shù)思想的意思和概念。
通過在上面說明的本發(fā)明,效果在于,在對上板和下板進行接合的硬焊時,對殘存于焊機的水分進行全部去除,使得所述焊機緊貼涂覆于上板和下板的同時,據(jù)此使得上板和下板更加牢固接合。
此外,通過本發(fā)明具有的效果在于,利用在低溫可使用的焊料(solder)對上板和下板進行接合,從而可防止強度的降低和形狀的歪曲,因為沒有使用現(xiàn)有技術(shù)的焊劑,所以可省略清洗工藝和酸處理工藝,從而還可減少制造成本。
附圖說明
圖1是表示一般的電動汽車用電池堆和在所述電池堆安裝散熱板的立體圖。
圖2是示出現(xiàn)有的散熱板的一個例子的分解立體圖。
圖3是示出現(xiàn)有的散熱板的制造方法的順序圖。
圖4是示出現(xiàn)有的硬焊接合方法的概略圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法的順序圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板制造方法的順序圖。
圖7是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出使得固定件和夾具疊層的分解立體圖。
圖8是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,將使得固定件和夾具結(jié)合的狀態(tài)和分離的狀態(tài)全部示出的結(jié)合立體圖及分解立體圖,省略了上下板和上下固定件。
圖9是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出固定件和夾具的另外其他結(jié)合關(guān)系的分解立體圖,概略地示出了上下板和上下固定件。
圖10是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出滑動部件覆蓋第二上部夾具的開放部的狀態(tài)的立體圖。
圖11是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出通過移動滑動部件來露出第二上部夾具的開放部的狀態(tài)的立體圖。
圖12是示出用于對通過根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法來制造的散熱板的氣密進行測試的裝置的立體圖。
圖13是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出將進出端口安裝于上板的端口插入孔的概略圖。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板制造方法的概略圖。
圖15是示出本發(fā)明的散熱板的一個例子的分解立體圖。
圖16是作為本發(fā)明的方法可被適用的散熱板,示出進出端口和上板的接合的概略圖。
圖17是示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板的制造方法的順序圖。
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的另外其他實施例的散熱板的制造方法的順序圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。在此過程中,為了明確方便說明,示出于圖中的線的厚度或者構(gòu)成要素的大小等有可能夸張地被示出。
此外,后述的術(shù)語是在考慮本發(fā)明中的功能后定義的術(shù)語,其可根據(jù)使用者、操作者或者慣例的不同也會有所不同。因此,對于這樣的術(shù)語以本說明書整體的內(nèi)容為基礎(chǔ)來下定義。
并且,下面實施例并不限定本發(fā)明的權(quán)利范圍,而只不過是在本發(fā)明的權(quán)利要求書中提出的構(gòu)成要素的示例性事項,包含在本發(fā)明的說明書整體的技術(shù)思想,包括在權(quán)利要求書的構(gòu)成要素中作為等同物可置換的構(gòu)成要素的實施例可包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法的順序圖,圖6是示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板制造方法的順序圖,圖7是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出使得固定件和夾具疊層的分解立體圖,圖8是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,將使得固定件和夾具結(jié)合的狀態(tài)和分離的狀態(tài)全部示出的結(jié)合立體圖及分解立體圖,省略了上下板和上下固定件,圖9是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出固定件和夾具的另外其他結(jié)合關(guān)系的分解立體圖,圖10是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出滑動部件覆蓋第二上部夾具的開放部的狀態(tài)的立體圖,圖11是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出通過移動滑動部件來露出第二上部夾具的開放部的狀態(tài)的立體圖,圖12是示出用于對通過根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法來制造的散熱板的氣密進行測試的裝置的立體圖,圖13是作為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板制造方法,示出將進出端口安裝于上板的端口插入孔的概略圖。
作為制造根據(jù)本發(fā)明一個實施例的散熱板10的方法,如圖5所示,構(gòu)成所述散熱板10的上板u和下板d將焊劑fl涂覆于復(fù)合材料c1,之后所述上板u和下板d以相互接觸的形式結(jié)合(參照圖4)。
此時,所述上板和下板d具有規(guī)定的形狀,因此以具有所述形狀的形式進行塑性加工s100(塑性加工步驟)。
如圖7所示,在上板u的情況,包括板體形狀的上板本體u1,在所述塑性加工步驟s100中,在所述上板本體u1形成有端口插入孔u3,并且形成有固定孔u2,進出端口p插入于所述端口插入孔u3,所述固定孔u2用于使得上板在結(jié)合于下板d的狀態(tài)下固定。此外,所述上板本體u1的邊角部分得到圓角化處理或者以凹進去的形式形成。
在下板d的情況,包括外周面d7內(nèi)部凹進去的下板本體d1,在所述塑性加工步驟s100中,在所述下板本體d1的中央部形成有間壁d5,所述間壁d5朝向上板u凸出并形成有流路。
此時,在圖面上通過所述間壁d5向左右方向劃分的空間,沿著與所述間壁d5相同的方向分別凸出形成有分離壁d6,并且由于所述形狀使得冷卻水,例如在圖面上從左側(cè)空間能夠流動至右側(cè)空間。
此外,在下板本體d1貫通形成有固定孔d2,所述固定孔d2形成于上板本體u1的固定孔u2所形成的位置。
此外,將另一個固定孔d4形成于下板本體d1,從而使得散熱板固定。
如上所述,上板u和下板d具有多種形狀,因此為了形成所述多種形狀,需要如發(fā)泡(foaming)或者切邊(trimming)或者沖孔(piercing)一樣的多種種類的塑性加工,從而執(zhí)行所述塑性加工步驟s100。
在執(zhí)行所述塑性加工步驟s100后,分別用特定溫度對所述上板u和下板d進行預(yù)熱s300(預(yù)熱步驟)。將焊劑涂覆于被預(yù)熱的上板u和下板d,重新加熱至210~230℃并涂覆焊劑s400(涂覆步驟)。
之后,用焊劑對所述上板u和下板d進行涂覆s400(涂覆步驟)后,在所述上板u和下板d相接的狀態(tài)下進行加熱,從而使得上板u和下板d相接s700(硬焊步驟)。
換句話說,根據(jù)本發(fā)明的情況,在事先用特定溫度對上板u和下板d進行預(yù)熱后涂覆焊劑,重新加熱并涂覆焊劑,之后通過硬焊對上板u和下板d進行接合。
由此,焊劑涂覆于被預(yù)熱的上板u和下板d,因此殘存于所述焊劑的水分得到一次去除,并重新被加熱并涂覆,在硬焊時,上板u和下板d以特定溫度得到加熱,從而殘存的水分全部被去除。
據(jù)此,所述焊劑緊貼涂覆于上板u和下板d,通過所述緊貼涂覆的焊劑在硬焊時使得上板u和下板d相互牢固接合。
另外,所述焊劑也可以涂覆于上板u和下板d的復(fù)合材料c1側(cè)(參照圖4),也可以用焊劑對所述上板u和下板d整體部分進行涂覆。
在所述預(yù)熱步驟s300中,用180~200℃分別對所述上板u和下板d進行加熱,從而可對殘存于漿糊上的焊劑的水分進行去除,在所述硬焊步驟s700中,用590℃~640℃對所述上板u和下板d進行加熱,從而全部去除殘存的水分,據(jù)此使得上板u和下板d牢固接合。
如圖5所示,在執(zhí)行所述塑性加工步驟s100后,可對所述上板u和下板d進行清洗s200(清洗步驟)。
這是因為在塑性加工步驟s100中在很多情況下涂覆有多種物質(zhì)的狀態(tài)下進行擠壓(pressing)或者切斷,所以目的在于經(jīng)過所述塑性加工后在清洗步驟s200中去除異物。
此外,如圖5及圖7所示,在所述硬焊步驟s700之前,配置為使得所述涂覆有焊劑的上板u與下板d的涂覆有焊劑的復(fù)合材料c1相接觸后,將上部固定件f1和下部固定件f2分別配置于上板u的上面和下板d的底面,并且將夾具100分別疊層于所述上部固定件f1上面和下部固定件f2底面s500(疊層步驟)。
換句話說,將上部固定件f1和下部固定件f2配置于組裝的上板u和下板d的上下側(cè),將夾具100分別設(shè)置于所述上部固定件f1上部側(cè)及下部側(cè)。
這是因為在執(zhí)行硬焊步驟s700時,在所述上板u和下板d相接觸的狀態(tài)下得到固定,所以使得所述上部固定件f1及下部固定件f2疊層,并且所述疊層的上下部固定件f1、f2通過夾具100相互得到固定。
在執(zhí)行所述疊層步驟s500后,將進出端口p設(shè)置于所述上板u的進出端口插入孔u3s600(進出端口設(shè)置步驟)。
當然,如圖6所示,在所述硬焊步驟s700之前,也可以首先執(zhí)行所述進出端口設(shè)置步驟s600后,執(zhí)行所述疊層步驟s500。
如圖7所示,所述夾具100用于對上部固定件f1及下部固定件f2進行固定,如圖8所示,可包括:上部夾具110,其配置于上部固定部f1上部;下部夾具120,其配置于所述下部固定件f2底面;固定部130,其對所述上部夾具110及下部夾具120進行固定。
此時,所述上部夾具110包括具有∩形狀截面的上部夾具本體111。
在所述上部夾具本體111的長度方向一側(cè)端部上部形成有第一插入槽112,所述第一插入槽112沿著所述上部夾具本體111的長度方向凹進。
此外,在所述上部夾具本體111的長度方向其他側(cè)端部上部形成有第二插入槽113,所述第二插入槽113以凹進去的形式沿著與所述第一插入槽112直交的方向形成。
換句話說,在圖8中示出的實施例的情況,第一插入槽112形成于上部夾具本體111的圖面上的左側(cè),第二插入槽113形成于圖面上的右側(cè)。
下部夾具120可包括下部夾具本體121,所述下部夾具本體121具有與上部夾具110上下方向?qū)ΨQ的u形狀截面。
固定部130包括:底座(base)131,其分別固定于所述下部夾具本體111的兩側(cè)面內(nèi)側(cè)地面;螺絲部132,其分別設(shè)置于所述底座131;鎖定部133,其分別螺絲結(jié)合于所述螺絲部132,所述鎖定部133可利用眾所周知的螺母(nut)等。
此時,沿著長度方向?qū)λ錾喜繆A具110進行移動,從而使得第一插入槽112插入于所述螺絲部132,并對上部夾具110進行一次固定。
此外,以所述螺絲部132為基準對上部夾具110進行旋轉(zhuǎn),從而使得另一個螺絲部132插入于第二插入槽113,進而可容易結(jié)合上部夾具110和下部夾具120,之后,將所述鎖定部133下降并加壓上部夾具110的上面,則使得固定夾具100相互固定。
利用如上所述的構(gòu)成來執(zhí)行所述疊層步驟s500,對此進行詳細說明。
首先,將下部夾具120配置于最下層,將下部固定件配置于所述下部夾具120上。
復(fù)合材料相互接觸的上板和下板配置于所示下部固定件上,并且將上部固定件配置于上板上后,在其上面沿著與所述下部夾具120相同的方向配置上部夾具110。但是闡明在圖8中為了清晰表達圖面而沒有示出所述上下部固定件和上板及下板。
如果利用如上所述的方法配置上部夾具110和下部夾具120,則所述上部夾具110的開方面和下部夾具120的開方面相互面對。
此時,如上所述,沿著長度方向?qū)λ錾喜繆A具110進行移動,從而使得第一插入槽112插入于所述螺絲部132,從而對上部夾具110進行一次固定。
之后,以所述螺絲部132為基準,對上部夾具110進行旋轉(zhuǎn),從而使得另一個螺絲部132插入于第二插入槽113,并且將鎖定部133下降,可更加方便地設(shè)置夾具100。
另外,當夾具重時,利用如上所述的方法的情況下,難以疊層或者分解,從而如圖9所示,可利用其他的夾具200。
如圖9所示,所述夾具200可包括:上部夾具210,其配置于所述上部固定部f1上部;下部夾具220,其配置于所述下部固定件f2底面;固定部230,其對所述上部夾具210及下部夾具220進行固定。
此時,所述上部夾具210包括沿著相互直交的方向上下配置的第一上部夾具211和第二上部夾具212,結(jié)合槽y分別以凹進去的形式形成于所述第一上部夾具211和第二上部夾具212中相交叉的部分,從而使得上部夾具210得以交叉疊層。
此外,在下部夾具220的情況,也類似地包括沿著相互直交的方向上下配置的第一下部夾具221和第二下部夾具222,結(jié)合槽y可分別以凹進去的形式形成于所述第一下部夾具221和第二下部夾具222中相交叉的部分。
換句話說,通過所述結(jié)合槽y能夠使得一對上部夾具210相互間且下部夾具220相互間沿著上下方向配置。
此時,所述夾具220和結(jié)合槽y可具有多種形狀,如圖9所示,所述第一上部夾具211可包括具有∩形狀截面的第一上部夾具本體211a,第一上部結(jié)合槽211b形成于所述第一上部夾具本體211a。
所述第一上部結(jié)合槽211b是由所述第一上部夾具本體211a的上面及與所述上面相鄰的兩側(cè)面的一部分開放而形成,在所述兩側(cè)面開放的部分為從上部以一定高度開放的形狀。
此外,第二上部夾具212包括具有∩形狀截面的第二上部夾具本體212a,形成于所述第二上部夾具本體212a的第二上部結(jié)合槽212b為從第二上部夾具本體212a的兩側(cè)面的地面沿著高度方向一部分開放的形狀。
在具有所述形狀的第一上部夾具211上配置第二上部夾具212,為此,第二上部結(jié)合槽212b結(jié)合于所述第一上部結(jié)合槽211b上。
此時,所述第一上部夾具211的地面和第二上部夾具212的地面具有相同高度,從而能夠用一定的力對上部固定部f1進行加壓。
另外,下部夾具220為所述上部夾具210的高度方向?qū)ΨQ的形狀,如圖所示,所述第一下部夾具221包括具有u形狀截面的第一下部夾具本體221a,并且包括第一下部結(jié)合槽221b,所述第一下部結(jié)合槽221b是由所述第一下部夾具本體221a的兩側(cè)面中從上端沿著高度方向一部分開放而形成。
此外,第二下部夾具222包括具有u形狀截面的第二下部夾具本體222a,并且包括第二下部結(jié)合槽222b,所述第二下部結(jié)合槽222b是由所述第二下部夾具本體222a的地面和與所述地面相鄰的兩側(cè)面一部分開放而形成,并且在所述兩側(cè)面開放的部分是由從地面沿著高度方向一部分開放而形成。
如上所述,在沿著一定方向(在圖9中圖面上的左右方向)配置所述第一下部夾具221后,在其上面沿著相直交的方向(在圖9中圖面上的前后方向)配置所述第二下部夾具222,此時,如上所述,第二下部結(jié)合槽222b結(jié)合于所述第一下部結(jié)合槽221b。
此外,將下部固定件f2配置于所述下部夾具220上,復(fù)合材料c1相互接觸的上板u和下板d配置于所述下部固定件f2上。
此后,在所述上板u上沿著與第二下部夾具222相同的方向(在圖9中圖面上的前后方向)配置第一上部夾具211后,在其上面沿著與第一下部夾具221相同的方向(在圖9中圖面上的左右方向)配置第二上部夾具212。
此時,如上所述,第二上部結(jié)合槽212b結(jié)合于所述第一上部結(jié)合槽211b。
通過上面說明的內(nèi)容,下部固定件f2配置于下部夾具220上,在其上面配置有復(fù)合材料c1相接觸的上板u和下板d,在其上面使得上部固定件f1和上部夾具210疊層。
另外,所述疊層的上下部固定件f1、f2需通過夾具200相互得到固定,為此,如圖9至11所示,開放部o形成于所述第二上部夾具212的兩側(cè)上面一部分,并且固定部230設(shè)置于所述第一下部夾具221。
此時,固定部230包括:底座231,其分別固定于所述第二下部夾具221的兩側(cè)面內(nèi)側(cè)地面;螺絲部232,其分別設(shè)置于所述底座231;鎖定部233,其分別螺絲結(jié)合于所述螺絲部232;滑動部件234,其可移動地設(shè)置于所述第二上部夾具212。
所述螺絲部232和鎖定部233設(shè)置于第一下部夾具221,并且貫通所述第二上部夾具212的開放部o并露出。為此,所述開放部o比所述螺絲部232和鎖定部233形成得大。
所述滑動部件234在所述第二上部夾具212沿著其長度方向可移動地設(shè)置,為此,使得所述滑動部件234以與第二上部夾具212類似的形式形成為∩形狀,并且將大小形成得稍微大一些,從而可設(shè)置于第二上部夾具212。
如圖所示,所述滑動部件234包括開放縫隙234a,所述開放縫隙234a從所述第二上部夾具212的兩側(cè)端沿著中心方向(從圖9圖面上的左右側(cè)端沿著中心方向)以一定長度形成,從而以能夠使得所述螺絲部232插入的形式形成。
通過如上所述的構(gòu)成,可以對夾具200和上下部固定件f1、f2進行固定或者解除固定。
首先,當固定所述上部夾具210和下部夾具220時,設(shè)置于第二上部夾具212的滑動部件234以覆蓋開放部o的形式設(shè)置。此時,螺絲部232和鎖定部233通過所述開放部o被露出,因此在所述滑動部件234覆蓋開放部o時,所述螺絲部232插入于所述滑動部件234的開放縫隙234a。
此時,如果將鎖定部233下降,從而所述鎖定部233對滑動部件234進行加壓,則與所述鎖定部233相結(jié)合的螺絲部232固定于第一下部夾具211,因此所述第二上部夾具212和第一下部夾具211相互得到固定。
由此,配置于所述第二上部夾具212和第一下部夾具2111之間的第一上部夾具211和上下固定部f1、f2以及上板u及下板d全部得到固定。
如果,當想要拆卸上部夾具210時,使得緊固結(jié)合于所述螺絲部232的鎖定部233上升,從而解除所述滑動部件234的固定狀態(tài),之后,通過移動所述滑動部件234來使得開放部o露出后,可以從第一上部夾具211分離所述第二上部夾具212。
其如上所述,第二上部夾具212的開放部o比所述鎖定部233及螺絲部232形成得大,因此即使不拆卸所述鎖定部233,也可以從第一上部夾具211分離所述第二上部夾具212。
通過如上所述的本發(fā)明,可更加容易分離上部夾具210。
另外,在所述結(jié)合槽y的情況,如圖9所示,也可以是一部分開放的形狀(211b、212b、221b、222b),也可以是具有一定寬度的縫隙212c、221c的形狀。
另外,如圖5及圖6所示,在執(zhí)行所述硬焊步驟s700后,可對所述被接合的上板u和下板d的泄漏與否進行測試s900(泄漏測試步驟)。
如圖12所示,用于所述泄漏測試步驟s900的測試裝置300可包括:壓力(press)部310,其以可升降的形式設(shè)置;底座部320,其設(shè)置于所述壓力部310底面,所述被接合的上板u和下板d設(shè)置于底座部320。
此時,為了向所述被接合的上板u和下板d注入流體,流體注入部330可設(shè)置于所述壓力部310一側(cè)。
所述流體注入部330通過所述壓力部310的下降而結(jié)合于進出端口p,從而流體可注入于所述被接合的上板u和下板d之間。
此時,所述壓力部310可包括板體形狀的壓力本體311和安裝槽312,所述安裝槽312在所述壓力本體311一側(cè)凹進去,流體注入部330設(shè)置于所述安裝槽312。
所述流體注入部330用于從外部供給源(未示出)得到流體的供給并向所述進出端口p側(cè)傳遞,由于如上所述的技術(shù)已被眾所周知,因此省略詳細的說明和圖示。
在所述底座部320上可設(shè)置有引導(dǎo)單元350,所述引導(dǎo)單元350沿著壓力部310方向(在圖12中圖面上的上部方向)設(shè)置,從而插入于所述壓力部310的結(jié)合槽313。
如上所述,所述壓力部310沿著上下方向移動,但是尤其在所述壓力部310下降時,為了正確引導(dǎo)所述壓力部310的下降位置而設(shè)置有所述引導(dǎo)單元350,所述引導(dǎo)單元350插入于壓力部310的結(jié)合槽313。
如上所述,在所述底座部320設(shè)置有相互被接合的狀態(tài)的下板d和上板u,并且從底座部320地面以其厚度大小程度凸出。
由此,所述壓力部310只有以間隔所述凸出的厚度大小程度的間距的形式與底座320保持隔開的狀態(tài),才能夠防止所述上板u和下板d的破壞。
為此,將間隔單元340設(shè)置于所述引導(dǎo)單元350一側(cè),在所述壓力部310下降時,使得壓力部310和底座部320的間距保持為在所述底座部320凸出的上板u和下板d的厚度大小程度。
此時,所述間隔單元340具有相當于在所述底座部320凸出的上板u和下板d厚度的厚度,并且設(shè)置于底座部320,如上所述,通過所述間隔單元340在壓力部310下降時,能夠以特定間距程度與底座部320相隔開。
此外,如圖所示,所述間隔單元340也可包括:接觸面341,其相當于在所述底座部320凸出的上板u和下板d的厚度;固定面342,其設(shè)置于所述接觸面341一側(cè),并且具有用于固定于底座部320的較厚的厚度。
所述引導(dǎo)單元350插入于所述壓力部310的結(jié)合槽313,但是此時,為了緩和可能產(chǎn)生的沖擊,如圖12所示,設(shè)置于底座部320,并且可包括:固定部353,其周圍設(shè)置有類似于彈簧的彈性部352;升降部351,其設(shè)置于所述固定部353上并進行升降。
如圖所示,所述升降部351為中空形狀,并且下側(cè)面得到開放,所述固定部353插入于內(nèi)部。
此時,設(shè)置于所述固定部353周圍的彈性部352卡在升降部351的下側(cè)端部并得到壓縮,據(jù)此可緩和沖擊。
另外,在所述升降部351的厚度面形成有多個貫通孔352,并且在所述貫通孔352設(shè)置固定球354。
當所述升降部351插入于壓力部310的結(jié)合槽313時,所述固定球353與結(jié)合槽313內(nèi)部相接觸并向升降部351內(nèi)側(cè)移動并得到固定,固定球354與結(jié)合槽313的內(nèi)側(cè)面相接觸,因此最終產(chǎn)生如緊密配合一樣的狀態(tài)。
由此,如果壓力部310下降,則所述升降部351連動并下降,但是通過所述彈性部352緩和當壓力部319下降時產(chǎn)生的沖擊。
如圖5及圖6所示,在執(zhí)行泄漏測試步驟s900之前,也可以進行清洗s800(清洗步驟),以便對在所述硬焊步驟s700中產(chǎn)生的異物進行去除。
如圖5及圖6和圖13所示,在所述進出端口設(shè)置步驟s500時,在與所述進出端口p和上板u相接的部位設(shè)置復(fù)合材料的復(fù)合環(huán)400,在硬焊步驟s700時,通過所述復(fù)合環(huán)400可使得進出端口p和上板u相互牢固接合。
所述進出端口在從下端向上隔開的位置上設(shè)置有向外凸出的凸出部,就所述復(fù)合環(huán)而言,進出端口的下部插入于所述復(fù)合環(huán),并卡在凸出部從而設(shè)置于進出端口。所述進出端口的下端從復(fù)合環(huán)凸出。如果作為向復(fù)合環(huán)的下部凸出的部分的進出端口插入于端口插入孔,則所述復(fù)合環(huán)位于上板的上面和進出端口的凸出部之間。
此時,如圖13所示,所述進出端口p可設(shè)置有復(fù)合材料c1,如上所述,設(shè)置有復(fù)合環(huán)400,因此也可以在所述進出端口p不設(shè)置復(fù)合材料。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板制造方法的概略圖,圖15是示出本發(fā)明的散熱板的一個例子的分解立體圖,圖16是作為本發(fā)明的方法可被適用的散熱板,示出進出端口和上板的接合的概略圖,圖17是示出根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板的制造方法的順序圖,圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的另外其他實施例的散熱板的制造方法的順序圖。
作為制造根據(jù)本發(fā)明其他實施例的散熱板10的方法,所述散熱板10包括將鋁作為木材的上板u和下板d。
此時,如圖14及圖17所示,將氧化防止層n分別形成于所述上板u和下板ds100(氧化防止層形成步驟)。
之后,對所述上板u和下板d進行塑性加工s200(塑性加工步驟)。
在執(zhí)行所述塑性加工步驟s200后,將焊料s涂覆于所述上板u和下板d之間相接的部分s400(焊料涂覆步驟)。
之后,在所述上板u和下板d相接的狀態(tài)下進行加熱,使得焊料s熔融,從而上板u和下板d得到接合s500(加熱接合步驟)。
如上所述,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同,利用焊料。通常,焊料含有鉛,從而對環(huán)境有害,因此本發(fā)明利用不含鉛的焊料。
如上所述的焊料大體上以錫為基礎(chǔ),熔點為大約232度左右,其低于鋁的再結(jié)晶溫度。
由此,如果與本發(fā)明一樣使用焊料,則可降低用于接合的溫度,據(jù)此可防止鋁的強度的降低和形狀的歪曲。
另外,所述焊料可使用各種種類,如眾所周知以錫為基礎(chǔ),在其中可包括cu、ni、ga、in、bi以及cd等。
另外,如上所述,在本發(fā)明的情況,首先執(zhí)行將氧化防止層n分別形成于所述上板u和下板d的氧化防止層形成步驟s100,其理由是為了在通過焊料接合時使得良好的接合成為可能。
由此,首先將氧化防止層n形成于所述上板u和下板d后,在其之間相接合的部分涂覆焊料ss400(焊料涂覆步驟)。
之后,在所述上板u和下板d相接的狀態(tài)下,用特定溫度和時間進行加熱s500(加熱接合步驟),從而使得所述上板u和下板d相互接合。
此時,所述特定溫度因為使用焊料s所以低于鋁材質(zhì)的上板u和下板d的再結(jié)晶溫度。
如上所述,在根據(jù)本發(fā)明的情況,與現(xiàn)有技術(shù)不同,可在低于鋁的再結(jié)晶溫度下進行接合,因此可防止材質(zhì)軟化和形狀歪曲。
此外,在根據(jù)本發(fā)明的情況,與現(xiàn)有技術(shù)不同,不使用焊劑,因此可省略在上板u和下板d接合后清洗焊劑的工藝和酸處理工藝。
此外,如上所述,不產(chǎn)生形狀歪曲,還可維持強度,因此也可省略在現(xiàn)有技術(shù)中執(zhí)行的檢查工藝,與現(xiàn)有技術(shù)相比通過所述本發(fā)明可顯著減少制造成本。
此外,如上所述,可降低用于接合的溫度,從而還可顯著減少用于加熱的爐(furnace)費用。
另外,在所述氧化防止層形成步驟(s100)中,將氧化防止層n分別形成于所述上板u和下板d,所述氧化防止層n可以通過鍍金鎳或者鋅來形成氧化防止層n。
此時,如圖14所示,所述氧化防止層n也可以形成為覆蓋所述上板u和下板d,也可以形成于所述上板u和下板d中相互面對的面和端口插入孔u3。
此外,為了將所述焊料s涂覆于上板u和下板d之間,可利用將所述焊料s涂于將要接合的部分的再流焊(reflowsoldering)工藝。所述再流焊工藝是在半導(dǎo)體制造工藝中廣泛使用的技術(shù),因此省略詳細地說明和圖示。
如上所述,本發(fā)明中,在將氧化防止層n形成于上板u和下板d后,將焊料放入其之間并接合,此時,所述上板u和下板d的母材利用al3003,形成于所述上板u和下板d的鎳或者鋅鍍金n的厚度為10μm~30μm,所述上板u和下板d在涂覆有焊料的狀態(tài)下以在230℃下維持70秒的條件進行加熱。
換句話說,所述加熱溫度要達到230℃需要規(guī)定的時間,因此在所述加熱溫度達到230℃后維持70秒。
在所述工藝條件下進行接合的情況下與現(xiàn)有技術(shù)相比使得強度提高(400%左右),因為表面美麗,所以平面圖可降低41%左右。
上板u和下板d通過根據(jù)如上所述的本發(fā)明的制造方法,在制造過程中防止母材的強度降低,因此除了al3003以外,也可使用熱傳導(dǎo)優(yōu)秀的al3n03、al3n33、al3005、al3n43、al6951。
另外,如圖17所示,也可以首先執(zhí)行氧化防止層形成步驟s100,然后執(zhí)行塑性加工步驟s200,如圖18所示,也可以首先執(zhí)行塑性加工步驟s200,然后執(zhí)行氧化防止層形成步驟s100。
以下,參照圖15或者圖17進行更加詳細地說明。
但是,首先闡明一下圖15及圖16只不過是本發(fā)明的方法可被適用的散熱板10的一個例子。
首先,氧化防止層n分別形成于所述上板u和下板ds100(氧化防止層形成步驟)。在所述氧化防止層n形成后,上板u和下板d得到塑性加工s200(塑性加工步驟)。
當然,如上所述,也可以首先執(zhí)行塑性加工步驟s200后,執(zhí)行所述氧化防止層形成步驟s100。
在所述上板u的情況,包括板體形狀的上板本體u1,在所述塑性加工步驟s200中,在所述上板本體u1形成端口插入孔u3,并且形成有固定孔u2,進出端口p插入于所述端口插入孔u3,所述固定孔u2用于使得上板在結(jié)合于下板d的狀態(tài)下固定。此外,所述上板本體u1的邊角部分得到圓角化處理或者以凹進去的形式形成。
在下板d的情況,包括外周面d7內(nèi)部凹進去的下板本體d1,在所述塑性加工步驟s200中,在所述下板本體d1的中央部形成有間壁d5,所述間壁d5朝向上板u凸出并形成有流路。
此時,在圖面上通過所述間壁d5向左右方向劃分的空間,沿著與所述間壁d5相同的方向分別凸出形成有分離壁d6,并且由于所述形狀使得冷卻水,例如,在圖面上從左側(cè)空間流動至右側(cè)空間。
此外,在下板本體d1貫通形成有固定孔d2,所述固定孔d2形成于上板本體u1的固定孔u2所形成的位置。
此外,將另一個固定孔d4形成于下板本體d1,從而使得散熱板固定。
本發(fā)明的情況,如上所述,將氧化防止層n首先形成于所述上板u和下板d后,進行如上所述的塑性加工,或者相反地,可以首先進行塑性加工后,形成氧化防止層n。
另外,也可以在執(zhí)行所述氧化防止層形成步驟s100后,對所述上板u和下板d進行清洗。這是因為在如上所述的塑性加工時在很多情況下涂覆有多種物質(zhì)的狀態(tài)下進行擠壓(pressing)或者切斷,所以目的在于經(jīng)過所述塑性加工后去除異物。當然,也可以通過清洗對形成氧化防止層n后殘存的異物質(zhì)。
之后,在所述焊料涂覆步驟s400之前,進出端口p設(shè)置為分別插入于進出端口孔u3,所述進出端口p由鋁材質(zhì)形成并為形成有氧化防止層n的中空管體,所述進出端口孔u3形成于上板u。
之后,在焊料涂覆步驟s400中,在進出端口p和上板之間也還涂覆有焊料。
如圖16所示,所述進出端口p插入設(shè)置于上板u的端口插入孔u3。在所述進出端口p形成有凸出部p1,所述凸出部p1與上板u的上面相接。
在結(jié)合所述進出端口p和上板u之前,在所述進出端口p首先形成氧化防止層n,如上所述,其可通過鎳或者鋅鍍金來形成。
此外,所述進出端口p的凸出部p1與上板u的上面相接,因此當然在所述上板u的上面也事先形成氧化防止層n。
為此,在焊料涂覆步驟s400中,在進出端口p和上板u之間也涂覆有焊料s。
換句話說,在形成有氧化防止層n的進出端口p和上板u中相互相接的部分,即在所述進出端口p的凸出部p1底面和上板u上面之間涂覆焊料s。
當然,為了方便操作,也可以將氧化防止層n和焊料s涂覆于所述凸出部p1全部。
此外,所述焊料s也可以涂覆于上板u的底面或者與所述上板u的底面相接的下板d的外周面d7。
之后,所述焊料s被熔融,從而進出端口p分別與上板u的進出端口孔u3相接合,同時所述上板u和下板d也相互接合s550(加熱接合步驟)。
此外,通過如上所述的方法來制造的散熱板,即,電動汽車用電池堆的散熱板的另外其他特征在于,包括:上板u,其形成有進出端口孔u3,并且由鋁材質(zhì)形成;下板d,其設(shè)置為與所述上板u相接合,并且由鋁材質(zhì)形成,所述上板u和下板d至少在相接合的部分分別形成有鎳或者鋅層,在所述上板u和下板的鎳或者鋅層之間形成有焊料層,所述焊料層是熔融固化而形成的。
此時,如上所述,所述鎳或者鋅層的厚度形成為10~30μm范圍。
另外,在本發(fā)明的情況,表現(xiàn)為用于電動汽車用電池堆的散熱板,此時,所述電動汽車除了純的電動汽車之外,當然還包括混合電動汽車。
以上,通過具體實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,但是其只是用于具體說明本發(fā)明,本發(fā)明并非限于此,在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)本技術(shù)領(lǐng)域的具有一般知識的技術(shù)人員可進行變形或改良,這是顯而易見的。
本發(fā)明的單純變形或變更全部屬于本發(fā)明的范疇,本發(fā)明的具體包含范圍通過所附的專利權(quán)利要求來得到明確。
通過上面說明的本發(fā)明,在對上板和下板進行接合的硬焊時,對殘存于焊劑的水分進行全部去除,據(jù)此使得所述焊劑緊貼涂覆于上板和下板的同時,從而在使用時可使得上板和下板更加牢固地接合。
此外,通過本發(fā)明,利用在低溫可使用的焊料對上板和下板進行接合,從而可防止強度的降低和形狀的歪曲,因為沒有使用現(xiàn)有的焊劑,所以可省略清洗工藝和酸處理工藝,從而還可減少制造成本。