CN112103420A - 温控组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温控组件及电池包，温控组件包括第一侧板、第二侧板以及第一缓冲板。第一缓冲板设置于第二侧板与第一侧板之间，以将所述空腔划分为多个通道，且第一缓冲板的至少部分从第一侧板朝向第二侧板倾斜延伸。当外部空气流经温控组件的通道时，即可实现对电池的散热处理。在电池包的使用过程中，相邻两个电池的膨胀力分别挤压第一侧板和第二侧板，由于第一缓冲板的至少部分倾斜延伸，从而使得传递给第一缓冲板的膨胀力大大减小，由此延长了温控组件的使用寿命。并且，由于第一缓冲板倾斜延伸的所述至少部分在膨胀力的作用下更容易产生弯曲变形，从而使得温控组件能够及时吸收电池的膨胀力，由此提高了电池的使用寿命。

Description

温控组件及电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种温控组件及电池包。

背景技术

电池包通常包括成组在一起的多个电池。在成组技术中，除了保证结构自身强度和性能外，还需要考虑结构对于电池寿命的影响，其中温度和膨胀力对于电池寿命影响很大，所以在设计时必须考虑热管理和膨胀力设计。

在热管理设计方面：目前主要有水冷和风冷两种方式。其中，由于水冷方式的成本较高，因而电池包普遍采用风冷方式进行散热。

在膨胀力设计方面：电池包在充放电过程中，电池会逐渐产生膨胀、且与固定结构产生相互作用力(即膨胀力)。其中，适当的膨胀力会有益于电池自身反应，但是过大的膨胀力会使得电池受压过大而发生析锂现象，甚至产生不可逆的容量损失，从而极大地降低了电池的寿命。

为了缓解膨胀力，目前主要有以下几种形式：(1)电池之间直接贴紧、加强外部结构，以直接抵抗膨胀力，这种方式的不足之处在于：当电池容量和电池成组串数逐渐提升时，电池成组后的膨胀力会越来越大，从而降低了电池使用寿命；(2)电池间增加缓冲垫等结构，其通过材料自身伸缩特性来吸收膨胀力，从而降低成组后的膨胀力，这种方式的不足之处在于：电池大面紧贴缓冲垫，只能采用电池侧面和底部散热，由此降低了散热效率；(3)电池与电池隔开，中间空出间隙，以使得电池自由膨胀，这种方式的不足之处在于：电池初始时为自由膨胀，在无压力下容易反应不充分，降低了使用寿命，同时若电池膨胀量较大、预留间隙过大时，影响成组体积。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种温控组件及电池包，当温控组件应用于电池包中时，温控组件不仅能够对电池进行热管理，还能够吸收电池产生的膨胀力，从而降低了电池在膨胀力作用下产生的变形，极大地提高了电池的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供了一种温控组件，其包括：第一侧板；第二侧板，沿纵向与第一侧板相对设置，且第二侧板连接于第一侧板并与第一侧板一起形成有空腔；以及第一缓冲板，设置于第二侧板与第一侧板之间并连接于第二侧板和第一侧板，以将所述空腔划分为多个通道，且第一缓冲板的至少部分从第一侧板朝向第二侧板倾斜延伸。

第一缓冲板的延伸方向与第一侧板形成的锐角θ₁不大于45°。

第一缓冲板形成为波浪状结构。

第一缓冲板整体从第一侧板朝向第二侧板倾斜延伸而成。

第一缓冲板形成为板状结构或者弧形状结构。

第一缓冲板整体从第一侧板朝向第二侧板倾斜向上延伸而成。温控组件还包括：第二缓冲板，设置于第二侧板与第一侧板之间并连接于第二侧板和第一侧板，且第二缓冲板从第一侧板朝向第二侧板倾斜向下延伸而成。

第二缓冲板沿上下方向与第一缓冲板间隔设置。

第二缓冲板直接连接于第一缓冲板。

第二缓冲板与第一缓冲板形成为拱形结构。或者，第二缓冲板与第一缓冲板、第一侧板的对应部分形成为三角形结构。或者，第二缓冲板与第一缓冲板、第二侧板的对应部分形成为三角形结构。

本发明还提供了一种电池包，其包括多个电池以及上述所述的温控组件，所述多个电池包括第一电池和第二电池，温控组件设置于第一电池与第二电池之间。

所述多个电池在横向上排列成至少两排电池排，各电池排中的相邻两个电池之间均设置有温控组件。电池包还包括：下箱体，支撑所述至少两排电池排；风道组件，设置于两排电池排之间并固定于下箱体，且风道组件与对应的电池排形成有风道，所述风道连通于对应的温控组件的多个通道；以及风机，连通于所述风道。

风道组件包括：风量调节板，设置于所述风道内并使所述风道沿纵向从靠近风机一侧向远离风机一侧扩张。

本发明的有益效果如下：

本发明的电池包中，当外部空气流经温控组件的通道时，即可实现对电池的散热处理。且在电池包的使用过程中，电池会产生膨胀力，此时相邻两个电池的膨胀力分别挤压第一侧板和第二侧板、而第一侧板和第二侧板将膨胀力传递给第一缓冲板。由于第一缓冲板的至少部分从第一侧板朝向第二侧板倾斜延伸，从而使得经由第一侧板和第二侧板传递给第一缓冲板的膨胀力大大减小，由此延长了温控组件的使用寿命。并且，由于第一缓冲板倾斜延伸的所述至少部分在膨胀力的作用下更容易产生弯曲变形，从而使得温控组件能够及时吸收电池的膨胀力，由此极大地提高了电池的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的电池包在一实施例中的爆炸图。

图2是本发明的电池包在另一实施例中的立体图。

图3是图2中的温控组件的立体图。

图4是图3中的圆圈部分的放大图。

图5是图1中的温控组件的立体图。

图6是图5的一变形例。

图7是图5的另一变形例。

图8是图5的主视图。

其中，附图标记说明如下：

1温控组件 43第二支撑板

11第一侧板 44安装板

12第二侧板 45密封条

13第一缓冲板 5风机

14第二缓冲板 6扎带

15第一连接板 7上箱盖

16第二连接板 8端板

2电池 9安装面板

2A第一电池 10线束隔离板

2B第二电池 S电池排

3下箱体 F通道

4风道组件 X横向

41风量调节板 Y纵向

42第一支撑板 Z上下方向

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”、应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

参照图1至图8，本申请的电池包包括温控组件1、多个电池2、下箱体3、风道组件4、风机5、扎带6、上箱盖7、端板8、安装面板9以及线束隔离板10。

参照图1和图2，所述多个电池2包括第一电池2A和第二电池2B，温控组件1设置于第一电池2A与第二电池2B之间。进一步地，第一电池2A和第二电池2B在数量上可均为多个、多个第一电池2A和多个第二电池2B在纵向Y上交替排列，且每相邻的第一电池2A和第二电池2B之间可均设置温控组件1。

为了保证温控组件1的强度以及导热性，温控组件1可由金属材料制成，如铝型材。

参照图3至图8，温控组件1可包括第一侧板11、第二侧板12、第一缓冲板13、第一连接板15以及第二连接板16。其中，第一侧板11、第二侧板12、第一缓冲板13、第一连接板15以及第二连接板16可采用挤铝工艺一体成型。

第一侧板11沿纵向Y与第二侧板12相对设置，且第二侧板12通过第一连接板15和第二连接板16连接于第一侧板21。其中，第一侧板11和第二侧板12直接面向对应电池2的大面设置，当外部空气流经温控组件1时，即可实现对电池2的散热处理。

第一连接板15连接第一侧板11的一端和第二侧板12的一端、第二连接板16连接第一侧板11的另一端和第二侧板12的另一端，由此第一侧板11、第二侧板12、第一连接板15以及第二连接板16一起形成带有空腔的围框结构。

第一缓冲板13设置于第二侧板12与第一侧板11之间并连接于第二侧板12和第一侧板11，以将所述空腔划分为多个通道F，且第一缓冲板13的至少部分从第一侧板1朝向第二侧板12倾斜延伸。其中，第一缓冲板13在数量上可为多个，所述多个第一缓冲板13沿上下方向Z间隔设置，从而将所述空腔划分为多个通道F。

在电池包的使用过程中，电池2会产生膨胀力，此时相邻两个电池2(即第一电池2A和第二电池2B)的膨胀力分别挤压第一侧板11和第二侧板12、而第一侧板11和第二侧板12将膨胀力传递给第一缓冲板13。由于第一缓冲板13的至少部分从第一侧板1朝向第二侧板12倾斜延伸，从而使得经由第一侧板11和第二侧板12传递给第一缓冲板13的膨胀力大大减小，由此延长了温控组件1的使用寿命。并且，由于第一缓冲板13倾斜延伸的所述至少部分在膨胀力的作用下更容易产生弯曲变形，从而使得温控组件1能够及时吸收电池2的膨胀力，由此极大地提高了电池2的使用寿命。

由于第一缓冲板13的延伸方向(即第一缓冲板13的所述至少部分的延伸方向)与第一侧板11形成的夹角大小以及与第二侧板12形成的夹角大小，决定了经由第一侧板11和第二侧板12传递给第一缓冲板13的膨胀力大小，若第一缓冲板13受到的膨胀力过大，则会压断第一缓冲板13。因此，为了防止第一缓冲板13被过大的膨胀力压断，优选地，参照图8，第一缓冲板13的延伸方向与第一侧板11形成的锐角θ₁不大于45°(第一缓冲板13与第二侧板12形成的锐角等于第一缓冲板13与第一侧板11形成的锐角)。

下面基于第一缓冲板13的设置方式，详细说明温控组件1的几种具体结构。

在第一实施例中(未示出)，温控组件1的第一侧板1与第二侧板12之间仅设置有第一缓冲板13，第一缓冲板13整体从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜延伸而成。具体地，第一缓冲板13整体可沿从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜向上的方向延伸而成；或者，第一缓冲板13整体可沿从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜向下的方向延伸而成。

在第一实施例中，第一缓冲板13可形成为板状结构或者弧形状结构。第一缓冲板13可形成为厚度均匀的结构；或者，第一缓冲板13可形成为中间厚两端薄的结构；或者，第一缓冲板13可形成为中间薄两端厚的结构。

在第二实施例中，参照图3和图4，温控组件1的第一侧板1与第二侧板12之间仅设置有第一缓冲板13，此时第一缓冲板13可形成为波浪状结构(也可称为瓦楞板状结构)。换句话说，第一缓冲板13沿从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜向上的方向以及从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜向下的方向交替延伸而成。

这种结构的第一缓冲板13形成有一个个凸起，且各凸起形成为弧形状结构。基于各凸起的形状结构，使得第一缓冲板13具有足够的弯曲变形空间，从而使得温控组件1能够及时吸收电池2的膨胀力，极大地提高了电池2的使用寿命。

在第三实施例中，参照图5至图7，第一缓冲板13整体从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜向上延伸而成，温控组件1还包括第二缓冲板14。第二缓冲板14设置于第二侧板12与第一侧板11之间并连接于第二侧板12和第一侧板11，且第二缓冲板14从第一侧板11朝向第二侧板12倾斜向下延伸而成。第二缓冲板14用于与第一缓冲板13一起吸收电池2的膨胀力，由此极大地提高了电池2的使用寿命。

第二缓冲板14在数量上可为多个，所述多个第二缓冲板14沿上下方向Z间隔设置，以与第一缓冲板13一起将所述空腔划分为多个通道F。

由于第二缓冲板14的延伸方向与第一侧板11形成的夹角大小以及与第二侧板12形成的夹角大小，决定了经由第一侧板11和第二侧板12传递给第二缓冲板14的膨胀力大小，若第二缓冲板14受到的膨胀力过大，则会压断第二缓冲板14。因此，为了防止第二缓冲板14被过大的膨胀力压断，优选地，参照图8，第二缓冲板14的延伸方向与第一侧板11形成的锐角θ₂不大于45°(第二缓冲板14与第二侧板12形成的锐角等于第二缓冲板14与第一侧板11形成的锐角)。

参照图5，第二缓冲板14沿上下方向Z与第一缓冲板13间隔设置且第一缓冲板13与第二缓冲板14交错布置，此时第一缓冲板13和第二缓冲板14形成为“八”字状结构。这种“八”字状结构，保证了温控组件1的结构稳定性，提高了温控组件1的结构强度。

参照图6，第二缓冲板14直接连接于第一缓冲板13，且第一缓冲板13和第二缓冲板14与第一侧板1的对应部分形成三角状结构、第一缓冲板13和第二缓冲板14与第二侧板12的对应部分也形成三角状结构。这种三角状结构，保证了温控组件1的结构稳定性，提高了温控组件1的结构强度。

参照图7，第二缓冲板14直接连接于第一缓冲板13，且第一缓冲板13与第二缓冲板14形成为拱形结构。这种拱形结构，保证了温控组件1的结构稳定性，提高了温控组件1的结构强度。

在第三实施例中，第一缓冲板13和第二缓冲板14可形成为厚度均匀的结构(如图6和图7所示)。或者，第一缓冲板13和第二缓冲板14可形成为中间厚两端薄的结构。或者，第一缓冲板13和第二缓冲板14可形成为中间薄两端厚的结构(如图5和图8所示)。第一缓冲板13和第二缓冲板14可形成为板状结构(如图6所示)或者弧形状结构(如图7所示)。

参照图1和图2，下箱体3用于支撑所述多个电池2。所述多个电池2在横向X上可排列成至少两排电池排S，风道组件4设置于两排电池排S之间并固定于下箱体3。温控组件1具有多个通道F、风道组件4与对应的电池排S形成有风道，且所述风道连通于对应的温控组件1的多个通道F和风机5。具体地，风道组件4可包括风量调节板41、第一支撑板42、第二支撑板43、安装板44以及密封条45。

风量调节板41设置于所述风道内，第一支撑板42与第二支撑板43在纵向Y上间隔设置且第一支撑板42靠近风机5。其中，风量调节板41的高度沿第一支撑板42朝向第二支撑板43的方向依次减小，以使所述风道沿纵向Y从靠近风机5一侧向远离风机5一侧扩张。

安装板44沿纵向Y延伸并连接于第一支撑板42和第二支撑板43，且风量调节板41固定安装于安装板44。密封条45设置于第一支撑板42、第二支撑板43以及安装板44上。当风道组件4与多个电池2完成装配后，密封条45粘接于对应的电池排S以与该电池排S密封连接。

电池包在使用过程中，在风机5的作用下，外部空气能够进入温控组件1的多个通道F中，以实现对电池2的散热。同时，基于风量调节板41的设置，外部空气进入不同温控组件1的量不同，由此实现对所有电池2的均匀散热。

参照图1和图2，端板8在纵向Y上设置于各电池排S两端。扎带6沿周向箍紧对应一个电池排S中的所有电池2、对应的温控组件1以及对应的两个端板8。安装面板9在纵向Y上位于对应的端板8外侧、固定连接于下箱体3以及对应的端板8、并固定安装风机5。

参照图1和图2，线束隔离板10设置于所述多个电池2上方并直接固定于端板8，由此有助于提高电池包的成组效率以及一体化程度。上箱盖7设置于线束隔离板10的上方并通过紧固件(如铆钉)与线束隔离板10固定连接。这里，由于上箱盖7的周侧未设置卡扣等复杂结构，因而其可采用吸塑工艺直接加工而成，从而降低了加工成本。

Claims (12)

1.一种温控组件(1)，其特征在于，包括：

第一侧板(11)；

第二侧板(12)，沿纵向(Y)与第一侧板(11)相对设置，且第二侧板(22)连接于第一侧板(21)并与第一侧板(21)一起形成有空腔；以及

第一缓冲板(13)，设置于第二侧板(12)与第一侧板(11)之间并连接于第二侧板(12)和第一侧板(11)，以将所述空腔划分为多个通道(F)，且第一缓冲板(13)的至少部分从第一侧板(11)朝向第二侧板(12)倾斜延伸。

2.根据权利要求1所述的温控组件(1)，其特征在于，第一缓冲板(13)的延伸方向与第一侧板(11)形成的锐角θ₁不大于45°。

3.根据权利要求1所述的温控组件(1)，其特征在于，第一缓冲板(13)形成为波浪状结构。

4.根据权利要求1所述的温控组件(1)，其特征在于，第一缓冲板(13)整体从第一侧板(11)朝向第二侧板(12)倾斜延伸而成。

5.根据权利要求4所述的温控组件(1)，其特征在于，第一缓冲板(13)形成为板状结构或者弧形状结构。

6.根据权利要求4所述的温控组件(1)，其特征在于，

第一缓冲板(13)整体从第一侧板(11)朝向第二侧板(12)倾斜向上延伸而成；

温控组件(1)还包括：第二缓冲板(14)，设置于第二侧板(12)与第一侧板(11)之间并连接于第二侧板(12)和第一侧板(11)，且第二缓冲板(14)从第一侧板(11)朝向第二侧板(12)倾斜向下延伸而成。

7.根据权利要求6所述的温控组件(1)，其特征在于，第二缓冲板(14)沿上下方向(Z)与第一缓冲板(13)间隔设置。

8.根据权利要求6所述的温控组件(1)，其特征在于，第二缓冲板(14)直接连接于第一缓冲板(13)。

9.根据权利要求8所述的温控组件(1)，其特征在于，

第二缓冲板(14)与第一缓冲板(13)形成为拱形结构；或者

第二缓冲板(14)与第一缓冲板(13)、第一侧板(11)的对应部分形成为三角形结构；或者

第二缓冲板(14)与第一缓冲板(13)、第二侧板(12)的对应部分形成为三角形结构。

10.一种电池包，其特征在于，包括多个电池(2)以及权利要求1-9中任一项所述的温控组件(1)，所述多个电池(2)包括第一电池(2A)和第二电池(2B)，温控组件(1)设置于第一电池(2A)与第二电池(2B)之间。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，

所述多个电池(2)在横向(X)上排列成至少两排电池排(S)，各电池排(S)中的相邻两个电池(2)之间均设置有温控组件(1)；

电池包还包括：下箱体(3)，支撑所述至少两排电池排(S)；风道组件(4)，设置于两排电池排(S)之间并固定于下箱体(3)，且风道组件(4)与对应的电池排(S)形成有风道，所述风道连通于对应的温控组件(1)的多个通道(F)；以及风机(5)，连通于所述风道。

12.根据权利要求11所述的电池包，其特征在于，风道组件(4)包括：风量调节板(41)，设置于所述风道内并使所述风道沿纵向(Y)从靠近风机(5)一侧向远离风机(5)一侧扩张。

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