CN116190862B - 导热装置、电池组及用电设备 - Google Patents
导热装置、电池组及用电设备Info
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Abstract
本申请公开一种导热装置、电池组及用电设备,导热装置包括第一结构层、第二结构层和中间层组件,第二结构层与第一结构层沿第一方向排列设置并相互连接,中间层组件沿第一方向位于第一结构层和第二结构层之间,并连接第一结构层和第二结构层。中间层组件设有沿第一方向贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层均覆盖通槽并形成连通的流道,有利于简化导热装置的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置的总厚度,减小导热装置对电池组空间利用率的影响,还能够降低成本。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种导热装置、电池组及用电设备。
背景技术
电池组在工作时会产生热量,为了减少温升对电池组的影响,电池组内通常设有散热装置,例如液冷板。但液冷板由于其结构特征,导致其占用的体积较大,降低电池组的空间利用率,而且液冷板的制造成本也较高,增大电池组的制造成本。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种导热装置,能够降低包含该导热装置的电池组的成本,且降低对电池组空间利用率的影响。
本申请的实施例提供一种导热装置,包括第一结构层、第二结构层和中间层组件,第二结构层与第一结构层沿第一方向排列设置并相互连接,中间层组件沿第一方向位于第一结构层和第二结构层之间,并连接第一结构层和第二结构层。中间层组件设有沿第一方向贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层均覆盖通槽并形成连通的流道。
上述的导热装置中,通过中间层组件设置贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层覆盖通槽并形成连通的流道,有利于简化导热装置的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置的总厚度,还能够降低导热装置的加工制造成本。
在本申请的一些实施例中,第一结构层由铝塑膜层或聚酰亚胺膜制成,有利于提高第一结构层的柔性,便于弯折第一结构层,以使得导热装置适应不同的应用场景。
在本申请的一些实施例中,第二结构层由铝塑膜层或聚酰亚胺膜制成,有利于提高第二结构层的柔性,便于弯折第二结构层,以使得导热装置适应不同的应用场景。
在本申请的一些实施例中,中间层组件由聚碳酸酯、碳纤维或橡胶制成,有利于提高中间层组件的柔性,便于弯折中间层组件,以使得导热装置适应不同的应用场景,还有利于提高中间层组件的化学稳定性,降低中间层组件被冷却介质腐蚀的风险。
在本申请的一些实施例中,中间层组件与第一结构层和第二结构层通过热压一体连接,有利于简化导热装置的装配工艺,提高装配效率,还有利于提高导热装置的密封性,降低冷却介质从流道泄漏的风险。
在本申请的一些实施例中,第一结构层沿第一方向的厚度小于等于1mm,有利于减小导热装置的总厚度。
在本申请的一些实施例中,第二结构层沿第一方向的厚度小于等于1mm,有利于减小导热装置的总厚度。
在本申请的一些实施例中,中间层组件沿第一方向的厚度小于等于1mm,有利于减小导热装置的总厚度。
在本申请的一些实施例中,第一结构层沿第一方向的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.7mm,有利于进一步减小导热装置的总厚度。
在本申请的一些实施例中,第二结构层沿第一方向的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.7mm,有利于进一步减小导热装置的总厚度。
在本申请的一些实施例中,中间层组件沿第一方向的厚度大于等于0.5mm且小于等于0.7mm,有利于进一步减小导热装置的总厚度。
在本申请的一些实施例中,中间层组件一体成型,便于加工形成通槽,降低导热装置的加工制造成本。
在本申请的一些实施例中,中间层组件的数量为多个,所有的中间层组件沿第一方向堆叠设置。通过调整中间层组件的数量,能够调整导热装置的总厚度,以使导热装置能够应用于不同的场景,提高导热装置的适用性。
在本申请的一些实施例中,中间层组件包括边框和多个导流部,边框围设形成沿第一方向贯穿的容置部,多个导流部相互间隔的设于容置部,不同的导流部之间的间隙及导流部与边框之间的间隙形成通槽。将中间层组件分体式设计,有利于进一步简化中间层组件的加工制造工艺,节约导热装置的制造成本。
在本申请的一些实施例中,导流部为多层结构,部分导流部沿第一方向堆叠设置。通过调整导流部的堆叠数量,能够调整导热装置的总厚度,以使导热装置能够使用不同的应用场景,提高导热装置的适用性。
在本申请的一些实施例中,导热装置设有第一开口和第二开口,第一开口和第二开口通过流道相连通,第一开口被配置为输入导热介质,第二开口被配置为输出导热介质。通过第一开口和第二开口能够使流道内的冷却介质形成外循环,有利于进一步提高导热装置的冷却降温效果。
在本申请的一些实施例中,流道包括第一主流道、第二主流道和N个支流道,第一主流道与第一开口连通,第二主流道与第二开口连通,N个支流道均连通第一主流道和第二主流道,有利于提高导热装置的冷却面积,提高导热装置与电芯之间的导热效果。
在本申请的一些实施例中,沿远离第一开口的方向上,各个支流道的横截面面积逐渐增大。远离第一开口的支流道内冷却介质的流速较慢,使远离第一开口的支流道的横截面面积较大,有利于降低不同支流道内单位时间的冷却介质流量差,提高导热装置上不同位置的导热效果的均匀性。
本申请的实施例还提供一种电池组,包括壳体、多个电芯和前述任一实施例所述的导热装置,电芯设于壳体内。
上述的电池组中,通过中间层组件设置贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层覆盖通槽并形成连通的流道,有利于简化导热装置的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置的总厚度,减小导热装置对电池组空间利用率的影响,减小电池组因空间利用率低对用电设备的影响;还能够降低导热装置的加工制造成本,降低电池组的制造成本。
在本申请的一些实施例中,导热装置的至少部分位于两个相邻的电芯之间,导热装置包括弯折部,导热装置于弯折部区域弯折变形,弯折部的最小弯曲半径为2mm,有利于使导热装置弯折地连接于电芯,提高导热装置接触电芯的面积,提高导热装置与电芯之间的导热效果。
在本申请的一些实施例中,电池组还包括冷却介质,冷却介质能够通过流道流通;冷却介质包括但不限于液体农药、氟化物溶液、水、乙二醇水溶液或者去离子水溶液。
本申请的实施例还提供一种用电设备,包括前述一项实施例所述的电池组。
上述的用电设备中,电池组的导热装置通过中间层组件设置贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层覆盖通槽并形成连通的流道,有利于简化导热装置的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置的总厚度,减小导热装置对电池组空间利用率的影响,减小电池组因空间利用率低对用电设备的影响;还能够降低导热装置的加工制造成本,降低电池组的制造成本,降低用电设备的制造成本。
在本申请的一些实施例中,用电设备还包括导流装置,导流装置连通流道,导流装置能够提供动力以驱动冷却介质流动。
附图说明
图1是本申请的一个实施例中导热装置的结构示意图。
图2是本申请的一个实施例中导热装置的爆炸图。
图3是本申请的一个实施例中导热装置沿第一方向上的视图。
图4是本申请的一个实施例中导热装置沿第一方向上的视图。
图5是本申请的一个实施例中中间层组件沿第一方向上的视图。
图6是本申请的一个实施例中中间层组件的爆炸图。
图7是本申请的一个实施例中中间层组件沿第一方向上的视图。
图8是本申请的一个实施例中中间层组件沿第一方向上的视图。
图9是本申请的一个实施例中导热装置的爆炸图。
图10是本申请的一个实施例中中间层组件的结构示意图。
图11是本申请的一个实施例中中间层组件沿第一方向上的视图。
图12是本申请的一个实施例中电池组的结构示意图。
图13是本申请的一个实施例中导热装置与堆叠电芯连接后的结构示意图。
图14是本申请的一个实施例中电芯的结构示意图。
图15是本申请的一个实施例中导热装置与堆叠电芯连接后的结构示意图。
图16是本申请的一个实施例中用电设备的结构示意图。
主要元件符号说明
电池组 100
导热装置 10
第一结构层 11
第二结构层 12
中间层组件 13
通槽 131
边框 132
导流部 133
容置部 134
流道 14
第一主流道 141
第二主流道 142
支流道 143
第一支流道 144
支流第一开口 1441
支流第二开口 1442
第一开口 151
第二开口 152
融合区 16
第一连接件 171
第二连接件 172
弯折部 18
连接部 19
壳体 20
电芯 30
用电设备 200
第一方向 Z
第二方向 Y
第三方向 X
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“设有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。在不冲突的情况下,本申请中的的各个实施方式可以相互组合。
需要说明的是,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请的实施例提供一种导热装置,包括第一结构层、第二结构层和中间层组件,第二结构层与第一结构层沿第一方向排列设置并相互连接,中间层组件沿第一方向位于第一结构层和第二结构层之间,并连接第一结构层和第二结构层。中间层组件设有沿第一方向贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层均覆盖通槽并形成连通的流道。
上述的导热装置中,通过中间层组件设置贯穿的通槽,第一结构层和第二结构层覆盖通槽并形成连通的流道,有利于简化导热装置的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置的总厚度,还能够降低导热装置的加工制造成本。
下面结合附图,对本申请的实施例作进一步的说明。
如图1和图2所示,本申请的实施例提供一种导热装置10,包括第一结构层11、第二结构层12和中间层组件13,第二结构层12与第一结构层11沿第一方向Z排列设置并相互连接,中间层组件13沿第一方向Z位于第一结构层11和第二结构层12之间,并连接第一结构层11和第二结构层12。中间层组件13设有沿第一方向Z贯穿的通槽131,第一结构层11和第二结构层12均覆盖通槽131并形成连通的流道14。
上述的导热装置10中,通过中间层组件13设置贯穿的通槽131,第一结构层11和第二结构层12覆盖通槽131并形成流道14,有利于简化导热装置10的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置10的总厚度,还能够降低导热装置10的加工制造成本。
在一实施例中,中间层组件13可以通过模切工艺加工形成通槽131,相较于传统技术中在下板上冲压形成凹槽以形成流道14,通过模切工艺加工中间层组件13,不仅节约成本,还有利于将中间层组件13的厚度减薄,进而使导热装置10的总厚度减薄。
在一实施例中,在导热介质于流道14内流通过程中,导热介质能够与导热装置10进行热交换,从而改变导热装置10的温度。在一实施例中,导热介质为冷却介质,冷却介质能够使导热装置10降温。在一实施例中,导热介质为升温介质,升温介质能够使导热装置10升温。
作为示例性的,下面以导热介质为冷却介质为例作进一步的说明。
在一实施例中,第一结构层11由铝塑膜层或聚酰亚胺膜制成,有利于提高第一结构层11的柔性,便于弯折第一结构层11,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景,还有利于提高第一结构层11的耐磨性能,降低导热装置10破损的风险。
在一实施例中,第二结构层12由铝塑膜层或聚酰亚胺膜制成,有利于提高第二结构层12的柔性,便于弯折第二结构层12,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景,还有利于提高第二结构层12的耐磨性能,降低导热装置10破损的风险。
在一实施例中,中间层组件13由聚碳酸酯、碳纤维或橡胶制成,有利于提高中间层组件13的柔性,便于弯折中间层组件13,以使得导热装置10适应不同的应用场景,其中,聚碳酸酯或碳纤维材质还有利于提高中间层组件13的化学稳定性,降低中间层组件13被冷却介质腐蚀的风险。
在一实施例中,第一结构层11沿第一方向Z上的厚度小于等于1mm,有利于减小导热装置10的总厚度,还有利于提高第一结构层11的柔性,便于第一结构层11弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,第一结构层11沿第一方向Z上的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.7mm,有利于进一步减小导热装置10的总厚度,及进一步有利于第一结构层11弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,第一结构层11沿第一方向Z上的厚度为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1mm中的任一个,有利于减小导热装置10的总厚度,还有利于第一结构层11弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,第二结构层12沿第一方向Z上的厚度小于等于1mm,有利于减小导热装置10的总厚度,还有利于第二结构层12弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,第二结构层12沿第一方向Z上的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.7mm,有利于进一步减小导热装置10的总厚度,及进一步有利于第二结构层12弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,第二结构层12沿第一方向Z上的厚度为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1mm中的任一个,有利于减小导热装置10的总厚度,还有利于第二结构层12弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,中间层组件13沿第一方向Z上的厚度小于等于1mm,有利于减小导热装置10的总厚度,还有利于中间层组件13弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,中间层组件13沿第一方向Z上的厚度大于等于0.5mm且小于等于0.7mm,有利于进一步减小导热装置10的总厚度,及进一步有利于中间层组件13弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
在一实施例中,中间层组件13沿第一方向Z上的厚度为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1mm中的任一个,有利于减小导热装置10的总厚度,还有利于中间层组件13弯折,以使得导热装置10能够适应不同的应用场景。
如图2和图3所示,在一实施例中,中间层组件13与第一结构层11和第二结构层12通过热压一体连接,有利于简化导热装置10的装配工艺,提高装配效率,还有利于提高导热装置10的密封性,降低冷却介质从流道14泄漏的风险。
在一实施例中,中间层组件13与第一结构层11和第二结构层12通过热压形成融合区16,融合区16环绕设置,沿第一方向Z上,流道14的投影位于融合区16所围区域的投影内,不仅有利于提高中间层组件13连接第一结构层11和第二结构层12的稳定性,提高导热装置10的抗震性能,还有利于提高导热装置10的密封性能,降低流道14内冷却介质外泄的风险。
如图2和图4所示,在一实施例中,第一结构层11和第二结构层12通过热压形成融合区16,融合区16环绕设置,沿第一方向Z上,中间层组件13的投影位于融合区16所围区域的投影内,有利于减小中间层组件13的面积,节约中间层组件13的用量,节约导热装置10的制造成本。可选的,沿第一方向Z上,中间层组件13的投影与融合区16的投影相离。
在一实施例中,沿第一方向Z,中间层组件13的一端连接第一结构层11,中间层组件13的另一端连接第二结构层12,第一结构层11和第二结构层12将中间层组件13夹持固定,有利于降低中间层组件13在第一结构层11和第二结构层12中间窜动的风险,提高导热装置10的抗震性能。
在一实施例中,中间层组件13一体成型,便于加工形成通槽131,降低导热装置10的加工制造成本。
在一实施例中,中间层组件13的数量为多个(图未示),所有的中间层组件13沿第一方向Z堆叠设置。通过调整中间层组件13的数量,能够调整导热装置10的总厚度,以使导热装置10能够使用不同的应用场景,提高导热装置10的适用性。例如,在需要导热装置10应用于空间较为紧张的场景时,通过减少中间层组件13的数量,可以减小导热装置10的总厚度,以减小其对空间的影响;在需要导热装置10具有填充属性时,通过增大中间层组件13的数量,可以增大导热装置10的总厚度,以使其起到填充的作用。
如图2、图5和图6所示,在一实施例中,中间层组件13为分体结构,包括边框132和多个导流部133,边框132围设形成沿第一方向Z贯穿的容置部134,多个导流部133相互间隔的设于容置部134,不同的导流部133之间的间隙及导流部133与边框132之间的间隙形成通槽131。将中间层组件13分体式设计,有利于进一步简化中间层组件13的加工制造工艺,节约导热装置10的制造成本。
在一实施例中,沿第一方向Z上,第一结构层11和第二结构层12将边框132及导流部133夹持固定,有利于降低边框132及导流部133发生窜动的风险,提高导热装置10的抗震性能。第一结构层11和第二结构层12将通槽131沿第一方向Z上的两端封闭,形成流道14。
在一实施例中,导流部133为多层结构,不同层的导流部133沿第一方向Z堆叠设置。通过调整导流部133的堆叠数量,能够调整导热装置10的总厚度,以使导热装置10能够使用不同的应用场景,提高导热装置10的适用性。
在一实施例中,导热装置10设有第一开口151和第二开口152,第一开口151和第二开口152通过流道14相连通,第一开口151被配置为输入冷却介质,第二开口152被配置为输出冷却介质。通过设置第一开口151和第二开口152,冷却介质能够通过第一开口151进入流道14,并从第二开口152流出,使流道14内的冷却介质能够形成外循环,有利于进一步提高导热装置10的冷却降温效果。
在一实施例中,第一开口151设于第一结构层11并贯穿第一结构层11。在一实施例中,第一开口151设于第二结构层12并贯穿第二结构层12(图未示)。在一实施例中,第一开口151设于第一结构层11和第二结构层12相连接的区域(图未示),例如,第一结构层11和第二结构层12通过热压设备熔融连接,第一开口151设于熔融区域,并贯穿熔融区域。
在一实施例中,第二开口152设于第一结构层11并贯穿第一结构层11。在一实施例中,第二开口152设于第二结构层12并贯穿第二结构层12(图未示)。在一实施例中,第二开口152设于第一结构层11和第二结构层12相连接的区域(图未示),例如,第一结构层11和第二结构层12通过热压设备熔融连接,第二开口152设于熔融区域,并贯穿熔融区域。
作为示例性的,下面以第一开口151和第二开口152均设于第一结构层11,并贯穿第一结构层11为例作进一步的说明。
在一实施例中,流道14包括第一主流道141、第二主流道142和N个支流道143,第一主流道141与第一开口151连通,第二主流道142与第二开口152连通,N个支流道143均连通第一主流道141和第二主流道142。冷却介质通过第一开口151进入第一主流道141后,沿着第一主流道141进入各个不同的支流道143,并于第二主流道142内汇流,最终从第二开口152流出。通过设置N个支流道143,有利于流道14内的冷却介质能够连接不同区域的第一结构层11和第二结构层12,提高导热装置10的冷却面积,提高其冷却降温的效果。其中,N为大于1的整数。
在一实施例中,沿第二方向Y上,第一开口151和第二开口152位于导热装置10的同一端。沿第三方向X上,第一开口151和第二开口152排列设置,第一主流道141和第二主流道142排列设置,N个支流道143位于第一主流道141和第二主流道142之间。沿第二方向Y,N个支流道143排列设置,有利于流道14内的冷却介质能够连接不同区域的第一结构层11和第二结构层12,提高导热装置10的冷却面积,提高其冷却降温的效果。其中,第二方向Y垂直于第一方向Z,第三方向X同时垂直于第一方向Z和第二方向Y。
在一实施例中,在第一方向Z上观察,各个支流道143均弯折布置,有利于增大支流道143内冷却介质与第一结构层11之间的接触面积,及增大支流道143内冷却介质与第二结构层12之间的接触面积,提高导热装置10的冷却面积,提高其冷却降温的效果。
在一实施例中,沿第二方向Y的反方向,也即沿远离第一开口151的方向上,各个支流道143的横截面面积逐渐增大。
冷却介质通过第一开口151进入流道14后,沿着第一主流道141流动并进入各个支流道143,沿远离第一开口151的方向上,第一主流道141内冷却介质的流量越来越少,流速也越来越慢,导致远离第一开口151的支流道143内的冷却介质的流速及单位时间的流量均较少,导致远离第一开口151的第一结构层11区域和第二结构层12区域的散热效果较差。沿远离第一开口151的方向上,使各个支流道143的横截面面积逐渐增大,有利于均衡不同支流道143内冷却介质的流量,均衡第一结构层11不同区域及第二结构层12不同区域的散热效果,提高导热装置10上不同位置的导热效果的均匀性。
如图2和图7所示,在一实施例中,沿第二方向Y的反方向上,距离第一开口151最远的支流道143定义为第一支流道144,第一支流道144具有支流第一开口1441和支流第二开口1442,支流第一开口1441连通第一主流道141,支流第二开口1442连通第二主流道142,第一主流道141内的冷却介质通过支流第一开口1441进入第一支流道144,并通过支流第二开口1442进入第二主流道142。
在一实施例中,沿第二方向Y的反方向上,支流第一开口1441位于第一主流道141的端部,有利于提高冷却介质填充第一主流道141的面积,提高冷却介质连接第一结构层11的面积,及提高冷却介质连接第二结构层12的面积,提高导热装置10的冷却面积,提高其冷却降温的效果。同时,若第一主流道141沿第二方向Y的反方向上的端部与支流第一开口1441相离,有可能导致冷却介质在该区域产生涡流,而产生过多的积聚,影响导热装置10导热效果的均匀性。而第一主流道141沿第二方向Y的反方向上的端部与支流第一开口1441连通,有利于减少冷却介质在该区域产生涡流的现象,减少冷却介质在该区域的积聚量,提高导热装置10导热效果的均匀性。
在一实施例中,沿第二方向Y的反方向上,支流第二开口1442位于第二主流道142的端部,有利于提高冷却介质填充第二主流道142的面积,提高冷却介质连接第一结构层11的面积,及提高冷却介质连接第二结构层12的面积,提高导热装置10的冷却面积,提高其冷却降温的效果。同时,若第二主流道142沿第二方向Y的反方向上的端部与支流第二开口1442相离,有可能导致冷却介质在该区域产生涡流,而产生过多的积聚,影响导热装置10导热效果的均匀性。而第二主流道142沿第二方向Y的反方向上的端部与支流第二开口1442连通,有利于减少冷却介质在该区域产生涡流的现象,减少冷却介质在该区域的积聚量,提高导热装置10导热效果的均匀性。
如图8所示,在一实施例中,第一支流道144具有多个支流第一开口1441,多个支流第一开口1441沿第二方向Y排列设置,有利于第一主流道141内的冷却介质进入第一支流道144,还有利于进一步减少第一主流道141端部出现涡流的现象,减少冷却介质在该区域的积聚量,提高导热装置10导热效果的均匀性。
在一实施例中,第一支流道144具有多个支流第二开口1442,多个支流第二开口1442沿第二方向Y排列设置,有利于第一支流道144内的冷却介质进入第二主流道142,还有利于进一步减少第二主流道142端部出现涡流的现象,减少冷却介质在该区域的积聚量,提高导热装置10导热效果的均匀性。
如图9、图10和图11所示,在一实施例中,多个导流部133沿第二方向Y排列设置,第一主流道141和第二主流道142分别位于中间层组件13沿第三方向X上的两端,第一开口151和第二开口152分别位于第一结构层11沿第三方向X上的两端。
在一实施例中,导流部133为肋片,并沿第三方向X延伸设置,有利于简化导流部133的加工制造工艺,节约导流部133的制造成本,还有利于布置导流部133,简化导热装置10的装配工艺,节约导热装置10的制造成本。
在一实施例中,沿垂直于第三方向X的横截面上,导流部133的横截面为矩形,且该矩形沿第一方向Z上的长度大于其沿第二方向Y上的长度,有利于增大流道14沿第一方向Z上的尺寸,增大流道14内单位面积的流量,提高导热装置10的降温散热效果。
在一实施例中,沿垂直于第三方向X的横截面上,导流部133的横截面为倒T型或L型(图未示),有利于放置导流部133,便于装配。
如图1和图2所示,在一实施例中,导热装置10还包括第一连接件171和第二连接件172,第一连接件171设于第一结构层11并连通第一开口151,第二连接件172设于第一结构层11并连通第二开口152。通过设置第一连接件171和第二连接件172,有利于导热装置10外接管道,通过管道将冷却介质输送流通,便于装配,及降低冷却介质在第一开口151或第二开口152泄漏的风险。
综上所述,本申请的导热装置10中,通过中间层组件13设置贯穿的通槽131,第一结构层11和第二结构层12覆盖通槽131并形成流道14,有利于简化导热装置10的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置10的总厚度,还能够降低导热装置10的加工制造成本。
如图12和图13所示,本申请的实施例还提供一种电池组100,包括壳体20、多个电芯30和前述任一实施例所述的导热装置10,电芯30设于壳体20内,导热装置10的至少部分位于两个相邻的电芯30之间。
上述的电池组100中,通过将导热装置10的至少部分设于两个相邻的电芯30之间,有利于调节该两个电芯30的温度,提高电池组100的充放电性能;还通过中间层组件13设置贯穿的通槽131,第一结构层11和第二结构层12覆盖通槽131并形成流道14,有利于简化导热装置10的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置10的总厚度,减小导热装置10对电池组100空间利用率的影响,减小电池组100因空间利用率低对用电设备200的影响;还能够降低导热装置10的加工制造成本,降低电池组100的制造成本。
在一实施例中,电芯30为软包电芯30或方形电芯30,多个电芯30堆叠设置。
在一实施例中,导热装置10包括弯折部18,导热装置10于弯折部18区域弯折变形。通过设置弯折部18,有利于使导热装置10通过变形连接不同的电芯30,使导热装置10的形状适应于电芯30的不同堆叠形式,提高导热装置10接触电芯30的面积,提高导热装置10与电芯30之间的导热效果,还有利于减小导热装置10对电池组100内空间利用率的影响,提高电池组100的能量密度。
在一实施例中,导热装置10包括多个弯折部18和多个连接部19,多个连接部19沿电芯30的堆叠方向排列设置,部分连接部19位于相邻的两个电芯30之间并连接该两个电芯30,相邻的两个连接部19通过一个弯折部18连接。通过设置多个弯折部18和多个连接部19,有利于提高导热装置10接触电芯30的面积,提高导热装置10与电芯30之间的导热效果。在一实施例中,沿电芯30的堆叠方向,不同的连接部19相互平行。
在一实施例中,弯折部18的最小弯曲半径为2mm,有利于提高导热装置10的弯曲变形能力,提高导热装置10对电芯30堆叠形式的适用性,提高导热装置10接触电芯30的面积,提高导热装置10与电芯30之间的导热效果,还有利于减小导热装置10对电池组100内空间利用率的影响,提高电池组100的能量密度。其中,弯折部18的弯曲半径是指弯折部18的最大的内切圆半径,弯曲半径越小,表示弯折部18的变形能力越强。
如图14和图15所示,在一实施例中,电芯30为圆柱电芯30,多个电芯30沿垂直于其轴线的方向上堆叠设置。
在一实施例中,导热装置10包括多个依次首尾相接的弯折部18,弯折部18连接电芯30的表面。沿电芯30的轴线方向观察,部分弯折部18位于相邻的电芯30之间,部分弯折部18围绕某一电芯30,有利于提高导热装置10接触电芯30的面积,提高导热装置10与电芯30之间的导热效果,还有利于减小导热装置10对电池组100内空间利用率的影响,提高电池组100的能量密度。
在一实施例中,电池组100还包括冷却介质,冷却介质能够通过第一开口151、流道14和第二开口152流通,从而将导热装置10表面的热量带走,降低电芯30的温度,降低温升对电池组100性能的影响。
在一实施例中,冷却介质包括但不限于液体农药、氟化物溶液、水、乙二醇水溶液或者去离子水溶液。
如图16所示,本申请的实施例还提供一种用电设备200,包括前述一项实施例所述的电池组100。
上述的用电设备200中,电池组100的导热装置10通过中间层组件13设置贯穿的通槽131,第一结构层11和第二结构层12覆盖通槽131并形成连通的流道14,有利于简化导热装置10的加工工艺,能够减小各层结构的厚度,降低导热装置10的总厚度,减小导热装置10对电池组100空间利用率的影响,减小电池组100因空间利用率低对用电设备200的影响;还能够降低导热装置10的加工制造成本,降低电池组100的制造成本,降低用电设备200的制造成本。
在一实施例中,用电设备200还包括导流装置(图未示),导流装置连通第一开口151和第二开口152,导流装置能够提供动力以驱动冷却介质流动。
在一实施例中,用电设备200包括但不限于无人机、电动两轮车、电动工具和机器人中的任一种。
另外,本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化,当然,这些依据本申请精神所做的变化,都应包含在本申请所公开的范围。
Claims (12)
1.一种导热装置,其特征在于,包括:
第一结构层;
第二结构层,与所述第一结构层沿第一方向排列设置并相互连接;
中间层组件,沿所述第一方向位于所述第一结构层和所述第二结构层之间,并连接所述第一结构层和所述第二结构层,所述中间层组件设有沿所述第一方向贯穿的通槽,所述第一结构层和所述第二结构层均覆盖所述通槽并形成连通的流道;
所述导热装置设有第一开口和第二开口,所述第一开口和所述第二开口通过所述流道相连通,所述第一开口被配置为输入导热介质,所述第二开口被配置为输出导热介质;沿第二方向,所述第一开口和所述第二开口位于所述导热装置的同一端,所述第二方向垂直于所述第一方向;所述流道包括第一主流道、第二主流道和N个支流道,所述第一主流道与所述第一开口连通,所述第二主流道与所述第二开口连通,N个所述支流道均连通所述第一主流道和所述第二主流道,N为大于1的整数;
在所述第二方向上,各个所述支流道的横截面面积随着逐渐远离所述第一开口而逐渐增大。
2.如权利要求1所述的导热装置,其特征在于,
所述第一结构层由铝塑膜层或聚酰亚胺膜制成;和/或,
所述第二结构层由铝塑膜层或聚酰亚胺膜制成;和/或,
所述中间层组件由聚碳酸酯、碳纤维或橡胶制成。
3.如权利要求1所述的导热装置,其特征在于,所述中间层组件与所述第一结构层和所述第二结构层通过热压一体连接。
4.如权利要求1所述的导热装置,其特征在于,
所述第一结构层沿所述第一方向的厚度小于等于1mm;和/或,
所述第二结构层沿所述第一方向的厚度小于等于1mm;和/或,
所述中间层组件沿所述第一方向的厚度小于等于1mm。
5.如权利要求4所述的导热装置,其特征在于,
所述第一结构层沿所述第一方向的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.7mm;和/或,
所述第二结构层沿所述第一方向的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.7mm;和/或,
所述中间层组件沿所述第一方向的厚度大于等于0.5mm且小于等于0.7mm。
6.如权利要求1所述的导热装置,其特征在于,所述中间层组件一体成型。
7.如权利要求1所述的导热装置,其特征在于,所述中间层组件的数量为多个,所有的所述中间层组件沿所述第一方向堆叠设置。
8.如权利要求1所述的导热装置,其特征在于,所述中间层组件包括:
边框,所述边框围设形成沿所述第一方向贯穿的容置部;
多个导流部,相互间隔的设于所述容置部,不同的所述导流部之间的间隙及所述导流部与所述边框之间的间隙形成所述通槽。
9.如权利要求8所述的导热装置,其特征在于,所述导流部为多层结构,部分所述导流部沿所述第一方向堆叠设置。
10.一种电池组,其特征在于,包括:
壳体;
多个电芯,设于所述壳体内;
如权利要求1至9任一项所述的导热装置。
11.如权利要求10所述的电池组,其特征在于,所述导热装置的至少部分位于两个相邻的所述电芯之间,所述导热装置包括弯折部,所述导热装置于所述弯折部区域弯折变形,所述弯折部的最小弯曲半径为2mm。
12.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求10或11任一项所述的电池组。
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