CN116261798A - 热管理部件、热管理系统、电池及用电装置 - Google Patents

热管理部件、热管理系统、电池及用电装置 Download PDF

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CN116261798A CN202280006457.6A CN202280006457A CN116261798A CN 116261798 A CN116261798 A CN 116261798A CN 202280006457 A CN202280006457 A CN 202280006457A CN 116261798 A CN116261798 A CN 116261798A
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侯跃攀
宋飞亭
黄小腾
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Abstract

本申请实施例提供一种热管理部件、热管理系统、电池及用电装置。热管理部件包括外壳和支撑部件,支撑部件容纳于外壳内并用于在外壳内限定出分隔设置的流道和空腔,流道用于供换热介质流动,空腔被配置为在外壳受压时可变形。当电池箱内部的电池单体在使用过程中发生膨胀时,由于外壳的内部具有空腔,外壳受到电池单体的作用力时能够发生形变,防止热管理部件的外壳对电池单体的反作用过大,为电池单体成组吸收公差,避免损坏电池单体。

Description

热管理部件、热管理系统、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域,并且更具体地,涉及一种热管理部件、热管理系统、电池及用电装置。
背景技术
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
在电池技术的发展中,如何提高电池的循环性能,是电池技术中一个重要的研究方向。
发明内容
本申请提供了一种热管理部件、热管理系统、电池及用电装置,其能改善电池的循环性能。
第一方面,本申请实施例提供了一种热管理部件,包括外壳和支撑部件,支撑部件容纳于外壳内并用于在外壳内限定出分隔设置的流道和空腔,流道用于供换热介质流动,空腔被配置为在外壳受压时可变形。
上述方案中,通过流道中的换热介质为电池单体进行加热或冷却,当电池箱内部的电池单体在使用过程中发生膨胀时,由于外壳的内部具有空腔,外壳受到电池单体的作用力时能够发生形变,防止热管理部件的外壳对电池单体的反作用过大,为电池单体成组吸收公差,避免损坏电池单体,降低热管理部件和电池单体热交换面积的减小幅度,改善电池单体的循环性能。
在一些实施例中,支撑部件与外壳围合形成流道。
上述方案中,外壳被配置为与电池单体直接接触,通过支撑部件与外壳共同围合形成流道,换热介质可通过外壳与电池单体接触,提高电池单体的换热效率。
在一些实施例中,支撑部件包括分隔组件和支撑组件,分隔组件用于在外壳内限定出分隔设置的流道和空腔;支撑组件用于设置在流道内或者与分隔组件共同限定出流道,以对流道进行支撑。
上述方案中,通过分隔组件将外壳的内部分隔为流道和空腔,通过组件用于对流道进行支撑,提高了流道的强度,使得热管理部件在吸收膨胀以及公差时,流道内部的换热介质的流量不发生变化,防止换热介质溢出,在电池生命周期的末期,流道不会被压溃堵塞。
在一些实施例中,外壳包括第一侧壁和第二侧壁,第二侧壁沿第一方向与第一侧壁相对设置,分隔组件分别与第一侧壁和第二侧壁连接。
上述方案中,通过分隔组件分别与第一侧壁和第二侧壁连接,可加强第一侧壁和第二侧壁的连接强度。
在一些实施例中,分隔组件包括第一弯折板和第二弯折板,第一弯折板与第一侧壁连接;第二弯折板与第二侧壁连接,第一弯折板和第二弯折板限定出空腔。
上述方案中,第一弯折板和第二弯折板限定出的空腔空间较大,保证了热管理部件的形变空间。
在一些实施例中,支撑组件包括第一支撑筋和第二支撑筋,第一支撑筋分别与第一弯折板和第二侧壁连接;第二支撑筋分别与第二弯折板和第一侧壁连接。
上述方案中,第一支撑筋提高了第一弯折板与外壳的连接强度,第二支撑筋提高了第二弯折板与外壳的连接强度。
在一些实施例中,第一弯折板的两端与第一侧壁连接,第二弯折板的两端与第二侧壁连接;在第一方向上,第一弯折板和第二弯折板呈错位设置,第一支撑筋和第二支撑筋之间形成流道。
上述方案中,第一弯折板与第一侧壁连接,以形成靠近第一侧壁的空腔,第二弯折板与第二侧壁连接,以形成靠近第二侧壁的空腔,流道位于两个空腔之间。第一侧壁和第二侧壁可分别用于与两个相邻的电池单体接触,使得两个热管理部件能够同时吸收两个电池单体的膨胀。
在一些实施例中,第一弯折板的数量为多个,相邻的两个第一弯折板之间间隔预设距离;和/或,第二弯折板的数量为多个,相邻的两个第二弯折板之间间隔预设距离。
上述方案中,提高了流道与电池单体的接触面积。
在一些实施例中,第一弯折板的两端与第一侧壁连接,以形成靠近第一侧壁的流道;第二弯折板的两端与第二侧壁连接,以形成靠近第二侧壁的流道。
上述方案中,两个流道可分别与相邻的两个电池单体接触,提高了热管理部件的换热面积。
在一些实施例中,在第一方向上,第一弯折板和第二弯折板相对设置;第一弯折板的弯折处与第二弯折板的弯折处连接。
上述方案中,第一弯折板弯折处和第二弯折板的弯折处连接,可加强分隔组件的强度。
在一些实施例中,第一弯折板包括互相连接的第一倾斜段和第二倾斜段,第一支撑筋分别与第一倾斜段和第二倾斜段连接;和/或,第二弯折板包括互相连接的第三倾斜段和第四倾斜段,第二支撑筋分别与第三倾斜段和第四倾斜段连接。
上述方案中,能够加强第一弯折板和/或第二弯折板的连接强度,以及提高了靠近第一侧壁的流道的强度和/或靠近第二侧壁的流道的强度。
在一些实施例中,分隔组件包括第一隔板和第二隔板,第一隔板沿第二方向延伸,第二隔板沿第一方向延伸,第一方向和第二方向相交设置,第二隔板分别与第一侧壁和第二侧壁连接,以将外壳内限定出分隔设置的流道和空腔。
上述方案中,第二隔板能够支撑第一侧壁和第二侧壁,提高了热管理部件的结构强度。
在一些实施例中,在第二方向上,空腔和流道呈交替设置。
上述方案中,空腔和流道交替设置,既能保证电池单体的换热效率,又能均匀吸收电池单体的膨胀。
在一些实施例中,在第一方向上,空腔和流道相邻设置。
上述方案中,提高了外壳内部的空间利用率。
在一些实施例中,第一支撑筋分别与第一隔板和第一侧壁连接,第二支撑筋分别与第一隔板和第二侧壁连接。
上述方案中,第一支撑筋和第二支撑筋分别沿第一方向延伸,第一侧壁和第二侧壁受到电池单体的膨胀挤压时,能够避免流道的流量发生变化
本申请第二方面的实施例提供一种热管理系统,包括上述任一实施方式提供的热管理部件,多个热管理部件间隔设置。
本申请第三方面的实施例提供一种电池,包括电池单体和上述热管理部件,热管理部件被配置为贴靠于电池单体。
本申请第四方面的实施例提供一种用电装置,包括上述电池,电池用于提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一些实施例提供的热管理部件的结构示意图;
图4为图3的A处放大示意图;
图5为本申请一些实施例提供的热管理系统的结构示意图;
图6为图3所示的热管理部件另一角度的结构示意图;
图7为本申请一些实施例提供的热管理部件的侧视图;
图8为本申请另一些实施例提供的热管理部件的侧视图;
图9为图7的B处放大示意图;
图10和图11为图8的C处放大示意图;
图12为本申请又一些实施例提供的热管理部件的侧视图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请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;本申请中在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“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“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。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”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。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,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。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。
电池在不同的环境温度下会呈现不同的电循环性能,当环境温度过高或过低时,都会导致电池的循环性能下降,甚至引起其使用寿命缩短。为了保证新能源汽车安全、性能稳定、优异地运行,必须对电池进行有效的热管理,控制电池始终工作在合适的温度范围内。
发明人在电池内设置热管理部件,热管理部件可用于与电池的电池单体进行换热,以对电池进行有效的热管理,使电池单体工作在合适的温度范围内。
发明人发现,在充放电的过程中,电池的电池单体容易出现膨胀,由于热管理部件无法发生形变,导致热管理部件无法吸收膨胀公差,对热管理部件产生较大的反作用力,易损坏电池单体,而且电池单体与热管理部件的导热面积减小,使得热交换效率降低,影响电池单体的循环寿命。
为了解决热管理部件无法吸收电池单体的膨胀公差的问题,发明人经过深入研究,设计了一种热管理部件,包括外壳和支撑部件,支撑部件容纳于外壳内并用于在外壳内限定出分隔设置的流道和空腔,流道用于供换热介质流动,空腔被配置为在外壳受压时可变形。上述方案中,通过流道中的换热介质为电池单体进行加热或冷却,当电池箱内部的电池单体在使用过程中发生膨胀时,由于外壳的内部具有空腔,外壳受到电池单体的作用力时能够发生形变,防止热管理部件的外壳对电池单体的反作用过大,为电池单体成组吸收公差,避免损坏电池单体,降低热管理部件和电池单体热交换面积的减小幅度,改善电池单体的循环性能。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括电池箱和电池单体20。在一些实施例中,电池箱可以包括上盖10和箱体30,上盖10与箱体30相互盖合,上盖10和箱体30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳腔。箱体30可以为一端开口的空心结构,上盖10可以为板状结构,上盖10盖合于箱体30的开口侧,以使上盖10与箱体30共同限定出容纳腔;上盖10和箱体30也可以是均为一侧开口的空心结构,上盖10的开口侧盖合于箱体30的开口侧。当然,上盖10和箱体30形成的电池箱可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池单体或一次电池单体;还可以是锂硫电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
如图3和图4所示,图3为本申请一些实施例提供的热管理部件的结构示意图;图4为图3的A处放大示意图。第一方面,本申请实施例提供了一种热管理部件40,包括外壳50和支撑部件60,支撑部件60容纳于外壳50内并用于在外壳50内限定出分隔设置的流道40b和空腔40a,流道40b用于供换热介质流动,空腔40a被配置为在外壳50受压时可变形。
换热介质可以为水、乙二醇等液体,流道40b中的换热介质的温度可以调节,当电池单体20的温度过高时,热管理部件40能够为电池单体降温;当电池单体的温度过低时,热管理部件40能够为电池单体20保温,提高电池的使用寿命。热管理部件40可设置在电池箱的底部或侧部,以与电池单体20充分接触,或者如图5所示设置在相邻的两个电池单体20之间,图5为本申请一些实施例提供的热管理系统的结构示意图;热管理部件与电池单体20面积最大的侧部接触,以提高电池的换热效率。电池单体20位于相邻的两个热管理部件40之间,使得每个电池单体20的两侧分别与两个热管理部件40接触,多个热管理部件40通过连接管70连接,以实现各个热管理部件40之间的连接,以及换热介质的循环。
流道40b的两端为开口设计,可供换热介质流动,换热介质使得流道40b具有一定强度,一般不会被压缩变形。空腔40a的两端为封口设计,换热介质不会进入空腔40a内,空腔40a体积占比10%-90%,因此容易发生形变。外壳50和支撑部件60可采用同一种材料通过一体成型的工艺制备,外壳50也可以采用相比支撑部件60弹性更大的材料制备,以便于外壳50受到电池单体20膨胀作用力时,空腔40a能够变形。
上述方案中,通过流道40b中的换热介质为电池单体20进行加热或冷却,当电池箱内部的电池单体20在使用过程中发生膨胀时,由于外壳50的内部具有空腔40a,外壳50受到电池单体20的作用力时能够发生形变,防止热管理部件40的外壳50对电池单体20的反作用过大,为电池单体20成组吸收公差,避免损坏电池单体20,降低热管理部件40和电池单体20热交换面积的减小幅度,改善电池单体20的循环性能。
在一些实施例中,支撑部件60与外壳50围合形成流道40b。支撑部件60可与外壳50连接形成流道40b,流道40b的数量可为多个,多个流道40b相邻或间隔设置,以对电池单体20进行充分地换热。
上述方案中,外壳50被配置为与电池单体20直接接触,通过支撑部件60与外壳50共同围合形成流道40b,换热介质可通过外壳50与电池单体20接触,提高电池单体20的换热效率。
如图6所示,图6为图3所示的热管理部件另一角度的结构示意图。支撑部件60包括分隔组件61和支撑组件62,分隔组件61用于在外壳50内限定出分隔设置的流道40b和空腔40a;支撑组件62用于设置在流道40b内或者与分隔组件61共同限定出流道40b,以对流道40b进行支撑。
分隔组件61与支撑组件62连接,且分别与外壳50连接,以限定出流道40b和空腔40a。支撑组件62可设置在流道40b的内部,对流道40b进行支撑,或者支撑组件62作为流道40b的侧边,与外壳50、分隔组件61连接,围合形成流道40b,也能够实现对流道40b支撑。
上述方案中,通过分隔组件61将外壳50的内部分隔为流道40b和空腔40a,通过支撑组件62对流道40b进行支撑,提高了流道40b的强度,使得热管理部件40在吸收膨胀以及公差时,避免流道40b内部的容积减小,流道40b内部的换热介质的流量发生变化,防止换热介质溢出,在电池生命周期的末期,流道40b不会被压溃堵塞。
外壳50包括第一侧壁50a和第二侧壁50b,第二侧壁50b沿第一方向X与第一侧壁50a相对设置,分隔组件61分别与第一侧壁50a和第二侧壁50b连接。
第一方向X为如图6所示的X方向,可以为热管理部件40的厚度方向。第一侧壁50a和第二侧壁50b可被配置为热管理部件40面积最大的侧壁,热管理部件40可设置在电池箱的底部或侧部,第一侧壁50a或第二侧壁50b与电池单体20接触,以对电池单体20进行充分换热;热管理部件40还可以设置在相邻的两个电池单体20之间,第一侧壁50a和第二侧壁50b分别与相邻的两个电池单体20接触,以能够对不同的电池单体20进行换热,提高电池的换热效率。
上述方案中,通过分隔组件61分别与第一侧壁50a和第二侧壁50b连接,可加强第一侧壁50a和第二侧壁50b的连接强度,提高热管理部件40的整体强度。
如图7和图8所示,图7为本申请一些实施例提供的热管理部件的侧视图;图8为本申请另一些实施例提供的热管理部件的侧视图。分隔组件61包括第一弯折板611和第二弯折板612,第一弯折板611与第一侧壁50a连接;第二弯折板612与第二侧壁50b连接,第一弯折板611和第二弯折板612限定出空腔40a。
第一弯折板611与第一侧壁50a连接,可限定出靠近第一侧壁50a的空腔40a,第二弯折板612与第二侧壁50b连接,可限定出靠近第二侧壁50b的空腔40a;或者空腔40a形成于第一弯折板611和第二弯折板612之间。
上述方案中,第一弯折板611和第二弯折板612均具有弯折形状,第一弯折板611和第二弯折板612能够限定出的空间较大的空腔40a,保证了热管理部件40的形变空间,提高了外壳50内部的空间利用率。
在一些实施例中,支撑组件62包括第一支撑筋621和第二支撑筋622,第一支撑筋621分别与第一弯折板611和第二侧壁50b连接;第二支撑筋622分别与第二弯折板612和第一侧壁50a连接。
第一支撑筋621和第二支撑筋622可以分别位于流道40b内,也可以作为流道40b的侧边,都可以对流道40b进行支撑,第一支撑筋621提高了第一弯折板611与外壳50的连接强度,第二支撑筋622提高了第二弯折板612与外壳50的连接强度,而且第一支撑筋621和第二支撑筋622均提高了流道40b的强度,当热管理部件40受电池单体20的膨胀力被压缩时,第一支撑筋621和第二支撑筋622可以是的流道40b不变形,从而保证流道40b内部容积不发生变化,换热介质不会溢出,同时在电池的生命周期末期,能够防止流道40b被压溃导致堵塞,热性能失效。
在如图9所示的实施例中,图9为图7的B处放大示意图。第一弯折板611的两端与第一侧壁50a连接,第二弯折板612的两端与第二侧壁50b连接;在第一方向X上,第一弯折板611和第二弯折板612呈错位设置,第一支撑筋621和第二支撑筋622之间形成流道40b。
第一弯折板611与第一侧壁50a连接,以形成靠近第一侧壁50a的空腔40a,第二弯折板612与第二侧壁50b连接,以形成靠近第二侧壁50b的空腔40a,流道40b位于两个空腔40a之间。多个流道40b相邻设置,第一支撑筋621和第二支撑筋622共同对流道40b进行支撑,提高了流道40b的强度。第一侧壁50a和第二侧壁50b可分别用于与两个相邻的电池单体20接触,使得第一侧壁50a和第二侧壁50b对应空腔40a的位置均能够发生形变,热管理部件40能够同时吸收两个电池单体20的膨胀。第一侧壁50a和第二侧壁50b为外壳50面积最大的侧壁,分别与电池单体20的面积最大的侧部接触,以提高对电池单体20膨胀的吸收力。
在一些实施例中,第一弯折板611的数量为多个,相邻的两个第一弯折板611之间间隔预设距离,第一侧壁50a包括相邻两个第一弯折板611之间的第一间隔L1,流道40b通过第一间隔L1能够与贴靠于第一侧壁50a的电池单体20接触,提高贴靠于第一侧壁50a的电池单体20的接触面积,增大换热效率。
在一些实施例中,第二弯折板612的数量为多个,相邻的两个第二弯折板612之间间隔预设距离,第二侧壁50b包括相邻两个第二弯折板612之间的第二间隔L2,流道40b通过第二间隔L2能够与贴靠于第二侧壁50b的电池单体20接触,提高贴靠于第二侧壁50b的电池单体20的接触面积,增大换热效率。
在另一些实施例中,第一弯折板611的数量为多个,相邻的两个第一弯折板611之间间隔预设距离,第二弯折板612的数量为多个,相邻的两个第二弯折板612之间间隔预设距离,能同时提高贴靠于第一侧壁50a的电池单体20以及贴靠于第二侧壁50b的电池单体20的换热效率。
在如图10所示的实施例中,图10为图8的C处放大示意图。第一弯折板611的两端与第一侧壁50a连接,以形成靠近第一侧壁50a的流道40b;第二弯折板612的两端与第二侧壁50b连接,以形成靠近第二侧壁50b的流道40b。
靠近第一侧壁50a的流道40b和靠近第二侧壁50b的流道40b可沿第一方向X相对设置,即在第一方向X上,具有两个流道40b。第一弯折板611和第二弯折板612围合可形成菱形的空腔40a。靠近第一侧壁50a的流道40b用于与贴靠于第一侧壁50a的电池单体20接触,靠近第二侧壁50b的流道40b用于与贴靠于第二侧壁50b的电池单体20接触。
上述方案中,两个流道40b可分别与相邻的两个电池单体20接触,提高了热管理部件40的换热面积。
在一些实施例中,在第一方向X上,第一弯折板611和第二弯折板612相对设置;第一弯折板611的弯折处与第二弯折板612的弯折处连接。
第一弯折板611和第二弯折板612可呈三角形,流道40b和空间较大,第一弯折板611的弯折处远离第一侧壁50a,第二弯折板612的弯折处远离第二侧壁50b,两个弯折处连接,结构稳定。在其它实施例中,第一弯折板611和第二弯折板612也可以为L型、弧形等其它形状。
上述方案中,第一弯折板611弯折处和第二弯折板612的弯折处连接,可加强分隔组件61的强度。
如图11所示,图11为图8的C处放大示意图。第一弯折板611包括互相连接的第一倾斜段611a和第二倾斜段611b,第一支撑筋621分别与第一倾斜段611a和第二倾斜段611b连接。第一支撑筋621的弯折处与第一侧壁50a连接,两端分别与第一倾斜段611a和第二倾斜段611b连接,提高了第一弯折板611与第一侧壁50a的连接强度,提高了靠近第一侧壁50a的流道40b的强度。第一支撑筋621可以为三角形,结构稳固。在其它实施例中,还可以将第一支撑筋621设置为L型或弧形等形状,或者第一支撑筋621包括分隔的两段,一段分别与第一侧壁50a以及第一倾斜段611a连接,另一段分别与第二侧壁50b以及第二倾斜段611b连接。
在一些实施例中,第二弯折板612包括互相连接的第三倾斜段612a和第四倾斜段613b,第二支撑筋622分别与第三倾斜段612a和第四倾斜段613b连接。第二支撑筋622的弯折处与第二侧壁50b连接,两端分别与第三倾斜段612a和第四倾斜段613b连接,提高了第二弯折板612与第二侧壁50b的连接强度,提高了靠近第二侧壁50b的流道40b的强度。第二支撑筋622可以为三角形,结构稳固。在其它实施例中,还可以将第二支撑筋622设置为L型或弧形等形状,或者第二支撑筋622包括分隔的两段,一段分别与第二侧壁50b以及第三倾斜段612a连接,另一段分别与第二侧壁50b以及第四倾斜段613b连接。
在另一些实施例中,第一弯折板611包括互相连接的第一倾斜段611a和第二倾斜段611b,第一支撑筋621分别与第一倾斜段611a和第二倾斜段611b连接,且第二弯折板612包括互相连接的第三倾斜段612a和第四倾斜段613b,第二支撑筋622分别与第三倾斜段612a和第四倾斜段613b连接。能够加强第一弯折板611和第二弯折板612的连接强度,以及提高靠近第一侧壁50a的流道40b的强度和靠近第二侧壁50b的流道40b的强度。
图12为本申请又一些实施例提供的热管理部件的侧视图。在如图12所示的实施例中,分隔组件61包括第一隔板613和第二隔板614,第一隔板613沿第二方向Y延伸,第二隔板614沿第一方向X延伸,第一方向X和第二方向Y相交设置,第二隔板614分别与第一侧壁50a和第二侧壁50b连接,以将外壳50内限定出分隔设置的流道40b和空腔40a。
第二方向Y为图12所示的Y方向,第一方向X和第二方向Y可垂直设置,使得流道40b和空腔40a为矩形。第二隔板614能够支撑第一侧壁50a和第二侧壁50b,提高了热管理部件40的结构强度。
在一些实施例中,在第二方向Y上,空腔40a和流道40b呈交替设置。空腔40a和流道40b交替设置,既能保证电池单体20的换热效率,又能均匀吸收电池单体20的膨胀。
在第一方向X上,空腔40a和流道40b相邻设置,提高了外壳50内部的空间利用率。保证了靠近第一侧壁50a均匀交替设置有流道40b和空腔40a,对贴靠于第一侧壁50a的电池单体20进行充分换热,且能够吸收该电池单体20的膨胀力。保证了以及靠近第二侧壁50b均匀交替设置有流道40b和空腔40a,对贴靠于第二侧壁50b的电池单体20进行充分换热,且能够吸收该电池单体20的膨胀力。
在一些实施例中,第一支撑筋621分别与第一隔板613和第一侧壁50a连接,第二支撑筋622分别与第一隔板613和第二侧壁50b连接。
第一支撑筋621位于靠近第一侧壁50a的流道40b中,第二支撑筋622位于靠近第二侧壁50b的流道40b中。第一支撑筋621和第二支撑筋622分别沿第一方向X延伸,第一侧壁50a和第二侧壁50b受到电池单体20的膨胀挤压时,能够避免流道40b沿第一反向的高度被压缩,防止流道40b的容积发生变化,保证对靠近第一侧壁50a的电池单体20以及靠近第二侧壁50b的电池单体20的换热效果。
本申请第二方面的实施例提供一种热管理系统,包括上述任一实施方式提供的热管理部件40,多个热管理部件40间隔设置。电池单体20位于相邻的两个热管理部件40之间,使得每个电池单体20的两侧分别与两个热管理部件40接触,多个热管理部件40通过连接管70连接,以实现各个热管理部件40之间的连接,以及换热介质的循环。
本申请第三方面的实施例提供一种电池,包括电池单体20和上述任一实施方式的热管理部件40,热管理部件40被配置为贴靠于电池单体20。
本申请第四方面的实施例提供一种用电装置,包括上述电池,电池用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种热管理部件40,包括外壳50和支撑部件60,支撑部件60容纳于外壳50内并用于在外壳50内限定出分隔设置的流道40b和空腔40a,流道40b用于供换热介质流动,空腔40a被配置为在外壳50受压时可变形。上述方案中,通过流道40b中的换热介质为电池单体20进行加热或冷却,当电池箱内部的电池单体20在使用过程中发生膨胀时,由于外壳50的内部具有空腔40a,外壳50受到电池单体20的作用力时能够发生形变,防止热管理部件40的外壳50对电池单体20的反作用过大,为电池单体20成组吸收公差,避免损坏电池单体20,降低热管理部件40和电池单体20热交换面积的减小幅度,改善电池单体20的循环性能。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种热管理部件,包括:
外壳;
支撑部件,容纳于所述外壳内并用于在所述外壳内限定出分隔设置的流道和空腔,所述流道用于供换热介质流动,所述空腔被配置为在所述外壳受压时可变形。
2.根据权利要求1所述的热管理部件,其中,所述支撑部件与所述外壳围合形成所述流道。
3.根据权利要求1所述的热管理部件,其中,所述支撑部件包括:
分隔组件,用于在所述外壳内限定出分隔设置的流道和空腔;
支撑组件,用于设置在所述流道内或者与所述分隔组件共同限定出所述流道,以对所述流道进行支撑。
4.根据权利要求3所述的热管理部件,其中,所述外壳包括:
第一侧壁;
第二侧壁,沿第一方向与所述第一侧壁相对设置,所述分隔组件分别与所述第一侧壁和第二侧壁连接。
5.根据权利要求4所述的热管理部件,其中,所述分隔组件包括:
第一弯折板,与所述第一侧壁连接;
第二弯折板,与所述第二侧壁连接,所述第一弯折板和所述第二弯折板限定出所述空腔。
6.根据权利要求5所述的热管理部件,其中,所述支撑组件包括:
第一支撑筋,分别与所述第一弯折板和所述第二侧壁连接;
第二支撑筋,分别与所述第二弯折板和所述第一侧壁连接。
7.根据权利要求6所述的热管理部件,其中,所述第一弯折板的两端与所述第一侧壁连接,所述第二弯折板的两端与所述第二侧壁连接;
在所述第一方向上,所述第一弯折板和所述第二弯折板呈错位设置,所述第一支撑筋和所述第二支撑筋之间形成所述流道。
8.根据权利要求7所述的热管理部件,其中,所述第一弯折板的数量为多个,相邻的两个所述第一弯折板之间间隔预设距离;和/或,
所述第二弯折板的数量为多个,相邻的两个所述第二弯折板之间间隔预设距离。
9.根据权利要求6所述的热管理部件,其中,所述第一弯折板的两端与所述第一侧壁连接,以形成靠近所述第一侧壁的所述流道;
所述第二弯折板的两端与所述第二侧壁连接,以形成靠近所述第二侧壁的所述流道。
10.根据权利要求9所述的热管理部件,其中,在所述第一方向上,所述第一弯折板和所述第二弯折板相对设置;
所述第一弯折板的弯折处与所述第二弯折板的弯折处连接。
11.根据权利要求9所述的热管理部件,其中,所述第一弯折板包括互相连接的第一倾斜段和第二倾斜段,所述第一支撑筋分别与所述第一倾斜段和第二倾斜段连接;
和/或,所述第二弯折板包括互相连接的第三倾斜段和第四倾斜段,所述第二支撑筋分别与所述第三倾斜段和第四倾斜段连接。
12.根据权利要求4所述的热管理部件,其中,所述分隔组件包括:
第一隔板,沿第二方向延伸,
第二隔板,沿所述第一方向延伸,所述第一方向和第二方向相交设置,所述第二隔板分别与所述第一侧壁和第二侧壁连接,以将所述外壳内限定出分隔设置的所述流道和空腔。
13.根据权利要求12所述的热管理部件,其中,在所述第二方向上,所述空腔和所述流道呈交替设置。
14.根据权利要求12所述的热管理部件,其中,在所述第一方向上,所述空腔和所述流道相邻设置。
15.根据权利要求12所述的热管理部件,其中,所述第一支撑筋分别与所述第一隔板和所述第一侧壁连接,所述第二支撑筋分别与所述第一隔板和所述第二侧壁连接。
16.一种热管理系统,其中,包括多个如权利要求1-15中任一项所述的热管理部件,多个所述热管理部件间隔设置。
17.一种电池,其中,包括:
电池单体;
根据权利要求1-15中任一项所述的热管理部件,所述热管理部件贴靠于所述电池单体。
18.一种用电装置,其中,包括根据权利要求17所述的电池,所述电池用于提供电能。
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