CN216872113U - 电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种电池(10)和用电设备。该电池(10)包括：沿第一方向(x)排列的多个电池单体(20)；热管理部件(101)，沿所述第一方向(x)延伸且与所述多个电池单体(20)中的每个电池单体(20)的第一壁(2111)连接，所述热管理部件(101)包括沿第二方向(y)相对设置的一对导热板(1011)以及位于所述一对导热板(1011)之间的流道(1012)，所述流道(1012)用于容纳流体以给所述电池单体(20)调节温度，所述第二方向(y)垂直于所述第一壁(2111)；其中，在所述第二方向(y)上，所述导热板(1011)的厚度D与所述流道(1012)的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。本申请实施例的技术方案，能够提升电池的性能。

Description

电池和用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池和用电设备。

背景技术

随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越受到人们的关注。在新能源产业中，电池技术是关乎其发展的一项重要因素。

电池的能量密度是电池的性能中的一项重要参数，然而，在提升电池的能量密度时还需要考虑电池的其他性能参数。因此，如何提升电池的性能，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种电池和用电设备，能够在提升电池的能量密度的同时保障电池中的热管理，从而能够提升电池的性能。

第一方面，提供了一种电池，包括：沿第一方向排列的多个电池单体；热管理部件，所述热管理部件沿所述第一方向延伸且与所述多个电池单体中的每个电池单体的第一壁连接，所述第一壁为所述电池单体中表面积最大的壁，所述热管理部件包括沿第二方向相对设置的一对导热板以及位于所述一对导热板之间的流道，所述流道用于容纳流体以给所述电池单体调节温度，所述第二方向垂直于所述第一壁；其中，在所述第二方向上，所述导热板的厚度D与所述流道的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。

在本申请实施例中，在电池中设置热管理部件与一列沿第一方向排列的多个电池单体中的每个电池单体的表面积最大的第一壁连接，其中，热管理部件包括沿垂直于第一壁的第二方向相对设置的一对导热板以及位于一对导热板之间的流道，在第二方向上，导热板的厚度D与流道的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。这样，电池的箱体中部可以不需要再设置梁等结构，可以较大限度地提升电池内部的空间利用率，从而提升电池的能量密度；同时，利用上述热管理部件还可以保障电池中的热管理。因此，本申请实施例的技术方案能够在提升电池的能量密度的同时保障电池中的热管理，从而能够提升电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述导热板的厚度D与所述流道的尺寸H满足 0.05≤D/H≤15，更进一步满足0.1≤D/H≤1，以更佳地兼顾空间、强度和热管理，进一步提升电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述热管理部件在所述第二方向上的尺寸W为 0.3～100mm。W太大会导致占用太多空间，W太小则会导致强度太低或流道太窄而影响热管理性能。因此，热管理部件的总厚度W为0.3～100mm时，可以兼顾空间、强度和热管理，保障电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述导热板的厚度D为0.1～25mm。导热板的厚度D太大会导致占用太多空间以及热管理部件无法及时让出电池单体所需求的膨胀空间， D太小则会导致强度太低。因此，导热板的厚度D为0.1～25mm时，可以兼顾空间、强度和电池单体的膨胀需求，保障电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述流道的尺寸H为0.1～50mm。这样可以兼顾空间、强度和热管理性能，保障电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述热管理部件在所述第二方向上的尺寸W与所述第一壁的面积A满足：0.03mm^-1≤W/A*1000≤2mm^-1。这样可同时兼顾强度与热管理性能需求，保障电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述热管理部件还包括设置于所述一对导热板之间的筋，所述筋与所述一对导热板形成所述流道。所述筋可以增加热管理部件的强度。

在一种可能的实现方式中，所述筋与所述导热板形成的夹角为锐角。这样，在第二方向上，热管理部件可以有较大的压缩空间，从而可以给电池单体提供较大的膨胀空间。

在一种可能的实现方式中，所述筋的厚度X不小于(-0.0005*F+0.4738)mm，其中，F为所述筋的材料的抗拉强度。为满足热管理部件的受力需求，选用强度越高的材料，内部筋的厚度X可以越薄，从而节省空间，提高能量密度。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体包括在所述第二方向上相对设置的两个所述第一壁和在所述第一方向上相对设置的两个第二壁，其中，在所述第一方向上，相邻的两个所述电池单体的所述第二壁相对。这样，采用大面积的第一壁与热管理部件连接，有利于电池单体的热交换，保障电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述电池包括多列沿所述第一方向排列的多个所述电池单体和多个所述热管理部件，其中，多列所述电池单体和多个所述热管理部件在所述第二方向上交替设置。

这样，多列电池单体和多个热管理部件相互连接形成一个整体，容纳于箱体内，既能够对每一列电池单体进行有效的热管理，又能够保证电池整体的结构强度，从而能够提升电池的性能。

在一种可能的实现方式中，所述热管理部件与所述第一壁粘接。

第二方面，提供了一种用电设备，包括：上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的电池，所述电池用于提供电能。

第三方面，提供了一种制备电池的方法，包括：提供沿第一方向排列的多个电池单体；提供热管理部件，所述热管理部件沿所述第一方向延伸且与所述多个电池单体中的每个电池单体的第一壁连接，所述第一壁为所述电池单体中表面积最大的壁，所述热管理部件包括沿第二方向相对设置的一对导热板以及位于所述一对导热板之间的流道，所述流道用于容纳流体以给所述电池单体调节温度，所述第二方向垂直于所述第一壁；其中，在所述第二方向上，所述导热板的厚度D与所述流道的尺寸H满足： 0.01≤D/H≤25。

第四方面，提供了一种制备电池的设备，包括执行上述第三方面的方法的模块。

本申请实施例的技术方案，在电池中设置热管理部件与一列沿第一方向排列的多个电池单体中的每个电池单体的表面积最大的第一壁连接，其中，热管理部件包括沿垂直于第一壁的第二方向相对设置的一对导热板以及位于一对导热板之间的流道，在第二方向上，导热板的厚度D与流道的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。这样，电池的箱体中部可以不需要再设置梁等结构，可以较大限度地提升电池内部的空间利用率，从而提升电池的能量密度；同时，利用上述热管理部件还可以保障电池中的热管理。因此，本申请实施例的技术方案能够在提升电池的能量密度的同时保障电池中的热管理，从而能够提升电池的性能。

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是本申请一实施例的车辆的示意图；

图2是本申请一实施例的电池的示意图；

图3是本申请一实施例的电池单体的示意图；

图4是本申请一实施例的电池的示意图；

图5是本申请一实施例的一列电池单体和热管理部件的分解图；

图6是本申请一实施例的一列电池单体和热管理部件的平面示意图；

图7是沿图6中A-A的剖面示意图；

图8是图7中B部分的放大图；

图9是本申请一实施例的制备电池的方法的示意性流程图；

图10是本申请一实施例的制备电池的设备的示意性框图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，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；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；“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，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。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)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。

为了满足不同的电力需求，电池可以包括多个电池单体，其中，多个电池单体之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。可选地，多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说，多个电池单体可以直接组成电池，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池。电池再进一步设置于用电设备中，为用电设备提供电能。

电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率、安全性等。其中，在电池内部空间一定的情况下，提升电池内部空间的利用率，是提升电池能量密度的有效手段。然而，在提升电池内部空间的利用率的同时，还需要考虑电池的其他参数，例如，热管理等。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，在电池中设置热管理部件与一列沿第一方向排列的多个电池单体中的每个电池单体的表面积最大的第一壁连接，其中，热管理部件包括沿垂直于第一壁的第二方向相对设置的一对导热板以及位于一对导热板之间的流道，在第二方向上，导热板的厚度D与流道的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。这样，电池的箱体中部可以不需要再设置梁等结构，可以较大限度地提升电池内部的空间利用率，从而提升电池的能量密度；同时，利用上述热管理部件还可以保障电池中的热管理。因此，本申请实施例的技术方案能够在提升电池的能量密度的同时保障电池中的热管理，从而能够提升电池的性能。

本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

例如，如图1所示，为本申请一个实施例的一种车辆1的结构示意图，车辆1 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1的内部可以设置马达40，控制器30以及电池10，控制器30 用来控制电池10为马达40的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

为了满足不同的使用电力需求，电池10可以包括多个电池单体。例如，如图 2所示，为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图，电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体11，箱体11内部为中空结构，多个电池单体20容纳于箱体11内。例如，多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于箱体11内。

可选地，电池10还可以包括其他结构，在此不再一一赘述。例如，该电池10 还可以包括汇流部件，汇流部件用于实现多个电池单体20之间的电连接，例如并联或串联或混联。具体地，汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。可选地，导电机构也可属于汇流部件。

根据不同的电力需求，电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10 中包括的电池单体20的数量可能较多，为了便于安装，可以将电池单体20分组设置，每组电池单体20组成电池模块。电池模块中包括的电池单体20的数量不限，可以根据需求设置。电池可以包括多个电池模块，这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。

如图3所示，为本申请一个实施例的一种电池单体20的结构示意图，电池单体20包括一个或多个电极组件22、壳体211和盖板212。壳体211和盖板212形成外壳或电池盒21。壳体211的壁以及盖板212均称为电池单体20的壁，其中对于长方体型电池单体20，壳体211的壁包括底壁和四个侧壁。壳体211根据一个或多个电极组件22 组合后的形状而定，例如，壳体211可以为中空的长方体或正方体或圆柱体，且壳体211 的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件22可以放置于壳体211内。例如，当壳体211为中空的长方体或正方体时，壳体211的其中一个平面为开口面，即该平面不具有壁体而使得壳体211内外相通。当壳体211可以为中空的圆柱体时，壳体211的端面为开口面，即该端面不具有壁体而使得壳体211内外相通。盖板212覆盖开口并且与壳体211连接，以形成放置电极组件22的封闭的腔体。壳体211内填充有电解质，例如电解液。

该电池单体20还可以包括两个电极端子214，两个电极端子214可以设置在盖板212上。盖板212通常是平板形状，两个电极端子214固定在盖板212的平板面上，两个电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b。每个电极端子214各对应设置一个连接构件23，或者也可以称为集流构件23，其位于盖板212与电极组件22之间，用于将电极组件22和电极端子214实现电连接。

如图3所示，每个电极组件22具有第一极耳221a和第二极耳222a。第一极耳221a和第二极耳222a的极性相反。例如，当第一极耳221a为正极极耳时，第二极耳 222a为负极极耳。一个或多个电极组件22的第一极耳221a通过一个连接构件23与一个电极端子连接，一个或多个电极组件22的第二极耳222a通过另一个连接构件23与另一个电极端子连接。例如，正电极端子214a通过一个连接构件23与正极极耳连接，负电极端子214b通过另一个连接构件23与负极极耳连接。

在该电池单体20中，根据实际使用需求，电极组件22可设置为单个，或多个，如图3所示，电池单体20内设置有4个独立的电极组件22。

电池单体20上还可设置泄压机构213。泄压机构213用于电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力或温度。

泄压机构213可以为各种可能的泄压结构，本申请实施例对此并不限定。例如，泄压机构213可以为温敏泄压机构，温敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部温度达到阈值时能够熔化；和/或，泄压机构213可以为压敏泄压机构，压敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部气压达到阈值时能够破裂。

图4示出了本申请一个实施例的电池10的结构示意图。

电池10包括沿第一方向x排列的多个电池单体20以及热管理部件101。

第一方向x为电池10中的一列电池单体20的排列方向。也就是说，电池10 中的一列电池单体20沿x方向排列。

图5示出了一列电池单体20和热管理部件101的分解图；图6为一列电池单体20和热管理部件101的平面示意图；图7为沿图6中A-A的剖面示意图；8为图7中 B部分的放大图。

热管理部件101沿第一方向x延伸且与多个电池单体20中的每个电池单体20 的第一壁2111连接，第一壁2111为电池单体20中表面积最大的壁。

电池单体20可以包括多个壁，电池单体20中表面积最大的第一壁2111与热管理部件101连接。也就是说，电池单体20的第一壁2111面向热管理部件101，即，电池单体20的第一壁2111平行于第一方向x。

如图7和图8所示，热管理部件101包括沿第二方向y相对设置的一对导热板1011以及位于该一对导热板1011之间的流道1012，流道1012用于容纳流体以给电池单体20调节温度，第二方向y垂直于第一壁2111。

热管理部件101用于容纳流体以给多个电池单体20调节温度。流体可以是液体或气体，调节温度是指给多个电池单体20加热或者冷却。在给电池单体20降温的情况下，流道1012可以容纳冷却介质以给多个电池单体20调节温度，此时，热管理部件 101也可以称为冷却部件或冷却板等，其容纳的流体也可以称为冷却介质或冷却流体，更具体地，可以称为冷却液或冷却气体。另外，热管理部件101也可以用于加热，本申请实施例对此并不限定。可选地，流体可以是循环流动的，以达到更好的温度调节的效果。可选地，流体可以为水、水和乙二醇的混合液、制冷剂或者空气等。可选地，热管理部件101在第一方向x的两端设置有集流体102和管道103，管道103用于输送流体，集流体102用于对流体进行集流。

在第二方向y上，导热板1011的厚度D与流道1012的尺寸H满足： 0.01≤D/H≤25。

在本申请实施例中，在电池10中设置热管理部件101与一列沿第一方向x排列的多个电池单体20中的每个电池单体20的表面积最大的第一壁2111连接。这样，电池10的箱体11中部可以不需要再设置梁等结构，可以较大限度地提升电池10内部的空间利用率，从而提升电池10的能量密度。

相应地，为了保障电池10的性能，热管理部件101要兼顾强度与热管理性能需求。

在本申请实施例中，在第二方向y上导热板1011的厚度D与流道1012的尺寸H满足0.01≤D/H≤25时，可同时兼顾强度与热管理性能需求。

具体而言，流道1012的尺寸H较大时，流道1012中流体的流阻低，可提升热管理部件101单位时间的换热量；导热板1011的厚度D较大时，热管理部件101的强度高。当D/H小于0.01时，流道1012的尺寸H足够大，但占用空间过大；或在既定热管理部件101的空间下，可能存在导热板1011的厚度D过薄，导致强度不足，例如，无法满足电池10振动冲击要求，甚至出现初成组时热管理部件101就被压溃的情况。当 D/H≥25时，导热板1011的厚度D足够厚，但在既定热管理部件101的空间下，可能导致流道1012的尺寸H过小，流道1012中流体的流阻增大，换热性能变差或使用过程中流道1012堵塞；同时，由于导热板1011的壁厚过大，电池单体20膨胀产生的力无法满足电池单体20所需膨胀空间对应的对热管理部件101的压溃力，即热管理部件101无法及时让出电池单体20所需求的膨胀空间，将加速电池单体20的容量下降。因此，导热板1011的厚度D与流道1012的尺寸H满足0.01≤D/H≤25时，可同时兼顾强度与热管理性能需求，保障电池10的性能。

在本申请实施例中，在电池10中设置热管理部件101与一列沿第一方向x排列的多个电池单体20中的每个电池单体20的表面积最大的第一壁2111连接，其中，热管理部件101包括沿垂直于第一壁2111的第二方向y相对设置的一对导热板1011以及位于一对导热板1011之间的流道1012，在第二方向y上，导热板1011的厚度D与流道 1012的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。这样，电池10的箱体11中部可以不需要再设置梁等结构，可以较大限度地提升电池10内部的空间利用率，从而提升电池10的能量密度；同时，利用上述热管理部件101还可以保障电池10中的热管理。因此，本申请实施例的技术方案能够在提升电池10的能量密度的同时保障电池10中的热管理，从而能够提升电池10的性能。

可选地，在0.01≤D/H≤0.1时，流体可采用固液相变材料或液态工质，热管理部件101外层可以为膜状材质做为蒙皮，内部可以填骨架结构作加强，该方案可用于对强度要求较低或热管理部件101可压缩性能要求较高的情况。

可选地，在0.1≤D/H≤1范围时，热管理部件101内部可采用流体工质对流换热或汽液相变冷却方案，用液体工质作为换热介质，以保证热管理部件101的换热性能。

可选地，在1≤D/H≤25时，热管理部件101可采用汽液相变冷却方案，通过内部间隙调整，将整体压力提升，保证工质在热管理部件101内部以液体形式存在，防止产生因压力损失造成的汽液两种状态共存现象，提供换热性能；同时导热板1011的厚度D足够厚，可以在加热时防止因内部工质汽化压力升高导致热管理部件101破裂。

可选地，在本申请一个实施例中，导热板1011的厚度D与流道1012的尺寸 H进一步满足0.05≤D/H≤15，更进一步满足0.1≤D/H≤1，以更佳地兼顾空间、强度和热管理，进一步提升电池10的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，热管理部件101在第二方向y上的尺寸W 为0.3～100mm。

W为热管理部件101的总厚度，即W＝2*D+H。W太大会导致占用太多空间， W太小则会导致强度太低或流道1012太窄而影响热管理性能。因此，热管理部件101 的总厚度W为0.3～100mm时，可以兼顾空间、强度和热管理，保障电池10的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，导热板1011的厚度D为0.1～25mm。

导热板1011的厚度D太大会导致占用太多空间以及热管理部件101无法及时让出电池单体20所需求的膨胀空间，D太小则会导致强度太低。因此，导热板1011的厚度D为0.1～25mm时，可以兼顾空间、强度和电池单体20的膨胀需求，保障电池10 的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，流道1012的尺寸H为0.1～50mm。

具体而言，流道1012的尺寸H需至少大于内部可能出现杂质颗粒度尺寸，以免在应用过程中出现堵塞，而且流道1012的尺寸H过小，流道1012中流体的流阻增大，换热性能变差，因此流道1012的尺寸H不小于0.1mm。流道1012的尺寸H太大会导致占用太多空间或者强度不够。因此，流道1012的尺寸H为0.1～50mm时，可以兼顾空间、强度和热管理性能，保障电池10的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，热管理部件101在第二方向y上的尺寸W 与第一壁2111的面积A满足：0.03mm^-1≤W/A*1000≤2mm^-1。

W与A满足上述条件，可以满足电池单体20的换热性能需求及尺寸空间要求。具体而言，电池单体20的第一壁2111的面积A较大时，冷却面积较大，可降低热管理部件101到电池单体20表面的传热热阻；热管理部件101的总厚度W较大时，可提高强度。若W/A*1000小于0.03mm^-1，电池单体20的第一壁2111的面积A足够大，但热管理部件101过薄，导致强度不足，热管理部件101在使用过程中可能出现破损或开裂问题。若W/A*1000大于2，热管理部件101足够厚，但电池单体20的第一壁2111 的面积A过小，热管理部件101可供给电池单体20的冷却面不足，存在无法满足电池单体20散热需求的风险。因此，热管理部件101的总厚度W与第一壁2111的面积A满足 0.03mm^-1≤W/A*1000≤2mm^-1时，可同时兼顾强度与热管理性能需求，保障电池10的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，如图8所示，热管理部件101还可以包括设置于一对导热板1011之间的筋1013，筋1013与该一对导热板1011形成流道1012。筋1013还可以增加热管理部件101的强度。筋1013的数量可以根据流道1012以及强度的需求而设定。如图8所示，筋1013可以垂直于导热板1011，这种情况下，热管理部件 101可以承受较大的压力。可选地，筋1013可以为异形，如C型、波浪形或十字形等，可以有效吸收膨胀，也可以增加扰流，增强换热效果。

可选地，在本申请一个实施例中，筋1013与导热板1011形成的夹角可以为锐角。也就是说，筋1013与导热板1011不垂直，这种情况下，在第二方向y上，热管理部件101可以有较大的压缩空间，从而可以给电池单体20提供较大的膨胀空间。

可选地，在本申请一个实施例中，筋1013的厚度X不小于(-0.0005*F+0.4738)mm，其中，F为筋1013的材料的抗拉强度，单位为MPa。也就是说，筋1013的厚度X最小可以为(-0.0005*F+0.4738)mm。

筋1013的厚度X与其材料的抗拉强度相关。根据如上关系式，为满足热管理部件101的受力需求，选用强度越高的材料，内部筋1013的厚度X可以越薄，从而节省空间，提高能量密度。可选地，筋1013的厚度X可以为0.2mm～1mm。

可选地，在本申请一个实施例中，电池单体20包括在第二方向y上相对设置的两个第一壁2111和在第一方向x上相对设置的两个第二壁2112，其中，在第一方向x 上，相邻的两个电池单体20的第二壁2112相对。也就是说，对于方形电池单体20，其大侧面，即第一壁2111与热管理部件101连接，其小侧面，即第二壁2112与相邻的电池单体20的第二壁2112连接，以在第一方向x上排列为一列。这样，采用大面积的第一壁2111与热管理部件101连接，有利于电池单体20的热交换，保障电池10的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，电池10包括多列沿第一方向x排列的多个电池单体20和多个热管理部件101，其中，多列电池单体20和多个热管理部件101在第二方向y上交替设置。也就是说，多列电池单体20和多个热管理部件101可以按照热管理部件101、电池单体20列、热管理部件101…，或者，电池单体20列、热管理部件101、电池单体20列…设置。这样，多列电池单体20和多个热管理部件101相互连接形成一个整体，容纳于箱体11内，既能够对每一列电池单体20进行有效的热管理，又能够保证电池10整体的结构强度，从而能够提升电池10的性能。

可选地，在本申请一个实施例中，电池10可以包括多个电池模块。电池模块包括至少一列沿第一方向x排列的多个电池单体20和至少一个热管理部件101，且至少一列电池单体20和至少一个热管理部件101在第二方向y上交替设置。也就是说，对于每一个电池模块，其中的电池单体20列和热管理部件101在第二方向y上交替设置，多个电池模块容纳于箱体11内，形成电池10。可选地，多个电池模块沿第二方向y排列，相邻的电池模块间具有间隙。

可选地，在本申请一个实施例中，热管理部件101与第一壁2111粘接。也就是说，热管理部件101与电池单体20之间可以通过粘接的方式固定连接，例如，通过结构胶粘接，但本申请实施例对此并不限定。

可选地，电池单体20可以粘接固定到箱体11上。可选地，每列电池单体20 中相邻的电池单体20间也可以粘接，例如，相邻的两个电池单体20的第二壁2112通过结构胶粘接，但本申请实施例对此并不限定。通过每列电池单体20中相邻的电池单体20 间的粘接固定可以进一步增强电池单体20的固定效果。

应理解，本申请各实施例中相关的部分可以相互参考，为了简洁不再赘述。

本申请一个实施例还提供了一种用电设备，该用电设备可以包括前述实施例中的电池10。可选地，该用电设备可以为车辆1、船舶或航天器等，但本申请实施例对此并不限定。

上文描述了本申请实施例的电池10和用电设备，下面将描述本申请实施例的制备电池的方法和设备，其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。

图9示出了本申请一个实施例的制备电池的方法300的示意性流程图。如图9 所示，该方法300可以包括：

310，提供沿第一方向x排列的多个电池单体20；

320，提供热管理部件101，所述热管理部件101沿所述第一方向x延伸且与所述多个电池单体20中的每个电池单体20的第一壁2111连接，所述第一壁2111为所述电池单体20中表面积最大的壁，所述热管理部件101包括沿第二方向y相对设置的一对导热板1011以及位于所述一对导热板1011之间的流道1012，所述流道1012用于容纳流体以给所述电池单体20调节温度，所述第二方向y垂直于所述第一壁2111；其中，在所述第二方向y上，所述导热板1011的厚度D与所述流道1012的尺寸H满足： 0.01≤D/H≤25。

图10示出了本申请一个实施例的制备电池的设备400的示意性框图。如图10 所示，制备电池的设备400可以包括：

第一提供模块410，用于提供沿第一方向x排列的多个电池单体20；

第二提供模块420，用于提供热管理部件101，所述热管理部件101沿所述第一方向x延伸且与所述多个电池单体20中的每个电池单体20的第一壁2111连接，所述第一壁2111为所述电池单体20中表面积最大的壁，所述热管理部件101包括沿第二方向y相对设置的一对导热板1011以及位于所述一对导热板1011之间的流道1012，所述流道1012用于容纳流体以给所述电池单体20调节温度，所述第二方向y垂直于所述第一壁2111；其中，在所述第二方向y上，所述导热板1011的厚度D与所述流道1012的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。

以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

采用附图中示出的电池单体20和热管理部件101，进行加热速率和热管理部件变形力仿真测试，测试结果如表1所示。表1中L2为电池单体20在第一方向x上的尺寸，L3为电池单体20在第二方向y上的尺寸，L1为电池单体20的第一壁2111在第三方向z上的尺寸，第三方向垂直于第一方向x和第二方向y。

表1

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种电池，其特征在于，包括：

沿第一方向(x)排列的多个电池单体(20)；

热管理部件(101)，所述热管理部件(101)沿所述第一方向(x)延伸且与所述多个电池单体(20)中的每个电池单体(20)的第一壁(2111)连接，所述第一壁(2111)为所述电池单体(20)中表面积最大的壁，所述热管理部件(101)包括沿第二方向(y)相对设置的一对导热板(1011)以及位于所述一对导热板(1011)之间的流道(1012)，所述流道(1012)用于容纳流体以给所述电池单体(20)调节温度，所述第二方向(y)垂直于所述第一壁(2111)；

其中，在所述第二方向(y)上，所述导热板(1011)的厚度D与所述流道(1012)的尺寸H满足：0.01≤D/H≤25。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述导热板(1011)的厚度D与所述流道(1012)的尺寸H满足0.05≤D/H≤15。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(101)在所述第二方向(y)上的尺寸W为0.3～100mm。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述导热板(1011)的厚度D为0.1～25mm。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述流道(1012)的尺寸H为0.1～50mm。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(101)在所述第二方向(y)上的尺寸W与所述第一壁(2111)的面积A满足：0.03mm^-1≤W/A*1000≤2mm^-1。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(101)还包括设置于所述一对导热板(1011)之间的筋(1013)，所述筋(1013)与所述一对导热板(1011)形成所述流道(1012)。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述筋(1013)与所述导热板(1011)形成的夹角为锐角。

9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述筋(1013)的厚度X不小于(-0.0005*F+0.4738)mm，其中，F为所述筋(1013)的材料的抗拉强度。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池单体(20)包括在所述第二方向(y)上相对设置的两个所述第一壁(2111)和在所述第一方向(x)上相对设置的两个第二壁(2112)，其中，在所述第一方向(x)上，相邻的两个所述电池单体(20)的所述第二壁(2112)相对。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池包括多列沿所述第一方向(x)排列的多个所述电池单体(20)和多个所述热管理部件(101)，其中，多列所述电池单体(20)和多个所述热管理部件(101)在所述第二方向(y)上交替设置。

12.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(101)与所述第一壁(2111)粘接。

13.一种用电设备，其特征在于，包括：根据权利要求1至12中任一项所述的电池(10)，所述电池(10)用于提供电能。

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