CN217158327U - 热防护构件、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种热防护构件、电池及用电装置。热防护构件包括管体及接头,管体内部设有供冷却介质流动的流道,接头内壁上设有卡接构件,卡接构件具有多个卡接端部,管体端部插接于接头中,各卡接端部伸至管体内部,管体管壁部分的插入至各卡接端部与接头内壁之间。电池包括上述热防护构件及电池单体,热防护构件用于调节电池单体的温度并于电池单体出现明火时熔断并将其内部的冷却介质喷淋至起火点。用电装置包括上述电池,电池用于提供电能。本申请提供的热防护构件、电池及用电装置中,冷却介质在流道中流动,通过管体与电池单体热交换并于电池单体出现明火时熔断并将其内部的冷却介质喷淋至起火点,使电池单体在适宜的温度及安全的环境下工作。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,尤其涉及一种热防护构件、电池及用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
电池通常包括多个电池单体,多个电池单体通过汇流部件电连接。各电池单体在工作过程中产热,因此,电池的多个电池单体的产热容易累积,造成电池单体的温度升高,有时甚至会出现着火的情况。电池单体的工作温度一般在20度~40度范围内时,其充放电性能最佳,寿命最好。如何将电池的电池单体的工作温度控制在合适的范围内,且于电池单体着火时进行灭火防护,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种热防护构件、电池及用电装置,能改善换热效果,且在电池单体出现明火时进行灭火防护,使电池的电池单体在安全的环境以及适宜的温度内工作。
第一方面,本申请实施例提供一种热防护构件,用于电池,其中,热防护构件包括管体和接头。管体内部设有供冷却介质流动的流道。接头的内壁上设有卡接构件,卡接构件具有多个卡接端部,管体的端部插接于接头中,且各卡接端部伸至管体的内部,管体的管壁部分的插入至各卡接端部与接头的内壁之间。
上述方案中,冷却介质在流道中流动,以通过管体与电池单体热交换,使电池单体在适宜的温度下工作,同时,在电池单体出现明火时,管体能够熔断并将其内部的冷却介质喷淋在电池单体的起火点处进行灭火防护,使电池单体在安全的环境中工作。本实施例通过在接头的内壁上设置卡接构件,使管体的管壁部分的插入至卡接构件的各卡接端部与接头的内壁之间,能有效对管体的端部进行支撑,同时由于管壁仅是部分的插接于卡接端部与接头的内壁之间,卡接端部仅占用了接头及管体中的很小一部分空间,因此能有效保证热防护构件内部的过流面积,保证热防护构件的换热效率,以及进行灭火防护时冷却介质的流量。
在一些实施例中,卡接构件包括多个卡爪,多个卡爪沿接头的周向间隔设置,各卡爪的一端均与接头的内壁相接,且各卡爪的另一端均凸出于接头的内壁形成卡接端部。
上述方案中,卡接构件包括多个卡爪,每个卡爪凸出于接头内壁的端部与接头的内壁之间形成供管体的管壁插入的间隙,多个卡爪配合共同作用,于多个点位对管体的管壁进行定位及支撑,管体内部加压时,能减少管体端部受压变形的情况发生。
在一些实施例中,接头具有第一端与第二端,且接头的内壁上形成有朝向第一端的台阶面,接头的第一端呈开放状,管体的端部由接头的第一端插接至接头的内部,且管体的端部的端面与台阶面相抵接。
上述方案中,通过在接头的内壁上设置台阶面,使管体的端部与台阶面相抵接,既能于轴向上限制管体插入接头的深度,减少管体插入接头过深而影响接头内部过流面积的情况发生;同时台阶面还能对管体的端部进行保护,减少流体流动过程中对管体端部的冲刷磨损。
在一些实施例中,各卡爪的一端均与接头的位于台阶面及第二端之间的内壁相接,且各卡爪的另一端均凸出于台阶面形成卡接端部,卡接端部与接头的位于台阶面与第一端之间的内壁相对应。
上述方案中,卡爪的另一端凸出于台阶面形成卡接端部,管体插接于接头内部的状态下,管体的部分管壁置于卡接端、台阶面及接头的内壁之间,台阶面的设置为卡爪提供了安装平台,卡爪仅需设为条形即可,降低了卡爪的加工及安装难度。
在一些实施例中,台阶面上间隔设有多个凸块。
上述方案中,管体端部的端面在加工过程中可能会出现不平整的情况,由于管体是柔性管,管体端部的端面在与台阶面相抵接时,凹陷的部位可以与凸块相抵接,而凸出的位置则可以通过形变置于每两个相邻的凸块之间的区域中,如此减少由于管体端部的端面不平整而导致与接头配合倾斜的问题。
在一些实施例中,台阶面上于各卡爪与接头的内壁之间的位置处均设有一个凸块。
上述方案中,通过卡爪和接头内壁的配合,在管体抵接于台阶面上由于其端部端面不平整而产生形变时,限制管体于其径向的形变,保证管体内部的过流面积。
在一些实施例中,管体为扁管。
上述方案中,将管体设为扁管,能提高管体的结构强度及抗弯折能力。
在一些实施例中,管体的内部设有至少一道加强筋,加强筋沿管体的轴向延伸设置,管体的内部通过加强筋分隔形成至少两个流道,各流道沿管体的径向间隔排列设置。
上述方案中,于管体的内部设置加强筋,能进一步提高管体的结构强度,减少管体与接头插接过程中表面内凹或者管体内部压力变化而导致管体发生形变的情况发生。
在一些实施例中,管体为柔性管。
上述方案中,将管体设为柔性管,可以提高管体与电池之间安装配合时的灵活性。
在一些实施例中,管体为塑料材质制成。
在上述方案中,塑料材质制成的管体有利于在被燃烧时快速熔断。
在一些实施例中,管体与接头之间为过盈配合。
上述方案中,通过将管体以过盈配合的方式插接于接头的内部,能提高管体与接头之间的连接可靠性及密封性,减少二者之间发生相对移动而于二者之间的连接处产生间隙的情况,提高热防护构件的密封性。
与在一些实施例中,管体与接头激光焊接固定。
上述方案中,在将管体与接头过盈配合的相接之后,再将管体的外壁与接头的内壁焊接,能更进一步地提高二者之间的连接强度及密封性。
在一些实施例中,接头具有至少一个连接部,连接部于接头的第二端与接头的内部连通,或者连接部于接头的位于第一端与第二端之间的侧壁处与接头的内部连通。
上述方案中,连接部用于与其他管路相接,以实现热防护构件的实际应用。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,其中,电池包括第一方面任一实施例的热防护构件以及电池单体,热防护构件设于电池单体的上方,热防护构件用于调节电池单体的温度,且热防护构件用于在电池单体出现明火时熔断并使冷却介质喷淋至起火点。
上述方案中,冷却介质在热防护构件的流道中流动,以通过管体与电池单体热交换,使电池单体在适宜的温度下工作,且在电池单体出现明火时,管体能够被燃烧并熔断,使其内部的冷却介质喷淋在电池单体的起火点处进行灭火,提高电池的使用安全性。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,其中,用电装置包括第二方面实施例的电池,电池用于提供电能。
上述方案中,冷却介质在电池的热防护构件的流道中流动,以通过管体与电池单体热交换,使电池单体在适宜的温度下工作,同时,当电池单体出现明火时,热防护构件的管体被燃烧能够熔断并将其内部的冷却介质喷淋至起火点进行灭火,以提高电池以及用电装置的使用安全性。
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为本申请另一些实施例提供的电池模组的结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的热防护构件的结构示意图;
图5为图4所示的热防护构件的爆炸示意图;
图6为图4所示的热防护构件的剖视示意图;
图7为图4所示的热防护构件的接头的结构示意图;
图8为图4所示的热防护构件的接头的剖视示意图;
图9为图4所示的热防护构件的管体的结构示意图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
附图标号说明:
1、车辆;2、电池;21、电池单元;211、电池单体;22、箱体;221、第一箱体部;222、第二箱体部;223、容纳空间;23、热防护构件;231、管体;2311、加强筋;2312、流道;232、接头;2321、第一端;2322、第二端;2323、台阶面;2324、卡爪;2325、凸块;2326、连接部;3、控制器;4、马达;5、电池模块。
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。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、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。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质,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,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;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,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。隔离件的材质可以为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。
电池单体在充放电的过程中会产生热量,当多个电池单体成组使用时,这些热量可能会聚集在一起,如果没有有效地去除这些热量,将会导致电池单体升温,加速电池单体的老化。另外,温度过高还容易引发热失控,造成安全风险。在电池单体处于低温环境时,会缩短使用寿命,减弱放电能力。
发明人尝试在电池中设置热防护构件,以将电池单体的工作温度控制在合适的范围。具体地,热防护构件内部通常设有流道,外部的冷却介质在流经热防护构件的流道时,冷却介质通过热防护构件与电池单体进行换热,以调节电池单体的温度。然而,发明人发现,热防护构件的管体与接头连接时,为防止管体的端部发生形变,需要在接头内部设置一个支撑件,安装时,先将支撑件的一部分插入管体中,使管体包覆在支撑件上,然后将支撑件及管体的端部一同安装于接头的内部,如此设置,虽然能减少管体端部变形的情况,但支撑件的设置占用了管体内部较大的空间,影响了热防护构件整体的过流面积,导致热防护构件的换热效率较低;同时,在使用过程中,发明人还发现,管体内部加压时,管体容易变形。
与此同时,发明人还发现虽然热防护构件能够在大部分情况下通过热交换的方式来对电池单体进行温度控制,但对于一些特殊情况下,可能会出现电池单体的温度快速升高、换热来不及而出现着火的情形,对于这种情形,目前并没有有效的装置或方法对电池单体进行快速的灭火处理,只能在使用者发现火情后人工操作进行处理,有可能出现处理不及时而导致火情进一步扩大的情况。
鉴于此,本申请实施例提供了一种热防护构件,用于电池,其中,热防护构件包括管体及接头。管体的内部设有供冷却介质流动的流道;接头的内壁上设有卡接构件,卡接构件具有多个卡接端部,管体的端部插接于接头中,且各卡接端部伸至管体的内部,管体的管壁部分的插入至各卡接端部与接头的内壁之间。本申请实施例提供的热防护构件能够调节电池单体的温度,并且在能够对管体的端部进行支撑保持的前提下保证热防护构件内部的过流面积,从而保证热防护构件的换热效果;同时本申请实施例提供的热防护构件,在电池出现明火时,管体能被燃烧熔断,并将其内部的冷却介质喷淋至起火点,对电池进行灭火处理,提高电池的使用安全性。
本申请实施例描述的热防护构件适用于电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具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;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4供电,例如,用于车辆1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2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,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。
如图2所示,电池2包括箱体22和电池单体(图2未示出),电池单体211容纳于箱体22内。
箱体22用于容纳电池单体211,箱体22可以是多种结构。在一些实施例中,箱体22可以包括第一箱体部221和第二箱体部222,第一箱体部221与第二箱体部222相互盖合,第一箱体部221和第二箱体部222共同限定出用于容纳电池单体211的容纳空间223。第二箱体部222可以是一端开口的空心结构,第一箱体部221为板状结构,第一箱体部221盖合于第二箱体部222的开口侧,以形成具有容纳空间223的箱体22;第一箱体部221和第二箱体部222也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部221的开口侧盖合于第二箱体部222的开口侧,以形成具有容纳空间223的箱体22。当然,第一箱体部221和第二箱体部222可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部221与第二箱体部222连接后的密封性,第一箱体部221与第二箱体部222之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部221盖合于第二箱体部222的顶部,第一箱体部221也可称为上箱盖,第二箱体部222也可称为下箱体22。
在电池2中,电池单体为多个。多个电池单体211之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体211中既有串联又有并联。多个电池单体211之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体211构成的整体容纳于箱体22内;当然,也可以是多个电池单体211先串联或并联或混联组成电池模块5,多个电池模块5再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体22内。
图3为本申请另一些实施例提供的电池模组的结构示意图。
如图3所示,在一些实施例中,电池2包括电池单元21,电池单元21包括沿排列方向X依次布置的多个电池单体211。
电池单元21可为一个或多个。例如,电池2包括多个电池单元21,多个电池单元21沿第一方向Y布置,第一方向Y与排列方向X相交。可选地,第一方向Y垂直于排列方向X。
电池2中的多个电池单体211之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池2中的多个电池单体211的并联或串联或混联。
在一些实施例中,电池2还包括热防护构件23,热防护构件23设于电池单体211的上方,热防护构件23用于调节电池单体211的温度,以使电池单体211在适宜的温度下工作,同时热防护构件23还用于在电池单体211出现明火时被燃烧熔断,并使热防护构件23的管体231内部的冷却介质喷淋至电池单体211上的起火点,以对电池单体211进行灭火处理,以保证电池2以及用电装置的安全。
下面结合附图详细描述本申请实施例的热防护构件。
图4为本申请一些实施例提供的热防护构件的结构示意图;图5为图4所示的热防护构件的爆炸示意图;图6为图4所示的热防护构件的剖视示意图。
如图4至图6所示,本申请实施例的热防护构件23用于电池2,其中,热防护构件23包括:管体231,内部设有供冷却介质流动的流道2312;接头232,接头232的内壁上设有卡接构件,卡接构件具有多个卡接端部,管体231的端部插接于接头232中,且各卡接端部伸至管体231的内部,管体231的管壁部分的插入至各卡接端部与接头232的内壁之间。
管体231可以设于电池2的侧部或顶部,来调节电池单体211的温度,流道2312用于与外部供液管路连通,冷却介质在流道2312与外部供液管路之间循环流动,通过管体231与电池单体211热交换,使电池单体211在适宜的温度下工作,冷却介质可以为液体。
接头232通常设有两个,两个接头232分别连接于管体231的两端,管体231的两端均通过接头232与外部供液管路连接。
卡接构件可以通过弯折或其他方式使其既能与接头232的内壁相接,还能形成与接头232的内壁具有一定距离的卡接端部,以供管体231的部分管壁插入,卡接构件通过焊接、粘接或其他方式固定于接头232的内壁上,本申请并不以此为限。
在本申请实施例中,冷却介质在流道2312中流动,以通过管体231与电池单体211热交换,使电池单体211在适宜的温度下工作。本实施例通过在接头232的内壁上设置卡接构件,使管体231的管壁部分的插入至卡接构件的各卡接端部与接头232的内壁之间,能有效对管体231的端部进行支撑,同时由于管壁仅是部分的插接于卡接端部与接头232的内壁之间,卡接端部仅占用了接头232及管体231中的很小一部分空间,因此能有效保证热防护构件23内部的过流面积,保证热防护构件23的换热效率。
另外,在本申请实施例中,在电池单体211着火出现明火时,管体231能够被燃烧并熔断,管体231内部的冷却介质能喷淋至电池单体211的起火点处进行灭火,保证电池2及用电装置的安全。
图7为图4所示的热防护构件的接头的结构示意图;图8为图4所示的热防护构件的接头的剖视示意图。
如图7及图8所示,在一些实施例中,卡接构件包括多个卡爪2324,多个卡爪2324沿接头232的周向间隔设置,各卡爪2324的一端均与接头232的内壁相接,且各卡爪2324的另一端均凸出于接头232的内壁形成卡接端部。
各卡爪2324的具体结构大致呈条状,卡爪2324的一端通过焊接、粘接或其他连接方式固定于接头232的内壁上,卡爪2324的另一端与接头232的内壁之间形成间隙供管体231的部分管壁插入。
在本实施例中,多个卡爪2324配合共同作用,于多个点位对管体231的管壁进行定位及支撑,管体231内部加压时,能减少管体231端部受压变形的情况发生。
如图7及图8所示,在一些实施例中,接头232具有第一端2321与第二端2322,且接头232的内壁上形成有朝向第一端2321的台阶面2323,接头232的第一端2321呈开放状,管体231的端部由接头232的第一端2321插接至接头232的内部,且管体231的端部的端面与台阶面2323相抵接。
接头232为第一端2321呈开放状、第二端2322呈封闭状且内部中空的结构,其内部形成空腔,沿着由第一端2321至第二端2322的方向,于第一端2321及第二端2322之间,通过扩大内部尺寸的方式在接头232的内壁上形成朝向第一端2321的台阶面2323。
在本实施例中,通过在接头232的内壁上设置台阶面2323,使管体231的端部与台阶面2323相抵接,既能于轴向上限制管体231插入接头232的深度,减少管体231插入接头232过深而影响接头232内部过流面积的情况发生;同时台阶面2323还能对管体231的端部进行保护,减少流体流动过程中对管体231端部的冲刷磨损。
如图7及图8所示,在一些实施例中,各卡爪2324的一端均与接头232的位于台阶面2323及第二端2322之间的内壁相接,且各卡爪2324的另一端均凸出于台阶面2323形成卡接端部,卡接端部与接头232的位于台阶面2323与第一端2321之间的内壁相对应。
由于台阶面2323的设置,卡爪2324可以选用平直的条形结构,在安装时直接将其端部固定于接头232的位于台阶面2323及第二端2322之间的内壁上即可,台阶面2323的宽度为卡接端部与接头232内壁之间间隙的尺寸。
在本实施例中,卡爪2324的另一端凸出于台阶面2323形成卡接端部,管体231插接于接头232内部的状态下,管体231的部分管壁置于卡接端、台阶面2323及接头232的内壁之间,台阶面2323的设置为卡爪2324提供了安装平台,卡爪2324仅需设为条形即可,降低了卡爪2324的加工及安装难度。
在设置时,可以将台阶面2323的宽度设定为略小于管体231的管壁的厚度,使管体231的部分管壁以过盈配合的方式被夹持在卡接端部与接头232的内壁之间,以更进一步地提高管体231与接头232之间连接的可靠性。
如图7及图8所示,在一些实施例中,台阶面2323上间隔设有多个凸块2325。
各凸块2325一体成型于台阶面2323上,凸块2325可以为矩形或半球形凸起结构,其中半球形凸起结构能够增加凸块2325与管体231端部的端面之间的接触面积,减少管体231端部的端面与凸块2325接触时产生间隙而影响管体231与接头232之间的密封性的情况发生,同时在管体231端部的端面与凸块2325相抵接时,半球形凸起结构能够从最大程度上减少对管体231端部的端面造成的磨损。
在本实施例中,管体231端部的端面在加工过程中可能会出现不平整的情况,由于管体231是柔性管,管体231端部的端面在与台阶面2323相抵接时,凹陷的部位可以与凸块2325相抵接,而凸出的位置则可以通过形变置于每两个相邻的凸块2325之间的区域中,如此减少由于管体231端部的端面不平整而导致与接头232配合倾斜的问题。
如图7及图8所示,在一些实施例中,台阶面2323上于各卡爪2324与接头232的内壁之间的位置处均设有一个凸块2325。
同时在台阶面2323的其他未与卡爪2324对应的位置处也可以选择性地间隔设置若干个凸块2325,本申请不以此为限。
在本实施例中,通过卡爪2324和接头232内壁的配合,在管体231抵接于台阶面2323上由于其端部端面不平整而产生形变时,限制管体231于其径向的形变,保证管体231内部的过流面积。
如图7及图8所示,在一些实施例中,接头232具有至少一个连接部2326,连接部2326于接头232的第二端2322与接头232的内部连通,或者连接部2326于接头232的位于第一端2321与第二端2322之间的侧壁处与接头232的内部连通。
连接部2326为内部中空的管状结构,连接部2326的内部与接头232的内部连通。
在本实施例中,连接部2326用于与外部供液管路相接,以实现热防护构件23的实际应用。
图9为图4所示的热防护构件的管体的结构示意图。
如图9所示,在一些实施例中,管体231为扁管。
需要说明的是,管体231也可以是圆管或径向截面为其他形状的管体。
在本实施例中,将管体231设为扁管,能提高管体231的结构强度及抗弯折能力。
如图9所示,在一些实施例中,管体231的内部设有至少一道加强筋2311,加强筋2311沿管体231的轴向延伸设置,管体231的内部通过加强筋2311分隔形成至少两个流道2312,各流道2312沿管体231的径向间隔排列设置。
在设置加强筋2311时,优选地,通过调整加强筋2311的位置,使通过加强筋2311分隔形成的各流道2312的过流面积大致相同,以使管体231内部加压时各部位受力尽可能均匀。
在本实施例中,于管体231的内部设置加强筋2311,能进一步提高管体231的结构强度,减少管体231与接头232插接过程中表面内凹或者管体231内部压力变化而导致管体231发生形变的情况发生。
在一些实施例中,管体231为柔性管。
需要说明的是,管体231也可以为刚性管。
在本实施例中,将管体231设为柔性管,可以提高管体231与电池2之间安装配合时的灵活性。
在一些实施例中,管体231为塑料材质制成的管体。
管体231也可以由其他燃烧后易于熔断的材质制成。
在本实施例中,塑料材质制成的管体231有利于被燃烧并快速熔断,以及时的将其内部的冷却介质喷淋出进行灭火。
在一些实施例中,管体231与接头232之间为过盈配合。
管体231的外径略大于接头232的内径,管体231紧密插接于接头232中。
在本实施例中,通过将管体231以过盈配合的方式插接于接头232的内部,能提高管体231与接头232之间的连接可靠性及密封性,减少二者之间发生相对移动而于二者之间的连接处产生间隙的情况,提高热防护构件23的密封性。
与在一些实施例中,管体231与接头232激光焊接固定。
上述方案中,在将管体231与接头232过盈配合的相接之后,再将管体231的外壁与接头232的内壁焊接,能更进一步地提高二者之间的连接强度及密封性。
在一些实施例,本申请还提供了一种电池,电池包括以上任一方案所述的热防护构件以及电池单体,热防护构件用于调节电池单体的温度,热防护构件还用于在电池单体出现着火出现明火时被燃烧熔断并将其内部的冷却介质喷淋至起火点进行灭火。
上述方案中,冷却介质在热防护构件的流道中流动,以通过管体与电池单体热交换,使电池单体在适宜的温度下工作,同时在电池单体出现着火出现明火时,管体被燃烧熔断并将其内部的冷却介质喷淋至起火点进行灭火,保证电池的安全。
在一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,用电装置包括以上任一方案所述的电池,电池用于提供电能。
上述方案中,冷却介质在电池的热防护构件的流道中流动,以通过管体与电池单体热交换,使电池单体在适宜的温度下工作,同时在电池单体出现着火出现明火时,热防护构件的管体被燃烧熔断并将其内部的冷却介质喷淋至起火点进行灭火,保证电池及用电装置的安全。
用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
在一些实施例,参见图4至图9,本申请提供了一种热防护构件,包括管体231以及两个接头232,管体231的内部设有加强筋2311,两个接头232的内部分别形成有用于支撑及连接管体231的端部的卡接构件,卡接构件包括多个卡爪2324,每个卡爪2324均形成有卡接端部与接头232的内壁配合夹持管体231端部的部分管壁,同时管体231与两接头232之间均为过盈配合,且管体231与两接头232之间还通过激光焊接固定。如此,卡接构件能有效对管体231的端部进行支撑,且卡接构件结构小巧,能从最大程度上减少对热防护构件整体过流面积的影响,保证热防护构件的换热效率;并且配合管体231内部的加强筋,能在管体231内部压力变化时,减少管体231变形的情况发生;同时,热防护构件23设于电池单体的上方,热防护构件23在对电池单体进行换热的过程中,当电池单体着火出现明火时,热防护构件23的管体231能被燃烧并熔断,使其内部的冷却介质喷淋至电池单体的起火点进行灭火,以保证电池的安全。
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 (15)
1.一种热防护构件,用于电池,其特征在于,所述热防护构件包括:
管体,内部设有供冷却介质流动的流道;
接头,所述接头的内壁上设有卡接构件,所述卡接构件具有多个卡接端部,所述管体的端部插接于所述接头中,且各所述卡接端部伸至所述管体的内部,所述管体的管壁部分的插入至各所述卡接端部与所述接头的内壁之间。
2.根据权利要求1所述的热防护构件,其特征在于,所述卡接构件包括多个卡爪,多个所述卡爪沿所述接头的周向间隔设置,各所述卡爪的一端均与所述接头的内壁相接,且各所述卡爪的另一端均凸出于所述接头的内壁形成所述卡接端部。
3.根据权利要求2所述的热防护构件,其特征在于,所述接头具有第一端与第二端,且所述接头的内壁上形成有朝向所述第一端的台阶面,所述接头的所述第一端呈开放状,所述管体的端部由所述接头的所述第一端插接至所述接头的内部,且所述管体的端部的端面与所述台阶面相抵接。
4.根据权利要求3所述的热防护构件,其特征在于,各所述卡爪的一端均与所述接头的位于所述台阶面及所述第二端之间的内壁相接,且各所述卡爪的另一端均凸出于所述台阶面形成所述卡接端部,所述卡接端部与所述接头的位于所述台阶面与所述第一端之间的内壁相对应。
5.根据权利要求3所述的热防护构件,其特征在于,所述台阶面上间隔设有多个凸块。
6.根据权利要求5所述的热防护构件,其特征在于,所述台阶面上于各所述卡爪与所述接头的内壁之间的位置处均设有一个所述凸块。
7.根据权利要求1所述的热防护构件,其特征在于,所述管体为扁管。
8.根据权利要求1或7所述的热防护构件,其特征在于,所述管体的内部设有至少一道加强筋,所述加强筋沿所述管体的轴向延伸设置,所述管体的内部通过所述加强筋分隔形成至少两个所述流道,各所述流道沿所述管体的径向间隔排列设置。
9.根据权利要求1所述的热防护构件,其特征在于,所述管体为柔性管。
10.根据权利要求1所述的热防护构件,其特征在于,所述管体为塑料材质制成。
11.根据权利要求1所述的热防护构件,其特征在于,所述管体与所述接头之间为过盈配合。
12.根据权利要求1所述的热防护构件,其特征在于,所述管体与所述接头激光焊接固定。
13.根据权利要求3所述的热防护构件,其特征在于,所述接头上设有至少一个连接部,所述连接部于所述接头的所述第二端与所述接头的内部连通,或者所述连接部于所述接头的位于所述第一端与所述第二端之间的侧壁处与所述接头的内部连通。
14.一种电池,其特征在于,所述电池包括:
根据权利要求1-13任一项所述的热防护构件;以及
电池单体,所述热防护构件设于所述电池单体的上方,所述热防护构件用于调节所述电池单体的温度,且所述热防护构件用于在所述电池单体出现明火时熔断并使所述冷却介质喷淋至起火点。
15.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括如权利要求14所述的电池,所述电池用于提供电能。
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