CN218351559U - 散热件和电池组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种散热件和电池组件，涉及电池技术领域。散热件具有在第一方向上相对的第一侧和第二侧，散热件的第一侧与第二侧设置有散热面，散热面用于与电芯贴合；散热件具有在第二方向上相对的两个侧面，第二方向与第一方向垂直；散热件设置有多个散热通道，散热通道的两端分别延伸至两个侧面。在使用散热件时，散热件可以通过第一侧和第二侧的散热面吸收电芯的热量，而散热通道是贯通整个散热件的，内部可供气流穿过，使气流带走散热件的热量。通过设置散热通道，能够增加散热件的比表面积，有利于加强空气与散热件的对流散热，因此散热效果较佳。本申请提供的电池组件包括上述的散热件，因此不容易过热。

Description

散热件和电池组件

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种散热件和电池组件。

背景技术

电池组件在工作时，会产出大量热量，这对储能用电芯的寿命会产生影响，所以需要进行散热设计。目前市场上有采用风冷的方式散热，风冷散热是以空气为冷却介质，利用对流换热降低电池温度的一种冷却方式。但目前现有的风冷散热结构存在因结构设计不合理导致散热效果较差的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种散热件和电池组件，其能够改善电池组件的散热效果。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种散热件，应用于电池组件，散热件具有在第一方向上相对的第一侧和第二侧，散热件的第一侧与第二侧设置有散热面，散热面用于与电芯贴合；散热件具有在第二方向上相对的两个侧面，第二方向与第一方向垂直；散热件设置有多个散热通道，散热通道的两端分别延伸至两个侧面。

在可选的实施方式中，散热件为板状，第一方向为散热件的厚度方向。

在可选的实施方式中，散热通道埋设于散热件内，散热通道仅具有位于两个侧面的两个开口。

在可选的实施方式中，散热件的第二侧设置有多个相互间隔凸条，凸条的两端延伸至侧面，相邻的凸条之间形成散热通道。

在可选的实施方式中，散热通道包括第一散热通道和第二散热通道，相邻的凸条之间形成第一散热通道，第二散热通道埋设于凸条内。

在可选的实施方式中，散热通道包括第一散热通道和第二散热通道，第一散热通道为开设于散热件的第一侧的第一沟槽，第一沟槽的两端延伸至散热件的两个侧面；第二散热通道为开设于散热件的第二侧的第二沟槽，第二沟槽的两端延伸至散热件的两个侧面。

在可选的实施方式中，第一沟槽与第二沟槽的数量均为多个，第一沟槽与第二沟槽在散热件的厚度方向上的投影相互交错。

在可选的实施方式中，第一沟槽与第二沟槽在第一方向的投影重合，第一沟槽在散热件的第一侧形成的开口的宽度小于第一沟槽的内部宽度，第二沟槽在散热件的第二侧形成的开口的宽度小于第二沟槽的内部宽度，宽度为垂直于第一方向和第二方向的尺度。

在可选的实施方式中，散热件还具有在第三方向上相对的两个端面，第三方向与第一方向、第二方向相垂直，散热通道包括开设于端面的第三沟槽。

第二方面，本申请提供一种电池组件，包括至少两个电芯以及前述实施方式中任一项的散热件，两个电芯夹持散热件并贴合于散热面。

本申请实施例的有益效果是：

本申请实施例提供的散热件具有在第一方向上相对的第一侧和第二侧，散热件的第一侧与第二侧设置有散热面，散热面用于与电芯贴合；散热件具有在第二方向上相对的两个侧面，第二方向与第一方向垂直；散热件设置有多个散热通道，散热通道的两端分别延伸至两个侧面。在使用散热件时，散热件可以通过第一侧和第二侧的散热面吸收电芯的热量，而散热通道是贯通整个散热件的，内部可供气流穿过，使气流带走散热件的热量。本申请实施例的散热件通过设置散热通道，能够增加散热件的比表面积，有利于加强空气与散热件的对流散热，因此散热效果较佳。

本申请实施例提供的电池组件包括上述的散热件，由于散热件具有较好的散热性能，因此电池组件不容易过热。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一种实施例中散热件的示意图；

图2为本申请第二种实施例中散热件的示意图；

图3为本申请第三种实施例中散热件的示意图；

图4为本申请第四种实施例中散热件的示意图；

图5为本申请第五种实施例中散热件的示意图；

图6为本申请第六种实施例中散热件的示意图；

图7为本申请一种实施例中电池组件的示意图。

图标:010-电池组件；100-散热件；101-散热面；102-侧面；103-端面；110-散热通道；111-第一散热通道；112-第二散热通道；120-凸条；200-电芯。

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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

电池组件在工作时，其中的电芯会产出热量，这对储能用电芯的寿命会产生影响，所以需要进行散热设计。现有技术中采用的散热方式包括液冷，但是液冷由于系统的复杂性会大大提高成本。而采用空气来冷却电芯，会因为空气的比热容低、导热系数低以及现有的散热结构不合理等问题，导致散热效果差的问题。因此现有的风冷(空气冷却)通常应用在产热率比较低的场合，难以满足一些电池组件的散热需求。

为了改善现有技术中因结构不合理导致利用空气作为冷却介质散热效率差的问题，本申请实施例提供一种散热件，通过合理地设置散热通道，使得空气与散热件之间的对流换热得到加强，从而提高散热件的散热效率。此外，本申请实施例还提供一种电池组件，包含有上述的散热件。

图1为本申请第一种实施例中散热件100的示意图。如图1所示，本申请实施例提供的散热件100具有在第一方向上相对的第一侧和第二侧，第一侧与第二侧上设置有散热面101，散热面101用于与电芯200(见图7)贴合，从而从电芯200吸收热量。在本实施例中，散热件100大体呈矩形板状，第一方向为其厚度方向，也即图1中的左右方向。散热件100具有在第二方向上相对的两个侧面102，第二方向与第一方向垂直，在图1中第二方向垂直于展示平面。散热件100设置有多个散热通道110，散热通道110的两端分别延伸至两个侧面102。从图1中可见，散热通道110的端部形成了位于侧面102的开口，这两个开口不位于散热件100的散热面101上，因此不会被电芯200遮挡，气流可以从散热通道110的一端开口流入，从另一端的开口流出，从而贯穿整个散热通道110，进而带走散热件100上的热量。可见，散热通道110的设置，不仅加强了散热件100的比表面积，提高了散热件100与空气的换热面积，同时，两端开放的设计使得气流可完全穿过散热件100，因此散热通道110也为对流散热提供了有利条件。

应理解，本实施例中散热件100为板状，意味着其具备厚度方向，其散热件100在该厚度方向的尺寸明显小于其他方向的尺寸；在可选的其他实施例中，散热件100可以为圆形、梯形或者其他形状的板体，可选的，散热件100也可以不为板体，从而不具备明显的厚度方向。

在图1的实施例中，散热通道110埋设于散热件100内，散热通道110仅具有位于两个侧面102的两个开口。具体的，多个散热通道110在第二方向上延伸，并且与散热面101平行；散热通道110在第三方向(图1中的上下方向)上均匀间隔，第三方向垂直于第一方向和第二方向。在本实施例中，散热通道110的截面形状为矩形，并且每一个散热通道110的截面尺寸一致。进一步的，散热通道110距离第一侧和第二侧的散热面101的距离是均等的，这样保证了散热件100的第一侧和第二侧具有相同的散热能力。

应当理解，由于散热件100整体呈矩形，因此将散热通道110的截面设置为矩形有利于使散热件100的壁厚均匀；在可选的其他实施例中，散热件100的截面形状可以进行调整，比如设置为圆形、椭圆形或者其他形式的多边形。

考虑到散热件100是需要将电芯200的热量传输至冷却气体，因此，散热件100的材质适宜采用导热系数较高的材料，比如金属；同时，金属也可以保证较好的结构强度。在本实施例中，散热件100的材料为铝，制作工艺可以采用挤铝工艺。当然，在可选的其他实施例中，散热件100的材料也可以采用铜、不锈钢等具有较高导热系数的材料。进一步的，可以对散热件100的表面进行包膜，包膜材质为绝缘材料，比如PET塑料(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。散热件100表面包覆薄膜后可以起到优良的绝缘效果。

为了使散热件100更加美观和安全，还可以在散热件100的棱边部位进行倒圆角处理，减少锐边。

图2为本申请第二种实施例中散热件100的示意图。如图2所示，本实施例的散热件100与图1实施例的散热件100在结构上有所不同，主要体现在散热通道110的结构和位置不同。

在本实施例中，散热件100的第二侧设置有多个相互间隔凸条120，凸条120的两端延伸至侧面102，相邻的凸条120之间形成散热通道110。换言之，图2实施例中的散热通道110的结构形式为设置在散热件100第二侧的沟槽，因此，本实施例中的散热通道110不仅在其两端具有开口，同时也具有位于第二侧的散热面101上的开口，且散热通道110将散热件100第二侧的散热面101割裂为多个部分，散热件100第二侧的散热面101位于凸条120远离第一侧的端面103上。在本实施例中，凸台的截面形状为矩形，使得散热通道110的截面也为矩形(一侧开放)。

本实施例的散热通道110与图1实施例的散热件100的散热通道110作用类似，也可以供气流穿过整个散热件100，从而带走散热件100的热量。可以看出，本实施例的散热件100的第一侧和第二侧的散热能力是不同的，由于散热通道110将散热件100第二侧的散热面101割裂开，散热件100第二侧的散热面101面积比第一侧的散热面101面积要小，因此从电芯200上吸收热量的总效率要比第一侧的散热面101低。因此，本实施例的散热件100更好地适用于两个电芯200发热量不同的情况，令散热件100的第一侧接触发热量高的电芯200，令散热件100的第二侧接触发热量低的电芯200，这样能够使相邻的两个电芯200的温度差别不会过大。

图3为本申请第三种实施例中散热件100的示意图。如图3所示，本实施例的散热件100在图2实施例的散热件100基础上进行了改进，区别主要在于散热件100设置了不同类型的两种散热通道110。在图3实施例中，散热通道110包括第一散热通道111和第二散热通道112，第一散热通道111形成于相邻的凸条120之间，而第二散热通道112埋设于凸条120内。第二散热通道112的形状为矩形，从而与凸条120的形状适配。在本实施例中，通过在凸条120内开设第二散热通道112，可以使散热件100的比表面积进一步增加，并且为气体流通提供了更多的通道，因此有利于提高散热件100向冷却气体输送热量。

图4为本申请第四种实施例中散热件100的示意图。如图4所示，本申请实施例的散热通道110包括第一散热通道111和第二散热通道112，第一散热通道111为开设于散热件100的第一侧的第一沟槽，第一沟槽的两端延伸至散热件100的两个侧面102；第二散热通道112为开设于散热件100的第二侧的第二沟槽，第二沟槽的两端延伸至散热件100的两个侧面102。在本实施例中第一沟槽与第二沟槽相互平行且延伸方向一致(均沿第二方向延伸)。并且，第一沟槽与第二沟槽的数量均为多个，第一沟槽在第三方向上间隔设置，第二沟槽在第三方向上间隔设置，第一沟槽与第二沟槽在散热件100的厚度方向上的投影相互交错。进一步的，第一沟槽与第二沟槽的尺寸一致，使得散热件100第一侧的散热面101与第二侧的散热面101的面积相当。

如图4所示，第一散热通道111(即第一沟槽)和第二散热通道112(即第二沟槽)在第三方向上的投影是存在重叠的。可以理解，将第一散热通道111与第二散热通道112交错设置，有利于减薄整个散热件100的厚度，即整个散热件100的厚度可以小于第一沟槽和第二沟槽的深度之和。由于第一散热通道111和第二散热通道112的交错设置，也使得散热件100的侧面102呈现为S形。在本实施例中，通过设置交错的第一散热通道111和第二散热通道112，使得散热件100整体的比表面积得到提高，有利于散热。

图5为本申请第五种实施例中散热件100的示意图。如图5所示，本申请实施例的散热通道110包括第一散热通道111和第二散热通道112，与图4实施例相似，第一散热通道111为开设于散热件100的第一侧的第一沟槽，第一沟槽的两端延伸至散热件100的两个侧面102，第二散热通道112为开设于散热件100的第二侧的第二沟槽，第二沟槽的两端延伸至散热件100的两个侧面102。与图4实施例不同的是，第一沟槽与第二沟槽在第一方向的投影重合，第一沟槽在散热件100的第一侧形成的开口的宽度小于第一沟槽的内部宽度，第二沟槽在散热件100的第二侧形成的开口的宽度小于第二沟槽的内部宽度，宽度为垂直于第一方向和第二方向的尺度，在本实施例中，第一侧和第二侧上的沟槽开口宽度是沟槽开口在第三方向上的尺寸。从图5可以看出，一个散热件100上仅具有一个第一散热通道111和一个第二散热通道112，第一散热通道111和第二散热通道112分别在第一侧和第二侧形成开口，且开口的宽度小于内部宽度。相较于图4实施例中的散热件100，本实施例中减少了第一散热通道111和第二散热通道112的数量，但是令第一侧和第二侧的散热面101积均能够得到提高(通过设置较小的沟槽开口)，因此可以提高电芯200与散热件100之间的热量传导效率。

图6为本申请第六种实施例中散热件100的示意图。如图6所示，散热件100还具有在第三方向上相对的两个端面103，散热通道110包括开设于端面103的第三沟槽。本实施例的散热通道110与图4、图5实施例中的散热通道110在结构上有相似之处，均为沟槽式(即除了端部之外还有一侧形成开口)，但不同的是，本实施例的第三沟槽并不在散热件100的散热面101上形成开口，而是在端面103上形成开口。具体的，本实施例的散热件100具有两个散热通道110，分别在两个端面103上形成开口，使得散热件100整体呈H形。这种散热件100的结构保证了第一侧和第二侧的两个散热面101具有较大面积，能够良好地与电芯200进行热交换。

应当理解，上述所列举的六种散热件100，仅仅是本申请的散热件100的一部分具体示例，而且在特征不存在矛盾的情况下，可以将不同实施例中特征进行组合，比如，图6实施例的沟槽式的散热通道110也可以应用在图1的散热件100中。

图7为本申请一种实施例中电池组件010的示意图。本申请实施例的电池组件010包括至少两个电芯200以及前述实施方式中任一项的散热件100，两个电芯200夹持散热件100并贴合于散热面101。图7所示的实施例中，电芯200数量为两个，两个电芯200之间夹持图1实施例提供的散热件100。当然，图7的电池组件010中的散热件100也可以替换成图2至图6所示的散热件100。在使用电池组件010时，可以使用风机来加强散热通道中的气体的对流。

综上所述，本申请实施例提供的散热件100具有在第一方向上相对的第一侧和第二侧，散热件100的第一侧与第二侧设置有散热面101，散热面101用于与电芯200贴合；散热件100具有在第二方向上相对的两个侧面102，第二方向与第一方向垂直；散热件100设置有多个散热通道110，散热通道110的两端分别延伸至两个侧面102。在使用散热件100时，散热件100可以通过第一侧和第二侧的散热面101吸收电芯200的热量，而散热通道110是贯通整个散热件100的，内部可供气流穿过，使气流带走散热件100的热量。本申请实施例的散热件100通过设置散热通道110，能够增加散热件100的比表面积，有利于加强空气与散热件100的对流散热，因此散热效果较佳。

本申请实施例提供的电池组件010包括上述的散热件100，由于散热件100具有较好的散热性能，因此电池组件010不容易过热。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热件，应用于电池组件，其特征在于，所述散热件具有在第一方向上相对的第一侧和第二侧，所述散热件的所述第一侧与所述第二侧设置有散热面，所述散热面用于与电芯贴合；所述散热件具有在第二方向上相对的两个侧面，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述散热件设置有多个散热通道，所述散热通道的两端分别延伸至两个所述侧面。

2.根据权利要求1所述的散热件，其特征在于，所述散热件为板状，所述第一方向为所述散热件的厚度方向。

3.根据权利要求2所述的散热件，其特征在于，所述散热通道埋设于所述散热件内，所述散热通道仅具有位于两个所述侧面的两个开口。

4.根据权利要求2所述的散热件，其特征在于，所述散热件的第二侧设置有多个相互间隔凸条，所述凸条的两端延伸至所述侧面，相邻的所述凸条之间形成所述散热通道。

5.根据权利要求4所述的散热件，其特征在于，所述散热通道包括第一散热通道和第二散热通道，相邻的所述凸条之间形成所述第一散热通道，所述第二散热通道埋设于所述凸条内。

6.根据权利要求2所述的散热件，其特征在于，所述散热通道包括第一散热通道和第二散热通道，所述第一散热通道为开设于所述散热件的第一侧的第一沟槽，所述第一沟槽的两端延伸至所述散热件的两个侧面；所述第二散热通道为开设于所述散热件的第二侧的第二沟槽，所述第二沟槽的两端延伸至所述散热件的两个侧面。

7.根据权利要求6所述的散热件，其特征在于，所述第一沟槽与所述第二沟槽的数量均为多个，所述第一沟槽与所述第二沟槽在所述散热件的厚度方向上的投影相互交错。

8.根据权利要求6所述的散热件，其特征在于，所述第一沟槽与所述第二沟槽在所述第一方向的投影重合，所述第一沟槽在所述散热件的第一侧形成的开口的宽度小于所述第一沟槽的内部宽度，所述第二沟槽在所述散热件的第二侧形成的开口的宽度小于所述第二沟槽的内部宽度，所述宽度为垂直于所述第一方向和所述第二方向的尺度。

9.根据权利要求2所述的散热件，其特征在于，所述散热件还具有在第三方向上相对的两个端面，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向相垂直，所述散热通道包括开设于所述端面的第三沟槽。

10.一种电池组件，其特征在于，包括至少两个电芯以及权利要求1-9中任一项所述的散热件，两个所述电芯夹持所述散热件并贴合于所述散热面。

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