CN218385382U - 冷却装置、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种冷却装置、电池及用电装置,冷却装置包括冷却板及支撑组件。冷却板具有相对设置的顶壁、底壁以及形成于顶壁及底壁之间的流道;支撑组件设置于流道并用于支撑顶壁以及底壁,支撑组件包括第一支撑件,第一支撑件包括分开设置的推抵部以及受压部,受压部包括沿冷却板的长度方向上与流道连通的开口;其中,在预定压力下,顶壁以及底壁至少部分沿厚度方向能够向靠近彼此的方向运动,且推抵部能够沿长度方向伸入开口并增大开口在厚度方向上的敞开尺寸。本申请实施例能够吸收电池的膨胀力,保证冷却效果。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别涉及一种冷却装置、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在现有的电池,其电池单体在快速充放电的过程中会产生大量的热量,因此,为了保证电池的安全性能,需要通过冷却装置对电池单体进行冷却,保证电池单体始终工作在合适的温度范围内。然而,已有的冷却装置,无法吸收电池单体的膨胀力,影响电池安全性能。
因此,如何提高电池的安全性能成为亟待解决的一项问题。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种冷却装置、电池及用电装置,能够吸收电池的膨胀力,保证冷却效果。
第一方面,本申请提供了一种冷却装置,包括:冷却板,具有相对设置的顶壁、底壁以及形成于顶壁及底壁之间的流道;支撑组件,设置于流道并用于支撑顶壁以及底壁,支撑组件包括第一支撑件,第一支撑件包括分开设置的推抵部以及受压部,受压部包括沿冷却板的长度方向上与流道连通的开口;其中,在预定压力下,顶壁以及底壁至少部分沿厚度方向能够向靠近彼此的方向运动,且推抵部能够沿长度方向伸入开口并增大开口在厚度方向上的敞开尺寸。
本申请实施例提供的冷却装置,在用于电池时,可以通过顶壁或者底壁与电池单体接触,顶壁与底壁之间形成用于冷却介质流通的流道,使冷却介质能够通过流道与外部的电池单体进行热交换,实现对电池单体的冷却。流道中设有支撑组件,支撑组件包括第一支撑件,第一支撑件包括分开设置的推抵部以及受压部,受压部包括沿冷却板的长度方向上与流道连通的开口,冷却介质能够通过此开口在流道中流通。在预定压力下,顶壁以及底壁至少部分沿厚度方向能够向靠近彼此的方向运动,使得当电池单体在工作过程中发生膨胀时且膨胀力超过预定压力时,冷却板能够发生形变,以吸收膨胀力,提高电池的安全性能。此时,推抵部能够沿长度方向伸入开口并增大开口在厚度方向上的敞开尺寸,能够增大冷却介质由开口流过的横截面积,降低冷却介质流通的阻力,从而保证对电池单体的冷却效果。
在一些实施例中,受压部包括间隔且相对设置的第一压部以及第二压部,第一压部以及第二压部之间形成开口,第一压部与顶壁连接且第二压部与底壁连接,在预定压力下,第一压部与第二压部面向彼此的一端分别沿长度方向背离推抵部运动。
通过上述设置,以保证开口能够在厚度方向上增大其敞开尺寸的有效性,从而增大冷却介质由开口流过的横截面积,减小流阻,保证冷却效果。
在一些实施例中,推抵部包括第一推部以及第二推部,第一推部与顶壁连接且第二推部与底壁连接,第一推部以及第二推部面向彼此的一端相交设置并形成朝向开口凸出设置的凸出部;在预定压力下,至少部分第一推部与第二推部沿厚度方向向靠近彼此的方向运动并使得凸出部伸入开口内。
凸出部能够伸入开口内,以保证开口在厚度方向上增大敞开尺寸的有效性。并且,使得推抵部能够抵接于受压部,更好的保证对顶壁、底壁之间的支撑需求。
在一些实施例中,第一推部与第二推部连接形成背离受压部的夹角α,夹角满足:45°≤α<180°。
将第一推部与第二推部连接形成背离受压部的夹角α设置为45°≤α<180°,既能够满足第一推部与第二推部对冷却板的支撑要求,保证安全性,又能使其在预定压力下有效伸入受压部的开口,以增大开口在厚度方向上的敞开尺寸,降低流阻,从而保证冷却效果。
在一些实例中,受压部呈平板状结构。
通过使得受压部呈平板状结构体,能够更好地提高开口在厚度方向上增大敞开尺寸的有效性,以满足增大过流面积的需求,进而保证冷却介质流通的顺畅性及高效性。
在一些实施例中,推抵部在冷却板的宽度方向上的投影呈“>”字形结构。
通过此方式设置,能够更好的保证推抵部在预定压力下伸入受压部开口的有效性,从而保证冷却效果。
在一些实施例中,第一支撑件所包括的推抵部的数量为多个,同一第一支撑件的多个推抵部沿宽度方向间隔设置。
通过将推抵部设置为多个且沿宽度方向间隔设置,能够保证降低流阻的有效性,从而保证冷却效果。
在一些实施例中,第一支撑件的数量为多个并沿长度方向间隔分布。
通过此方式设置,能够保证增大冷却介质过流面积的有效性,使冷却介质流动更加均匀,从而降低流阻,更好的保证冷却效果。
在一些实施例中,冷却装置具有初始状态,在初始状态下,推抵部与受压部之间的最小距离小于推抵部与受压部之间的最大距离的一半。
通过此方式设置,能够保证在初始状态下,推抵部与受压部不接触,冷却装置正常工作。并且,能够保证在预定压力下,推抵部能够伸入受压部以增大其开口在厚度方向上敞开尺寸的有效性,从而保证冷却效果。
在一些实施例中,冷却板还包括分隔部,分隔部设置于流道内并连接于顶壁以及底壁,分隔部将流道分隔为第一流道以及第二流道,分隔部沿长度方向延伸,第一支撑件设置于第一流道以及第二流道中的一者。
本申请实施例提供的冷却装置还包括分隔部,分隔部能够与支撑组件共同作用以保证对顶壁及底壁的支撑需求。并且,分隔部将流道分为第一流道及第二流道,第一支撑件设于第一流道及第二流道中的一者,将冷却板分流道设置,使得每个流道实现不同的作用,提高通用性。
在一些实施例中,受压部沿宽度方向上的至少一侧连接于分隔部。
受压部与分隔部为可移动连接,以保证第一压部及第二压部面向彼此的一端分别沿长度方向背离推抵部运动。
在一些实施例中,支撑组件还包括多个间隔分布的第二支撑件,第一流道设置有第一支撑件,且第二流道设置有第二支撑件;第二支撑件分别与顶壁以及底壁连接,第二支撑件倾斜设置且与顶壁以及底壁之间的夹角小于90°。
本申请实施例提供的冷却装置,其支撑组件还包括多个间隔分布的第二支撑件,第二支撑件能够与第一支撑件共同作用以保证对顶壁及底壁的支撑作用。第二支撑件与第一支撑件设于不同的流道中,第一流道设置有第一支撑件,且第二流道设置有第二支撑件,在预定压力下,冷却板吸收膨胀力发生形变,第一流道流阻减小,第二流道流阻增大,以使冷却介质在整个流道中流通的流阻波动不大,保证冷却装置具有稳定的流阻,从而保证冷却效果。
在一些实施例中,支撑组件还包括多个限位部,限位部在厚度方向的延伸尺寸小于顶壁及底壁之间的距离,顶壁与底壁上分别连接有限位部,且限位部分隔设置于相邻第二支撑件之间。
通过设置多个限位部,以避免冷却装置在承受的膨胀力过大时冷却板被压溃,使得顶壁及底壁之间始终存在间隔,保证冷却介质流通的顺畅性,进而保证冷却装置对电池单体的冷却要求。
第二方面,本申请实施例提供一种电池,包括上述的冷却装置。
本申请实施例提供的电池,由于包括上述的冷却装置,既能保证对电池单体的冷却需求,还能在预定压力下,吸收膨胀力且保证冷却效果。
第三方面,本申请实施例提供一种用电装置,包括上述的电池。电池连接于用电装置,并向用电装置提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是申请一实施例提供的一种电池的局部分解示意图;
图3是本申请一实施例提供的一种电池单体的分解结构示意图;
图4是本申请一实施例提供的冷却装置的结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的冷却装置的局部放大结构示意图;
图6是图5中P处的放大结构示意图;
图7是本申请一实施例提供的冷却装置的局部剖视图;
图8是本申请一实施例提供的冷却装置的俯视图;
图9是图8沿A-A处的剖视图;
图10是图9中C处的放大结构示意图;
图11是图8沿B-B处的剖视图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000-车辆;100-电池;200-控制器;300-马达;
10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;20-电池单体;21-壳体;22-端盖; 221-盖板;222-电极端子;23-电极组件;231-极耳;
30-冷却装置;31-冷却板;311-顶壁;312-底壁;313-流道;313a-第一流道;313b-第二流道;314-分隔部;
321-第一支撑件;3211-推抵部;3211a-第一推部;3211b-第二推部;3211c- 凸出部;3212-受压部;3212a-开口;3212b-第一压部;3212c-第二压部;322- 第二支撑件;323-限位部;
X-长度方向;Y-厚度方向;Z-宽度方向。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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实施例的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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。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。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
本发明人注意到,在现有的电池,其电池单体在快速充放电的过程中会产生大量的热量,因此,为了保证电池的安全性能,需要通过冷却装置对电池单体进行冷却,保证电池单体始终工作在合适的温度范围内。然而,已有的冷却装置,其内部设置的支撑结构为直上直下的结构形式,当电池单体充放电过程中发生膨胀时,形变空间小,膨胀力无法被吸收,易发生爆炸风险。并且,已有的冷却装置受膨胀力被挤压时,内部冷却介质流过的横截面积减小,流阻增大,导致冷却效果变差。
为了缓解电池单体膨胀力及保证冷却效果的问题,申请人研究发现,可以通过使得冷却装置在预定压力下形变吸收电池单体的膨胀力,同时设计冷却装置内部结构,以保证对电池单体的冷却效果。
基于以上考虑,为了解决的问题,发明人经过深入研究,设计了一种冷却装置,冷却装置包括冷却板以及支撑组件,冷却板具有相对设置的顶壁、底壁以及形成于顶壁及底壁之间的流道。支撑组件设置于流道并用于支撑顶壁以及底壁,支撑组件包括第一支撑件,第一支撑件包括分开设置的推抵部以及受压部,受压部包括沿冷却板的长度方向上与流道连通的开口。其中,在预定压力下,顶壁以及底壁至少部分沿厚度方向能够向靠近彼此的方向运动,且推抵部能够沿长度方向伸入开口并增大开口在厚度方向上的敞开尺寸。
在这样的冷却装置,冷却板具有用于流通冷却介质的流道,使得冷却介质能够通过顶壁或者底壁与外部的电池单体进行热交换,实现对电池单体的冷却。流道中设有支撑组件,支撑组件包括第一支撑件,第一支撑件包括分开设置的推抵部以及受压部,受压部包括沿冷却板的长度方向上与流道连通的开口,冷却介质能够通过此开口在流道中流通。在预定压力下,顶壁以及底壁至少部分沿厚度方向能够向靠近彼此的方向运动,使得当电池单体在工作过程中发生膨胀时且膨胀力超过预定压力时,冷却板能够发生形变,以吸收膨胀力,提高电池的安全性能。此时,推抵部能够沿长度方向伸入开口并增大开口在厚度方向上的敞开尺寸,以增大冷却介质由开口流过的横截面积,降低冷却介质流通的阻力,从而保证对电池单体的冷却效果。
本申请实施例描述的技术方案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。
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电池和用电装置,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
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的局部分解示意图。电池100包括箱体10、电池单体20以及冷却装置30,电池单体20以及冷却装置30容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11 和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间。第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分 12形成的箱体10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中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体10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10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之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,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。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。电池单体20包括有壳体21、顶盖组件22以及电极组件23。
壳体21是用于配合顶盖组件22以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体21和顶盖组件22可以是独立的部件,可以于壳体21上设置开口,通过在开口处使顶盖组件22盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使顶盖组件22和壳体21一体化,具体地,顶盖组件22和壳体21可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体21的内部时,再使顶盖组件22盖合壳体21。壳体21可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体21的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体21的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
顶盖组件22是指盖合于壳体21的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,顶盖组件22的形状可以与壳体21的形状相适应以配合壳体21。可选地,顶盖组件22可以由具有一定硬度和强度的材质 (如铝合金)制成,这样,顶盖组件22在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。顶盖组件 22上可以包括有如电极端子222、盖板221等的功能性部件。电极端子222可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。顶盖组件22的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体21内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳231。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳231连接电极端子222以形成电流回路。电极组件23在充放电的过程中,将会产生气体,使得壳体发生膨胀。
冷却装置30可以设置在箱体10内,用于与电池单体20接触并热交换,以对电池单体20进行冷却。并且,冷却装置30在预定压力下能够形变,既能吸收电池单体20膨胀产生的膨胀力,还能保证对电池单体20的冷却效果。
请参照图4至图7,图4是本申请一实施例提供的冷却装置30的结构示意图,图5是本申请一实施例提供的冷却装置30的局部放大结构示意图,图 6是图5中P处的放大结构示意图,图7是本申请一实施例提供的冷却装置 30的局部剖视图。
本申请提供的一种冷却装置30,包括冷却板31以及支撑组件,冷却板31具有相对设置的顶壁311、底壁312以及形成于顶壁311及底壁312 之间的流道313。支撑组件设置于流道313并用于支撑顶壁311以及底壁 312,支撑组件包括第一支撑件321,第一支撑件321包括分开设置的推抵部3211以及受压部3212,受压部3212包括沿冷却板31的长度方向X上与流道313连通的开口3212a。其中,在预定压力下,顶壁311以及底壁 312至少部分沿厚度方向Y能够向靠近彼此的方向运动,且推抵部3211能够沿长度方向X伸入开口3212a并增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸。
可选地,冷却板31可以为椭圆形或者多边形板状结构体。
可选地,支撑组件所包括的第一支撑件321数量可以根据冷却板31的尺寸进行设置。支撑组件设置于流道313并用于支撑顶壁311以及底壁 312,以保证对顶壁311以及底壁312的支撑需求。
可选地,在预定压力下,顶壁311以及底壁312至少部分沿厚度方向 Y能够向靠近彼此的方向运动,可以理解为,当电池单体20在工作过程中发生膨胀时且膨胀力超过预定压力时,水冷板31在厚度方向Y上的横截面积变小,通过水冷板31发生形变以吸收膨胀力,提高电池100的安全性能。
并且,水冷板31发生形变使得推抵部3211能够沿长度方向X伸入开口3212a,并增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,通过此设置,能够增大冷却介质由开口3212a流过的横截面积,减小流阻,从而保证对电池单体20的冷却效果。
本申请实施例提供的冷却装置30,在用于电池100时,可以通过顶壁 311或者底壁312与电池单体20接触,顶壁311与底壁312之间形成用于冷却介质流通的流道313,使冷却介质能够通过流道313与外部的电池单体20进行热交换,实现对电池单体20的冷却。流道313中设有支撑组件,支撑组件包括第一支撑件321,第一支撑件321包括分开设置的推抵部3211 以及受压部3212,受压部3212包括沿冷却板31的长度方向X上与流道 313连通的开口3212a,冷却介质能够通过此开口3212a在流道313中流通。在预定压力下,顶壁311以及底壁312至少部分沿厚度方向Y能够向靠近彼此的方向运动,使得当电池单体20在工作过程中发生膨胀时且膨胀力超过预定压力时,冷却板31能够发生形变,以吸收膨胀力,提高电池 100的安全性能。此时,推抵部3211能够沿长度方向X伸入开口3212a并增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,以增大冷却介质由开口3212a 流过的横截面积,以降低冷却介质流通的阻力,从而保证对电池单体20的冷却效果。
由于推抵部3211能够沿长度方向X伸入开口3212a并增大开口3212a 在厚度方向Y上的敞开尺寸,也就是说,推抵部3211能够伸入开口3212a 抵接于受压部3212,使得冷却板31在承受膨胀力发生形变时,受压部3212 不会发生形变使得开口3212a封闭,保证冷却介质的流通需求,进而保证冷却效果。并且,推抵部3211抵接受压部3212还能更好提高对冷却板31 的支撑作用,防止冷却板31被压溃失效,保证安全性。
请继续参阅图7,在一些实施例中,受压部3212包括间隔且相对设置的第一压部3212b以及第二压部3212c,第一压部3212b以及第二压部 3212c之间形成开口3212a,第一压部3212b与顶壁311连接且第二压部 3212c与底壁312连接,在预定压力下,第一压部3212b与第二压部3212c 面向彼此的一端分别沿长度方向X背离推抵部3211运动。
可选地,第一压部3212b与第二压部3212c可以设置为相同形状及相同大小,可选地,第一压部3212b与第二压部3212c为对称结构设置。可选地,第一压部3212b与第二压部3212c可以采用板状结构体。
可选地,第一压部3212b及第二压部3212c与顶壁311以及底壁312 可以以采用固定连接的方式相连接,例如,可以采用焊接或者一体的方式与顶壁311以及底壁312连接。
可选地,在预定压力下,第一压部3212b与第二压部3212c面向彼此的一端分别沿长度方向X背离推抵部3211运动,例如,第一压部3212b 可以以与顶壁311连接的一端为转动基础,第一压部3212b面向第二压部 3212c的一端相对顶壁311转动,同样的,第二压部3212c可以以与底壁 312连接的一端为转动基础,使得第一压部3212b与第二压部3212c面向彼此的一端分别沿长度方向X背离推抵部3211运动,增加第一压部3212b 与第二压部3212c面向彼此的一端之间的距离,进而增大开口3212a能够在厚度方向Y上增大敞开尺寸。
本申请实施例提供的冷却装置30,通过第一压部3212b与第二压部 3212c面向彼此的一端可以分别沿长度方向X背离推抵部3211运动,以保证开口3212a能够在厚度方向Y上增大敞开尺寸的有效性,从而增大冷却介质由开口3212a流过的横截面积,减小流阻,保证对电池单体20的冷却效果。
在一些实施例中,推抵部3211包括第一推部3211a以及第二推部 3211b,第一推部3211a与顶壁311连接且第二推部3211b与底壁312连接,第一推部3211a以及第二推部3211b面向彼此的一端相交设置并形成朝向开口3212a凸出设置的凸出部3211c。在预定压力下,至少部分第一推部3211a与第二推部3211b沿厚度方向Y向靠近彼此的方向运动并使得凸出部3211c伸入开口3212a内。
可选地,第一推部3211a以及第二推部3211b可以呈一体成型结构,通过弯折等工艺以形成朝向开口3212a凸出设置的凸出部3211c。当然,第一推部3211a以及第二推部3211b还可以分开提供,在通过焊接等方式连接为一体。
可选地,第一推部3211a以及第二推部3211b与顶壁311以及底壁312 可以以采用固定连接的方式相连接,例如,可以采用焊接或者一体的方式与顶壁311以及底壁312连接。
可选地,第一推部3211a以及第二推部3211b可以为相交设置的板状结构体。
在预定压力下,凸出部3211c伸入开口3212a内以增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,从而减小流阻,保证冷却效果。并且,凸出部 3211c伸入开口3212a内以使推抵部3211能够抵接于受压部3212,防止第一压部3212b与第二压部3212c因冷却板31形变而向靠近彼此的方向运动,避免开口3212a封闭,保证冷却介质的流通需求,进而保证冷却要求,还能够更好保证对顶壁311、底壁312之间的支撑需求,保证安全性。
在一些实施例中,第一推部3211a与第二推部3211b连接形成背离受压部3212的夹角α,夹角满足:45°≤α<180°。
如果夹角小于45°,第一推部3211a与第二推部3211b沿厚度方向Y 相距较近。在预定压力下,第一推部3211a与第二推部3211b需要沿厚度方向Y更加靠近彼此才能使凸出部3211c伸入开口3212a,容易发生第一推部3211a或第二推部3211b形变失效的问题。
如果夹角大于180°,在预定压力下,至少部分第一推部3211a与第二推部3211b沿厚度方向Y向靠近彼此的方向运动时,容易产生背离开口 3212a凸出的凸出部3211c,无法增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,从而无法增大过流面积以降低流阻,降低冷却装置30冷却效果。此外,第一压部3212b与第二压部3212c还易靠近彼此方向运动导致开口3212a封闭。
因此,将第一推部3211a与第二推部3211b的连接形成背离受压部 3212的夹角α设置为45°≤α<180°,既能够满足第一推部3211a与第二推部3211b对冷却板31的支撑要求,保证安全性,又能使其在预定压力下有效伸入受压部3212的开口3212a,以增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,降低流阻,从而保证冷却效果。
请继续参阅图6及图7,在一些实施例中,受压部3212呈平板状结构。
可选地,受压部3212可以为呈沿厚度方向Y延伸的平板状结构体。
可选地,受压部3212可以为条状结构体。受压部3212在厚度方向Y 可以为等截面结构体,当然也可以为变截面结构体。
本申请实施例提供的冷却装置30,通过使得受压部3212呈平板状结构体,使得推抵部3211沿长度方向X伸入受压部3212的开口3212a后,平板状结构体能够更好地提高开口3212a在厚度方向Y上增大敞开尺寸的有效性,以满足增大过流面积的需求,进而保证冷却介质流通的顺畅性及高效性。
在一些实施例中,推抵部3211在冷却板31的宽度方向Z上的投影呈“>”字形结构。
通过此方式设置,能够更好的保证推抵部3211在预定压力下伸入受压部3212开口3212a的有效性,保证冷却介质流通的顺畅性及高效性,从而保证冷却效果。
请参阅图5至图11,图8是本申请一实施例提供的冷却装置30的俯视图,图9是图8沿A-A处的剖视图,图10是图9中C处的放大结构示意图,图11是图8沿B-B处的剖视图。
在一些实施例中,第一支撑件321所包括的推抵部3211的数量为多个,同一第一支撑件321的多个推抵部3211沿宽度方向Z间隔设置。
可选地,第一支撑件321可以包括多个推抵部3211以及一个受压部 3212,多个推抵部3211沿宽度方向Z间隔设置,多个推抵部3211能够共同沿长度方向X伸入开口3212a并增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,保证降低流阻的有效性,从而保证冷却效果。
可选地,相邻两个推抵部3211之间的间隔尺寸可以相同,也可以不同。
在一些实施例中,第一支撑件321的数量为多个并沿长度方向X间隔分布。
可选地,第一支撑件321的数量可以设置为一个,当然,也可以设置为多个。多个第一支撑件321沿长度方向X间隔分布,能够保证增大冷却介质过流面积的有效性,使冷却介质流动更加均匀,从而降低流阻,更好的保证冷却效果。
可选地,相邻两个第一支撑件321之间的间隔尺寸可以相同,也可以不同。
在一些实施例中,冷却装置30具有初始状态,在初始状态下,推抵部 3211与受压部3212之间的最小距离小于推抵部3211与受压部3212之间的最大距离的一半。
冷却装置30的初始状态,即电池单体20不工作不产生膨胀力,或者电池单体20产生的膨胀力没有达到预定压力,冷却板31不会发生形变,支撑组件也不会发生形变。
请参阅图7,推抵部3211与受压部3212之间的最小距离小于推抵部 3211与受压部3212之间的最大距离的一半,可以理解为,凸出部3211c与开口3212a之间的距离为最小距离,第一推部3211a与第一压部3212b之间的距离以及第二推部3211b与第二压部3212c之间的距离中的值大的一者为最大距离。
通过将推抵部3211与受压部3212之间的距离设置为此,以使在初始状态下,推抵部3211与受压部3212不接触,冷却装置30能够正常工作,对电池单体20进行冷却。并且,当预定压力下冷却板31发生形变时,保证推抵部3211与受压部3212能够接触的有效性,推抵部3211能够有效地沿长度方向X伸入开口3212a,并增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,以增大过流面积,减小流阻,保证冷却装置30的冷却效果。
在一些实施例中,冷却板31还包括分隔部314,分隔部314设置于流道313内并连接于顶壁311以及底壁312,分隔部314将流道313分隔为第一流道313a以及第二流道313b,分隔部314沿长度方向X延伸,第一支撑件321设置于第一流道313a以及第二流道313b中的一者。
可选地,分隔部314的材质可以与冷却板31的顶壁311及底壁312的材质相同,当然,还可以与支撑组件的材质相同。
可选地,分隔部314设置于流道313内并连接于顶壁311以及底壁 312,能够与支撑组件共同作用以保证对顶壁311及底壁312之间的支撑需求。
可选地,分隔部314数量可以为一个,当然,还可以设置为多个。分隔部314将流道313分隔为第一流道313a以及第二流道313b,可选地,第一流道313a及第二流道313b分别可设置为一个,当然,还可以分别为多个设置。可选地,第一流道313a的的横截面积与第二流道313b的横截面积可以相同,也可以不相同。
示例性的,第一流道313a可以设置为一个,第二流道313b可以设置为两个,且第一流道313a设置于两个第二流道313b之间,但本申请并不限于此。
可选地,第一支撑件321可以设置在第一流道313a,当然,还可以设置在第二流道313b。
分隔部314将流道313分为第一流道313a及第二流道313b,第一支撑件321设于第一流道313a及第二流道313b中的一者,将冷却板31分流道设置,使得每个流道313实现不同的作用,提高通用性。
在一些实施例中,受压部3212沿宽度方向Z上的至少一侧连接于分隔部314。
可选地,受压部3212的一侧可以连接于分隔部314,另一侧连接于冷却板31沿厚度方向Y上的壁部。当然,受压部3212的两侧均可以连接分隔部314设置。
可选地,受压部3212与分隔部314为可移动连接,以保证受压部3212 的第一压部3212b及第二压部3212c面向彼此的一端分别沿长度方向X背离推抵部3211运动。
在一些实施例中,支撑组件还包括多个间隔分布的第二支撑件322,第一流道313a设置有第一支撑件321,且第二流道313b设置有第二支撑件322。第二支撑件322分别与顶壁311以及底壁312连接,第二支撑件 322倾斜设置且与顶壁311以及底壁312之间的夹角小于90°。
支撑组件还包括多个间隔分布的第二支撑件322,第二支撑件322设置于第二流道313b。可选地,多个第二支撑件322可以沿宽度方向Z间隔分布。
可选地,相邻两个第二支撑件322之间的间隔尺寸可以相同,也可以不相同。
可选地,第二支撑件322呈平板状结构。可选地,第二支撑件322为条状结构体,其在厚度方向Y可以为等截面结构体,当然也可以为变截面结构体。
第二支撑件322倾斜设置且与顶壁311以及底壁312之间的夹角小于 90°,能够提高第二支撑件322的弯折性,避免直上直下的形状而造成其变形空间小,且容易断裂失效的风险。
可选地,相邻两个第二支撑件322的倾斜方向可以相同,也可以不同。
可选地,第一支撑件321与第二支撑件322均可设置为加强筋结构,保证支撑作用的同时,实现冷却装置30的轻量化设计。
可选地,第二支撑件322连接于顶壁311以及底壁312且沿长度方向 X延伸,以增大第二支撑件322与顶壁311及底壁312的连接面积,提高支撑强度。
本申请实施例提供的冷却装置30,通过在第一流道313a设置有第一支撑件321,且第二流道313b设置有第二支撑件322,将流道313分区设置,以根据不同需求设置流道313不同的组成形式,提高通用性。在预定压力下,冷却板31吸收膨胀力发生形变,在冷却板31受挤压过程中,第二流道313b的横截面积减小,流阻增大,而第一流道由于开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸增大,以使冷却介质在第一流道313a流通的横截面积增大,流阻减小,以使冷却介质在整个流道313中流通的流阻波动不大,保证冷却装置30具有稳定的流阻,从而保证冷却效果。
请继续参阅图9至图11,在一些实施例中,支撑组件还包括多个限位部323,限位部323在厚度方向Y的延伸尺寸小于顶壁311及底壁312之间的距离,顶壁311与底壁312上分别连接有限位部323,且限位部323 分隔设置于相邻第二支撑件322之间。
可选地,限位部323的数量可以为一个,当然,也可以设置为多个。多个限位部323可以沿长度方向X间隔设置。
可选地,限位部323可以设置在顶壁311,也可以设置在底壁312。
示例性地,在长度方向X上,相邻两个第二支撑件322之间均设置有限位部323。可选地,相邻两个限位部323中的一个设置在顶壁311,另一设置在底壁312,以保证顶壁311及底壁312受力均匀,同时不会承担太大的重量。
限位部323在厚度方向Y的延伸尺寸小于顶壁311及底壁312之间的距离,通过设置限位部323,避免冷却装置30在承受的膨胀力过大时冷却板31被压溃,使得顶壁311以及底壁312之间始终存在间隔,保证冷却介质流通的顺畅性,进而保证冷却装置30对电池单体20的冷却要求。
另一方面,本申请提供了一种电池100,包括上述各实施例的冷却装置30。
本申请实施例提供的电池100,由于包括上述各实施例提供的冷却装置30,既能够保证对电池单体20的冷却需求,并且,当电池单体20发生膨胀且膨胀力超过冷却板31所能够承受的预定压力时,冷却板31发生形变以吸收膨胀力,提高电池100整体的安全性能。同时,冷却板31形变使得第一支撑件321的推抵部3211伸入受压部3212的开口3212a,以增大开口3212a在厚度方向Y上的敞开尺寸,增大冷却介质在开口3212a处的过流面积,从而减小流阻,保证冷却效果。
又一方面,本申请实施例还提供一种用电装置,包括上述各实施例的电池100。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,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范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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 (15)
1.一种冷却装置,其特征在于,包括:
冷却板,具有相对设置的顶壁、底壁以及形成于所述顶壁及所述底壁之间的流道;
支撑组件,设置于所述流道并用于支撑所述顶壁以及所述底壁,所述支撑组件包括第一支撑件,所述第一支撑件包括分开设置的推抵部以及受压部,所述受压部包括沿所述冷却板的长度方向上与所述流道连通的开口;
其中,在预定压力下,所述顶壁以及所述底壁至少部分沿厚度方向能够向靠近彼此的方向运动,且所述推抵部能够沿所述长度方向伸入所述开口并增大所述开口在所述厚度方向上的敞开尺寸。
2.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述受压部包括间隔且相对设置的第一压部以及第二压部,所述第一压部以及所述第二压部之间形成所述开口,所述第一压部与所述顶壁连接且所述第二压部与所述底壁连接,在预定压力下,所述第一压部与所述第二压部面向彼此的一端分别沿所述长度方向背离所述推抵部运动。
3.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述推抵部包括第一推部以及第二推部,所述第一推部与所述顶壁连接且所述第二推部与所述底壁连接,所述第一推部以及所述第二推部面向彼此的一端相交设置并形成朝向所述开口凸出设置的凸出部;
在预定压力下,至少部分所述第一推部与所述第二推部沿所述厚度方向向靠近彼此的方向运动并使得所述凸出部伸入所述开口内。
4.根据权利要求3所述的冷却装置,其特征在于,所述第一推部与所述第二推部连接形成背离所述受压部的夹角α,所述夹角满足:45°≤α<180°。
5.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述受压部呈平板状结构。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的冷却装置,其特征在于,所述推抵部在所述冷却板的宽度方向上的投影呈“>”字形结构。
7.根据权利要求6所述的冷却装置,其特征在于,所述第一支撑件所包括的所述推抵部的数量为多个,同一所述第一支撑件的多个所述推抵部沿所述宽度方向间隔设置。
8.根据权利要求7所述的冷却装置,其特征在于,所述第一支撑件的数量为多个并沿所述长度方向间隔分布。
9.根据权利要求6所述的冷却装置,其特征在于,所述冷却装置具有初始状态,在所述初始状态下,所述推抵部与所述受压部之间的最小距离小于所述推抵部与所述受压部之间的最大距离的一半。
10.根据权利要求6所述的冷却装置,其特征在于,所述冷却板还包括分隔部,所述分隔部设置于所述流道内并连接于所述顶壁以及所述底壁,所述分隔部将所述流道分隔为第一流道以及第二流道,所述分隔部沿所述长度方向延伸,所述第一支撑件设置于所述第一流道以及所述第二流道中的一者。
11.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于,所述受压部沿所述宽度方向上的至少一侧连接于所述分隔部。
12.根据权利要求10所述的冷却装置,其特征在于,所述支撑组件还包括多个间隔分布的第二支撑件,所述第一流道设置有所述第一支撑件,且所述第二流道设置有所述第二支撑件;
所述第二支撑件分别与所述顶壁以及所述底壁连接,所述第二支撑件倾斜设置且与所述顶壁以及所述底壁之间的夹角小于90°。
13.根据权利要求12所述的冷却装置,其特征在于,所述支撑组件还包括多个限位部,所述限位部在所述厚度方向的延伸尺寸小于所述顶壁及所述底壁之间的距离,所述顶壁与所述底壁上分别连接有所述限位部,且所述限位部分隔设置于相邻所述第二支撑件之间。
14.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1至13任意一项所述的冷却装置。
15.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求14所述的电池。
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