CN218677326U - 电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池及用电装置，电池包括：多个热管理部件，沿第一方向间隔设置；至少一个电池单体组，每个电池单体组设置于相邻两个热管理部件之间；其中，每个电池单体组包括沿第二方向排列的多个电池单体，第二方向垂直于第一方向，热管理部件的内部设置有用于容纳换热介质的第一换热腔，热管理部件用于调节电池单体的温度；底板，设置于多个热管理部件的沿第三方向的一侧且与至少一个热管理部件连接，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。本申请技术方案中，电池单体组的多个电池单体夹持在相邻两个热管理部件之间，电池单体组的多个电池单体共用两个热管理部件，在节约电池整体生产成本的同时提高电池的体积能量密度。

Description

电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池及用电装置。

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。

在电池技术中，如何提高电池的能量密度，是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池及用电装置，能够有效提升电池的能量密度。

第一方面，本申请提供一种电池，包括：多个热管理部件，沿第一方向间隔设置；至少一个电池单体组，每个电池单体组设置于相邻两个热管理部件之间；其中，每个电池单体组包括沿第二方向排列的多个电池单体，第二方向垂直于第一方向，热管理部件的内部设置有用于容纳换热介质的第一换热腔，热管理部件用于调节电池单体的温度。

本申请技术方案中，电池单体组的多个电池单体夹持在相邻两个热管理部件之间，该相邻两个热管理部件可对电池单体组的电池单体起到限位、支撑作用，可降低多个电池单体组相互挤压而致使电池单体变形的可能性，且热管理部件对电池单体起到抗膨胀的作用，有利于提高整体电池的结构稳定性；同时，多个电池单体夹持在相同两个热管理部件之间，使得每个电池单体的换热面积分布较均匀，在增大换热面积的同时监控温度控制的均匀性，有利于进一步提高电池的性能稳定性；再者，相较于每个电池单体夹持在单独设置的相邻两个热管理部件之间的结构而言，电池单体组的多个电池单体共用两个热管理部件，可简化整体电池的热管理部件的结构及生产安装工艺，减少整体电池的热管理部件的数量，从而减少热管理部件的附加结构（比如热管理部件的进出液管道、安装固定结构）设计，在节约电池整体生产成本的同时，可减少热管理部件的附加结构对电池内部的空间占用率，有利于提高电池的体积能量密度。

根据本申请的一些实施例，电池单体包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面，第一表面和/或第二表面为电池单体的所有外表面中面积最大的表面。

上述技术方案中，电池单体的面积较大的表面朝向热管理部件，可进一步提高电池单体和热管理部件的换热面积，进而提高热管理部件对电池单体的温度调节效果。

根据本申请的一些实施例，电池单体包括沿第一方向相对的第一表面和第二表面，第一表面与相邻两个热管理部件中的一者相对设置，第二表面与相邻两个热管理部件中的另一者相对设置；其中，第一表面和/或第二表面与热管理部件接触。

上述技术方案中，电池单体的朝向热管理部件的至少一个表面与热管理部件直接接触，可有效提高热管理部件和电池单体的温度传递、交换效率，且有效降低热管理部件的热量或制冷量的流失，从而进一步提高热管理部件对电池单体的温度调节效果。

根据本申请的一些实施例，热管理部件为板状结构，热管理部件的厚度方向与第一方向平行。

上述技术方案中，热管理部件为板状结构，热管理部件的大面朝向电池单体，可有效提高热管理部件的有效作用面积，便于进一步提高热管理部件对电池单体的温度调节效果。

根据本申请的一些实施例，电池还包括：多个分隔件，设置于每个电池单体组的相邻两个电池单体之间。

上述技术方案中，每个电池单体组的相邻两个电池单体之间设置分隔件，分隔件可对相邻两个电池单体起到一定隔热作用甚至是限位作用，提高电池的使用性能。

根据本申请的一些实施例，分隔件连接相邻两个热管理部件。

上述技术方案中，分隔件连接相邻两个热管理部件，分隔件可对相邻两个热管理部件起到一定支撑作用，提高热管理部件的结构稳定性；同时，分隔件连接于热管理部件，可提高分隔件本身的结构和位置稳定性，有利于充分发挥分隔件对电池单体的限位作用，且有利于进一步提高对电池的抗膨胀效果。

根据本申请的一些实施例，热管理部件与分隔件一体成型。

上述技术方案中，热管理部件与分隔件一体成型，可进一步提高热管理部件及分隔件的结构强度，且有利于简化电池的组装工艺。

根据本申请的一些实施例，分隔件内设置有用于容纳换热介质的第二换热腔。

上述技术方案中，分隔件内部可以容置换热介质，即分隔件本身形成热管理部件，在对电池单体进行稳定限位的同时可与电池单体进行热交换，有利于进一步提高电池单体的温度调节效果。

根据本申请的一些实施例，第二换热腔与至少一个热管理部件的第一换热腔相互连通。

上述技术方案中，分隔件的第二换热腔和与分隔件连接的至少一个热管理部件的第一换热腔相互连通，可有效提高换热介质在热管理部件及分隔件内的流动性，从而进一步提高热管理部件和分隔件的换热效率。同时，相较于第一换热腔和第二换热腔相互隔离的结构，第一换热腔和第二换热腔相互连通，不需要在每个热管理部件和分隔件设置单独的进出液结构，从而可减少分隔件或热管理部件的进出液结构的数量，进而减少该部分构件对电池内部空间的占用率，有利于进一步提高电池能量密度。

根据本申请的一些实施例，分隔件具有朝向电池单体的第三表面，第三表面设置有隔热层。

上述技术方案中，分隔件朝向电池单体的表面设置隔热层，可有效提高分隔件的隔热效果，当单个电池单体发生热失控时，分隔件可有效降低热失控的电池单体的热量传递至相邻电池单体的风险，从而有效降低电池的热扩散风险，提高电池的可靠性。

根据本申请的一些实施例，分隔件为隔热垫。

上述技术方案中，分隔件直接采用隔热垫，结构成熟、成本低，可有效提高分隔件对相邻电池单体的隔热效果。

根据本申请的一些实施例，分隔件与电池单体接触。

上述技术方案中，分隔件与电池单体接触，有利于充分发挥分隔件对电池单体的限位作用，提高电池单体的相对位置稳定性；同时，可减少分隔件与电池单体之间的空间浪费，有利于进一步提高电池的内部空间利用率，从而提高电池的体积能量密度。

根据本申请的一些实施例，电池还包括：两个侧板，沿第二方向间隔设置，热管理部件连接两个侧板。

上述技术方案中，两个侧板设置于热管理部件的沿第二方向的相对两侧，侧板的设置可进一步提高电池的结构集成性，且对多个热管理部件起到固定、限位作用，有利于提高多个热管理部件的相对位置的稳定性；同时，对电池单体组的位于第二方向的最外侧的电池单体起到保护、限位作用。

根据本申请的一些实施例，侧板内设置有用于容纳换热介质的第三换热腔。

上述技术方案中，侧板内部可以容置换热介质，即侧板本身也形成热管理部件，在对电池单体进行稳定限位、防护的同时可与电池单体进行热交换，有利于进一步提高电池单体的温度调节效果。

根据本申请的一些实施例，第三换热腔与至少一个热管理部件的第一换热腔相互连通。

上述技术方案中，侧板的第三换热腔和至少一个热管理部件的第一换热腔相互连通，可有效提高换热介质在热管理部件及侧板内的流动性，从而进一步提高热管理部件和侧板的换热效率。同时，相较于第一换热腔和第三换热腔相互隔离的结构，第一换热腔和第三换热腔连通相互连通，不需要在每个热管理部件和侧板设置单独的进出液结构，从而可减少侧板或热管理部件的进出液结构的数量，进而减少该部分构件对电池内部空间的占用率，有利于进一步提高电池能量密度。

根据本申请的一些实施例，热管理部件和侧板一体成型。

上述技术方案中，热管理部件与侧板一体成型，可进一步提高热管理部件及侧板的集成性，从而提高热管理部件和侧板的结构强度，有利于充分发挥热管理部件和侧板的抗膨胀作用，且有利于简化整体电池的组装工艺。

根据本申请的一些实施例，电池还包括：底板，设置于多个热管理部件的沿第三方向的一侧且与至少一个热管理部件连接，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

上述技术方案中，底板可以用于承托电池单体组，对电池单体在第三方向上起到限位约束作用，有利于进一步提高各个电池单体的位置稳定性；且底板能够对电池单体起到隔离、防护作用，有利于提高电池的性能稳定性和使用安全可靠性。

根据本申请的一些实施例，底板与电池单体接触。

上述技术方案中，底板与电池单体接触，有利于充分发挥底板对电池单体的限位、约束作用，提高电池单体的相对位置稳定性；同时，可减少底板与电池单体之间的空间浪费，有利于进一步提高电池的内部空间利用率，从而提高电池的体积能量密度。

根据本申请的一些实施例，底板与热管理部件一体成型。

上述技术方案中，热管理部件与底板一体成型，可进一步提高热管理部件及底板的集成性，从而提高热管理部件和底板的结构强度，有利于充分发挥热管理部件和底板的抗膨胀作用，且有利于简化整体电池的组装工艺。

根据本申请的一些实施例，底板内设置有用于容纳换热介质的第四换热腔。

上述技术方案中，底板内部可以容置换热介质，即底板本身也形成热管理部件，在对电池单体进行稳定限位、防护的同时可与电池单体进行热交换，有利于进一步提高电池单体的温度调节效果。

根据本申请的一些实施例，第四换热腔与至少一个热管理部件的第一换热腔相互连通。

上述技术方案中，底板的第四换热腔和至少一个热管理部件的第一换热腔相互连通，可有效提高换热介质在热管理部件及底板内的流动性，从而进一步提高热管理部件和侧板的换热效率。同时，可减少底板或热管理部件的进出液结构的数量，进而减少该部分构件对电池内部空间的占用率，有利于进一步提高电池能量密度。

根据本申请的一些实施例，电池单体背离底板的一侧设置有电极端子。

上述技术方案中，电池单体的电极端子位于电池单体背离底板的一侧，便于多个电池单体的电极端子的相互连接操作，有利于简化电池的成组工艺，降低电池成组难度。并且，电极端子设置于电池单体背离底板的一侧，可有效降低电极端子对热管理部件和底板合围形成的容置空间的占用率，容置空间内可尽可能多的容置电池单体的主体结构，同样有利于提高电池的能量密度。

根据本申请的一些实施例，电池单体为软包电池单体。

上述技术方案中，电池单体为软包电池单体，软包电池单体易变形，将软包电池单体夹持在相邻两个热管理部件之间，可有效提高软包电池单体的结构强度，且热管理部件可对电池单体组起到支撑作用，隔离相邻两个电池单体组，降低大量软包电池单体堆叠在一起相互挤压变形的可能性，且降低电池单体热失控时发生大范围热扩散的风险，从而提高软包电池的结构稳定性和性能可靠性。

第二方面，本申请提供一种用电装置，包括以上任一方案所述的电池，所述电池用于提供电能。

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主视图；

图3为本申请又一些实施例提供的电池的主视图；

图4为本申请又一些实施例提供的分隔件为隔热垫的电池的主视图；

图5为本申请再一些实施例提供的电池的主视图；

图6为本申请另一些实施例提供的电池的结构爆炸图；

图7为本申请另一些实施例提供的电池的整体结构示意图。

图标：1000-车辆；100-电池；10-电池单体组；20-电池单体；21-电极端子；211-正极端子；212-负极端子；22-第一表面；23-第二表面；30-热管理部件；40-分隔件；41-第三表面；42-隔热垫；50-侧板；60-底板；70-容置空间；200-控制器；300-马达；X-第一方向；Y-第二方向；Z-第三方向。

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、锂离子一次电池、锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈扁平体、长方体或其它形状等，也可以为软包电池单体，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。电池一般还可以包括用于封装一个或多个电池单体或多个电池模块的箱体。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，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。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。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。

电池具有能量密度高、环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点，是现今新能源发展的重要组成部分。随着新能源行业的发展，电池逐步朝着大型化、集成化方向发展。

然而，大量电池单体堆叠在一起，电池内部的温度控制就至关重要。温度分布不均会导致电池单体之间的差异持续扩大而加速电池的失效，直接影响电池的使用寿命，且容易影响电池的可靠性。以软包电池为例，大量软包电池需要堆叠在一起，其支撑性和防护性弱，个别电池单体发生热失控时，容易引起大范围内热扩散，从而影响电池的使用寿命和可靠性。

在一些技术中，为了提高对电池的温度分布均匀性的控制效果，会在每个电池单体的表面布设单独的热管理部件，具体而言，每个电池模组包括多个电池单体和多个热管理件，多个热管理件沿多个电池单体的层叠方向间隔排列，每个电池单体夹持在相邻两个热管理部件之间，热管理部件对电池单体进行限位的同时与电池单体进行热量交换。以此有效提高每个电池单体的换热面积，且使多个电池单体的换热面积分布更加均匀，缓解电池单体温度过高、温度过低、电池单体间温度分布不均的问题。

然而，发明人发现，这种结构的电池对电池的内部空间占用率极大，严重限制电池的能量密度的提升，不能满足市场对电池的高能量密度的要求。

基于以上考虑，为了在有效提高电池的温度控制均匀性的同时提高电池的能量密度，发明人设计了一种电池，电池包括热管理部件和电池单体，相邻两个热管理部件之间并排排列多个电池单体，热管理部件的内部设置用于容纳换热介质的第一换热腔，热管理部件用于调节电池单体的温度。

本申请技术方案中，电池单体组的多个电池单体夹持在相邻两个热管理部件之间，该相邻两个热管理部件可对电池单体组的电池单体起到限位、支撑作用，可降低多个电池单体组相互挤压而致使电池单体变形的可能性，且热管理部件对电池单体起到抗膨胀的作用，有利于提高整体电池的结构稳定性；同时，多个电池单体夹持在相同两个热管理部件之间，使得每个电池单体的换热面积分布较均匀，在增大换热面积的同时监控温度控制的均匀性，有利于进一步提高电池的性能稳定性。

再者，相较于每个电池单体夹持在单独设置的相邻两个热管理部件之间的结构而言，电池单体组的多个电池单体共用两个热管理部件，可简化整体电池的热管理部件的结构及生产安装工艺，减少整体电池的热管理部件的数量，从而减少热管理部件的附加结构（比如热管理部件的进出液管道、安装固定结构）设计，在节约电池整体生产成本的同时，可减少热管理部件的附加结构对电池内部的空间占用率，减少电池的空间浪费，从而有利于提高电池的体积能量密度。

本申请实施例公开的电池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组成该用电装置的电源系统。

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。

本申请的实施例描述的电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池的用电装置，但为描述简洁，以下实施例以一种用电装置为车辆为例进行说明。

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的主视图；本申请一些实施例提供了一种电池100，电池100包括多个热管理部件30和至少一个电池单体组10，多个热管理部件30沿第一方向X间隔设置，每个电池单体组10设置于相邻两个热管理部件30之间；其中，每个电池单体组10包括沿第二方向Y排列的多个电池单体20，第二方向Y垂直于第一方向X，热管理部件30的内部设置有用于容纳换热介质的第一换热腔，热管理部件30用于调节电池单体20的温度。

热管理部件30用于容纳换热介质以给多个电池单体20调节温度，换热介质容置于第一换热腔内。这里的换热介质可以是液体或气体，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冷却或降温的情况下，该热管理部件30用于容纳冷却介质以给多个电池单体20降低温度，此时，热管理部件30也可以称为冷却部件、冷却系统或冷却板等，其容纳的换热介质也可以称为冷却介质，更具体的，可以称为冷却液或冷却气体。另外，热管理部件30也可以用于加热以给多个电池单体20升温，实施例对此并不限定。示例性的，热管理部件30容纳冷却液以给多个电池单体20降温。

可以理解的是，热管理部件30可以是板状、管状等任意一种形状的具有可容纳换热介质的空腔的结构，热管理部件30的形状可根据电池100的外形结构要求、电池单体20的形状等做适应性调整。热管理部件30可以采用导热性能好的材质制成，比如铝、铜等金属材质。

电池单体20可以是硬壳电池单体，其形状可呈扁平体、长方体或其它形状，电池单体20也可以为软包电池单体。

沿第一方向X，热管理部件30可以间隔设置两个、三个甚至更多个，当热管理部件30设置两个时，电池单体组10设置一个，该电池单体组10设置在两个热管理部件30之间，当热管理部件30设置三个时，电池单体组10设置两个，每相邻两个热管理部件30之间设置一个电池单体组10，以此类推。

每个电池单体组10可以包括两个、三个甚至更多个电池单体20，每个电池单体组10的多个电池单体20沿垂直于第一方向X的第二方向Y并排排列在相邻两个热管理部件30之间。其中，相邻两个电池单体20可以相互接触，也可以相互间隔。

在电池100中，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，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100模块形式，多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体，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。

可以理解的是，电池单体组10是指设置于相邻两个热管理部件30之间的多个电池单体20，并不限定同一电池单体组10的电池单体20相互直接连接。也就是说，电池单体组10并不等同于上述的电池100模块。可以是不同的电池单体组10的多个电池单体20相互连接形成电池100模块。

电池单体组10的多个电池单体20夹持在相邻两个热管理部件30之间，该相邻两个热管理部件30可对电池单体组10的电池单体20起到限位、支撑作用，且热管理部件30对电池单体20起到抗膨胀的作用，有利于提高整体电池100的结构稳定性；同时，多个电池单体20夹持在相同两个热管理部件30之间，使得每个电池单体20的换热面积分布较均匀，在增大换热面积的同时监控温度控制的均匀性，有利于进一步提高电池100的性能稳定性；再者，电池单体组10的多个电池单体20共用两个热管理部件30，可简化整体电池100的热管理部件30的结构及生产安装工艺，减少整体电池100的热管理部件30的数量，从而减少热管理部件30的附加结构（比如热管理部件30的进出液管道、安装固定结构）设计，在节约电池100整体生产成本的同时，可减少热管理部件30的附加结构对电池100内部的空间占用率，从而提高电池100的体积能量密度。

在一些实施例中，请继续参照图2，电池单体20包括沿第一方向X相对设置的第一表面22和第二表面23。

具体而言，热管理部件30沿第一方向X间隔设置，电池单体20设置在相邻两个热管理部件30之间，电池单体20的第一表面22和第二表面23同样沿第一方向X相对设置，第一表面22与位于该电池单体20的相对两侧的相邻两个热管理部件30中的一者相对设置，第二表面23与上述相邻两个热管理部件30中的另一者相对设置。

其中，第一表面22和/或第二表面23可以是电池单体20的面积最大的外表面，也可以不是电池单体20的面积最大的外表面。第一表面22可以和与之相对的热管理部件30接触，也可以和与之相对的热管理部件30之间存在一点缝隙，同理，第二表面23可以和与之相对的热管理部件30接触，也可以和与之相对的热管理部件30之间存在一点缝隙。

其中，在一些实施例中，如图2所示，第一表面22和/或第二表面23为电池单体20的所有外表面中面积最大的表面。

具体而言，电池单体20的第一表面22和第二表面23可以均为电池单体20的面积最大的表面（第一表面22和第二表面23的面积相等），也可以第一表面22为电池单体20的面积最大的表面，第二表面23的面积小于第一表面22，反之亦然。示例性的，电池单体20为扁平体结构，电池单体20的厚度方向与第一方向X平行，即，第一表面22和第二表面23沿电池单体20的厚度方向相对设置，第一表面22和第二表面23的面积大致相同且大于电池单体20的其他表面。

电池单体的面积最大的表面朝向热管理部件30，可进一步提高电池单体20和热管理部件30的换热面积，进而提高热管理部件30对电池单体20的温度调节效果。

在一些实施例中，如图2所示，第一表面22和/或第二表面23与热管理部件30接触。

具体而言，可以仅电池单体20的第一表面22与热管理部件30接触，也可以仅电池单体20的第二表面23与热管理部件30接触，或者，电池单体20的第一表面22和第二表面23均与与之相对的热管理部件30接触。

其中，第一表面22和热管理部件30可以线接触也可以面接触，相应的，第二表面23和热管理部件30可以线接触也可以面接触。

示例性的，电池单体20的第一表面22和第二表面23均为电池单体20的面积最大的表面，且第一表面22和第二表面23均与热管理部件30面接触。

电池100单体的朝向热管理部件30的至少一个表面与热管理部件30直接接触，可有效提高热管理部件30和电池单体20的温度传递、交换效率，且有效降低热管理部件30的热量或制冷量的流失，从而进一步提高热管理部件30对电池单体20的温度调节效果。

在一些实施例中，请继续参照图2，热管理部件30为板状结构，热管理部件30的厚度方向与第一方向X平行。

具体而言，热管理部件30为板状结构，热管理部件30的沿厚度方向的面积较大的一侧表面朝向电池单体20。

如前所述，热管理部件30内部设置有用于容纳换热介质的第一换热腔，基于热管理部件30为板状结构的实施形式，第一换热腔的实施方式可以有多种，比如，热管理部件30内可以设置一个空腔，该空腔形成第一换热腔，热管理部件30内也可以设置多个并列的或呈S型迂回的通道，设置在热管理部件30内的通道形成第一换热腔。

示例性的，热管理部件30可以采用呈扁管状的口琴管。

可以理解的是，沿第三方向Z，该热管理部件30可以延伸至电池单体20的两端，也可以只延伸至电池单体20的一端，或者，电池单体20的沿第三方向Z的两端均裸露在热管理部件30之外。第三方向Z、第一方向X和第二方向Y两两垂直。示例性的，热管理部件30延伸至电池单体20的沿第三方向Z的两端。

另外，在其他一些实施例中，热管理部件30还可以设置与第一换热腔连通的进液口和出液口，换热介质可以经进液口进入热管理部件30并经出液口排出热管理部件30，以加强换热介质在热管理部件30内的流通及换热介质的更替，提高热管理部件30的换热效果。

热管理部件30为板状结构，热管理部件30的大面朝向电池单体20，可有效提高热管理部件30的有效作用面积，便于进一步提高热管理部件30对电池单体20的温度调节效果。

在又一些实施例中，请参照图3，图3为本申请又一些实施例提供的电池的主视图；电池100还包括多个分隔件40，多个分隔件40设置于每个电池单体组10的相邻两个电池单体20之间。分隔件40可对相邻两个电池单体20起到一定隔热作用甚至是限位作用，提高电池100的使用性能。

具体而言，分隔件40的实施方式可以有多种，分隔件40可以是弹性结构也可以是刚性结构，分隔件40可以与热管理部件30连接，也可以单独设置不与热管理部件30连接。

在一些实施例中，如图3所示，分隔件40连接相邻两个热管理部件30。

具体而言，分隔件40可以采用胶体粘接于热管理部件30，也可以焊接于热管理部件30，或者采用螺栓等紧固件连接于热管理部件30。又或者，分隔件40和热管理部件30可以一体成型。

分隔件40连接相邻两个热管理部件30，分隔件40可对相邻两个热管理部件30起到一定支撑作用，提高热管理部件30的结构稳定性；同时，分隔件40连接于热管理部件30，可提高分隔件40本身的结构和位置稳定性，有利于充分发挥分隔件40对电池单体20的限位作用，且有利于进一步提高对电池100的抗膨胀效果。

在一些实施例中，热管理部件30与分隔件40一体成型。

热管理部件30与分隔件40一体成型，可进一步提高热管理部件30及分隔件40的结构强度，且有利于简化电池100的组装工艺。

在一些实施例中，分隔件40内设置有用于容纳换热介质的第二换热腔。

也就是说，分隔件40可以采用导热性能好的材质制成，以容纳换热介质对电池单体20的温度进行调节。

与热管理部件30的结构相似，第二换热腔的实施方式可以有多种，比如，分隔件40内可以设置一个空腔，该空腔形成第二换热腔，分隔件40内也可以设置多个并列的或呈S型迂回的通道，设置在分隔件40内的通道形成第二换热腔。

分隔件40内部可以容置换热介质，即分隔件40本身形成热管理部件30，在对电池单体20进行稳定限位的同时可与电池单体20进行热交换，有利于进一步提高电池单体20的温度调节效果。

在一些实施例中，第二换热腔与至少一个热管理部件30的第一换热腔相互连通。

具体而言，分隔件40的第二换热腔可以和与该分隔件40连接的一个热管理部件30的第一换热腔相互连通，与另一个热管理部件30的第一换热腔不连通。也可以和与该分隔件40连接的两个热管理部件30的第一换热腔均相互连通，示例性的，分隔件40的第二换热腔和与该分隔件40连接的两个热管理部件30的第一换热腔均相互连通。

分隔件40的第二换热腔和与分隔件40连接的至少一个热管理部件30的第一换热腔相互连通，可有效提高换热介质在热管理部件30及分隔件40内的流动性，从而进一步提高热管理部件30和分隔件40的换热效率。同时，相较于第一换热腔和第二换热腔相互隔离的结构，第一换热腔和第二换热腔相互连通，不需要在每个热管理部件30和分隔件40设置单独的进出液结构，从而可减少分隔件40或热管理部件30的进出液结构的数量，进而减少该部分构件对电池100内部空间的占用率，有利于进一步提高电池100能量密度。

在一些实施例中，请继续参照图3，分隔件40具有朝向电池单体20的第三表面41，第三表面41设置有隔热层。

隔热层可以采用导热系数低的材质制成，隔热层可以是涂覆于分隔件40表面的涂覆层，隔热层也可以单独设置并与分隔件40采用粘接、螺接等方式连接成整体结构。

其中，隔热层的材质可以为硅胶、泡沫塑料、云母、陶瓷等等。

分隔件40朝向电池单体20的表面设置隔热层，可有效提高分隔件40的隔热效果，当单个电池单体20发生热失控时，分隔件40可有效降低热失控的电池单体20的热量传递至相邻电池单体20的风险，从而有效降低电池100的热扩散风险，提高电池100的可靠性。

在一些实施例中，请参照图4，图4为本申请又一些实施例提供的分隔件为隔热垫的电池的主视图，分隔件40为隔热垫42。

隔热垫42指导热系数低的能够阻隔热传递的部件，隔热垫42可以采用多种实施结构，比如，可以是隔热效果好的硅胶垫、气溶胶垫等。

同一电池单体组10的相邻两个电池单体20之间设置隔热垫42，可阻挡相邻电池单体20之间的热传递，其结构成熟成本低，组装工艺简单，具有较高的实用性。

在一些实施例中，分隔件40与电池单体20接触。有利于充分发挥分隔件40对电池单体20的限位作用，提高电池单体20的相对位置稳定性；同时，可减少分隔件40与电池单体20之间的空间浪费，有利于进一步提高电池100的内部空间利用率，从而提高电池100的体积能量密度。

在再一些实施例中，请参照图5，图5为本申请再一些实施例提供的电池的主视图，电池100还包括两个侧板50，两个侧板50沿第二方向Y间隔设置，热管理部件30连接两个侧板50。

两个侧板50位于电池单体组10的沿第二方向Y的相对两侧且与热管理部件30连接。其中，在一些实施例中，侧板50和热管理部件30可以采用螺接、焊接、胶体粘接等方式连接。

在其他一些实施例中，侧板50和热管理部件30可以一体成型。以进一步提高热管理部件30及侧板50的集成性，提高热管理部件30和侧板50的结构强度，有利于充分发挥热管理部件30和侧板50的抗膨胀作用，且有利于简化整体电池100的组装工艺。

在实际应用中，可以将侧板50和多个热管理部件30预制成型或预组装成基础安装架构，使相邻两个热管理部件30之间形成容置电池单体20的容置空间70，电池100成组时，将电池单体20插装在相邻热管理部件30之间即可。

两个侧板50设置于热管理部件30的沿第二方向Y的相对两侧，侧板50的设置可进一步提高电池100的结构集成性，且对多个热管理部件30起到固定、限位作用，有利于提高多个热管理部件30的相对位置的稳定性；同时，对电池单体组10的位于第二方向Y的最外侧的电池单体20起到保护、限位作用。

在一些实施例中，侧板50内设置有用于容纳换热介质的第三换热腔。

也就是说，侧板50可以采用导热性能好的材质制成，以容纳换热介质对电池单体20的温度进行调节。

与热管理部件30的结构相似，第三换热腔的实施方式可以有多种，比如，侧板50内可以设置一个空腔，该空腔形成第三换热腔，或侧板50内设置多个并列的或呈S型迂回的通道，设置在侧板50内的通道形成第三换热腔。

侧板50内部可以容置换热介质，即侧板50本身也形成热管理部件30，侧板50可与电池单体20进行热交换，有利于进一步提高电池单体20的温度调节效果。

在一些实施例中，第三换热腔与至少一个热管理部件30的第一换热腔相互连通。

具体而言，热管理部件30沿第一方向X设置有多个，多个热管理部件30可以均与侧板50连接，同时，侧板50的第三换热腔可以仅与一个热管理部件30的第一换热腔连通，也可以与多个或者全部的热管理部件30的第一换热腔连通。示例性的，侧板50与热管理部件30一体成型，侧板50的第三换热腔与所有热管理部件30的第一换热腔连通。

侧板50的第三换热腔和至少一个热管理部件30的第一换热腔相互连通，可有效提高换热介质在热管理部件30及侧板50内的流动性，从而进一步提高热管理部件30和侧板50的换热效率。同时，相较于第一换热腔和第三换热腔相互隔离的结构，第一换热腔和第三换热腔连通相互连通，不需要在每个热管理部件30和侧板50设置单独的进出液结构，从而可减少侧板50或热管理部件30的进出液结构的数量，进而减少该部分构件对电池100内部空间的占用率，有利于进一步提高电池100能量密度。

在另一些实施例中，请参照图6和图7，图6为本申请另一些实施例提供的电池的结构爆炸图，图7为本申请另一些实施例提供的电池的整体结构示意图。电池100还包括底板60，底板60设置于多个热管理部件30的沿第三方向Z的一侧且与至少一个热管理部件30连接，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。

具体而言，热管理部件30沿第一方向X设置有多个，底板60设置于多个热管理部件30的沿第三方向Z的一侧，第三方向Z与底板60所在表面相交，示例性的，第三方向Z可以与底板60垂直。其中，底板60可以仅与一个热管理部件30连接，也可以与多个热管理部件30或所有热管理部件30连接，示例性的，所有热管理部件30均连接于底板60。

在一些实施例中，底板60和热管理部件30可以采用螺接、焊接、胶体粘接等方式连接。

在其他一些实施例中，底板60和热管理部件30可以一体成型。以进一步提高热管理部件30及底板60的集成性，提高热管理部件30和底板60的结构强度，有利于充分发挥热管理部件30和底板60的抗膨胀作用，且有利于简化整体电池100的组装工艺。

可以理解的是，底板60和电池单体20之间可以留存一定间隙，也可以相互接触。

在一些实施例中，底板60与电池单体20接触。以充分发挥底板60对电池单体20的限位、约束作用，提高电池单体20的相对位置稳定性；同时，可减少底板60与电池单体20之间的空间浪费，有利于进一步提高电池100的内部空间利用率，从而提高电池100的体积能量密度。

可以理解的是，电池单体20和底板60可以线接触也可以面接触，示例性的，电池单体20与底板60面接触。

设置底板60可以用于承托电池单体组10，对电池单体20在第三方向Z上起到限位约束作用，有利于进一步提高各个电池单体20的位置稳定性；且底板60能够对电池单体20起到隔离、防护作用，有利于提高电池100的性能稳定性和使用安全可靠性。

在一些实施例中，底板60内设置有用于容纳换热介质的第四换热腔。

也就是说，底板60可以采用导热性能好的材质制成，以容纳换热介质对电池单体20的温度进行调节。

与热管理部件30的结构相似，第四换热腔的实施方式可以有多种，比如，底板60内可以设置一个空腔，该空腔形成第四换热腔，或底板60内设置多个并列的或呈S型迂回的通道，设置在底板60内的通道形成第四换热腔。

底板60内部可以容置换热介质，即底板60本身也形成热管理部件30，底板60可与电池单体20进行热交换，有利于进一步提高电池单体20的温度调节效果。

在一些实施例中，第四换热腔与至少一个热管理部件30的第一换热腔相互连通。

具体而言，热管理部件30沿第一方向X设置有多个，底板60可以与一个热管理部件30连接，且底板60的第三换热腔与该热管理部件30的第一换热腔连通。底板60也可以与多个或者全部的热管理部件30连接，且底板60的第四换热腔与多个和底板60连接的热管理部件30的第一换热腔连通。

示例性的，低板与所有热管理部件30一体成型，底板60的第四换热腔与所有热管理部件30的第一换热腔连通。

底板60的第四换热腔和至少一个热管理部件30的第一换热腔相互连通，可有效提高换热介质在热管理部件30及底板60内的流动性，从而进一步提高热管理部件30和侧板50的换热效率。同时，可减少底板60或热管理部件30的进出液结构的数量，进而减少该部分构件对电池100内部空间的占用率，有利于进一步提高电池100能量密度。

在另一些实施例中，请继续参照图6和图7，电池单体20背离底板60的一侧设置有电极端子21。

电极端子21用于输出或输入电池单体20的电能，在一些实施例中，每个电池单体20可以设置两个电极端子21，包括正极端子211和负极端子212，正极端子211和负极端子212可以间隔设置于电池单体20的背离底板60的一侧。

电池单体20的电极端子21位于电池单体20背离底板60的一侧，便于多个电池单体20的电极端子21的相互连接操作，有利于简化电池100的成组工艺，降低电池100成组难度。并且，电极端子21设置于电池单体20背离底板60的一侧，可有效降低电极端子21对热管理部件30和底板60合围形成的容置空间70的占用率，容置空间70内可尽可能多的容置电池单体20的主体结构，同样有利于提高电池100的能量密度。

在一些实施例中，电池单体20为软包电池单体。

软包电池单体20易变形，将软包电池单体20夹持在相邻两个热管理部件30之间，可有效提高软包电池单体20的结构强度，且热管理部件30可对电池单体组10起到支撑作用，隔离相邻两个电池单体组10，降低大量软包电池单体20堆叠在一起相互挤压变形的可能性，且降低电池单体20热失控时发生大范围热扩散的风险，从而提高软包电池100的结构稳定性和性能可靠性。

第二方面，本申请提供一种用电装置，包括以上任一方案所述的电池100，所述电池100用于提供电能。

其中，用电装置可以是前述任意一种使用电池100的系统或设备。

请参照图1至图7，本申请一些实施例提供一种电池100，电池100包括四个热管理部件30、三个电池单体组10、多个分隔件40、两个侧板50和一个底板60。四个热管理部件30沿第一方向X间隔设置，热管理部件30为板状结构，且厚度方向与第一方向X平行，侧板50设置于热管理部件30的沿第二方向Y的相对两侧，且与所有热管理部件30沿第二方向Y的相对两端连接。底板60设置于热管理部件30的沿第三方向Z的一侧，且与所有热管理部件30连接。第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。

两个侧板50、底板60和两个位于第一方向X上最外侧的热管理部件30合围形成一端开口的框型结构，位于第一方向X的中间的两个热管理部件30形成两个间隔设置的横向隔层。

相邻两个热管理部件30之间沿第二方向Y间隔设置多个分隔件40，分隔件40形成上述框型结构的竖隔层，分隔件40将相邻两个热管理部件30之间的空间格成多个沿第二方向Y并列的容置空间70。

每个电池单体组10包括多个软包电池单体20，每个容置空间70内插设一个电池单体20，以使每个电池单体组10的多个软包电池单体20设置在相邻两个热管理部件30之间且沿第二方向Y排列。

其中，热管理部件30、侧板50、底板60和分隔件40均一体成型，且热管理部件30内部设置第一换热腔，分隔件40内设置第二换热腔，侧板50内设置第三换热腔，底板60内设置第四换热腔，第一换热腔、第二换热腔、第三换热腔及第四换热腔内均容置换热介质且相互连通。

在实际生产组装中，可以将底板60、热管理部件30、侧板50及分隔件40预制形成整体框架结构，组装电池100时，可以将该框架结构按底板60朝向地面或其他便于电池单体20装配的方向放置，再将多个软包电池单体20从整体框架的背离底板60的一侧的开口端一一对应插设在容置空间70内即可，软包电池单体允许初始成组的变形余量远大于硬壳电池单体，因此可以先形成上述整体框架结构，再将软包电池单体插空式装配进框架结构的容置空间70内。

可以理解的是，底板60、侧板50和分隔件40与热管理部件30一样，均可以采用导热性能好的金属材质制成。为了便于换热介质的流动，还可以设置供换热介质进入框架结构的进口和供换热介质排出框架结构的出口，进口和出口可以设置于热管理部件30或侧板50或底板60，以便于整体电池100成组，当然，在其他一些实施例中，进口和出口也可以设置于分隔件40。其中，进口和出口可以设置于同一个构件也可以设置于不同构件。

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结合。

以上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 (23)

1.一种电池，其特征在于，包括：

多个热管理部件，沿第一方向间隔设置；

至少一个电池单体组，每个所述电池单体组设置于相邻两个所述热管理部件之间；

其中，每个所述电池单体组包括沿第二方向排列的多个电池单体，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述热管理部件的内部设置有用于容纳换热介质的第一换热腔，所述热管理部件用于调节所述电池单体的温度；

底板，设置于多个所述热管理部件的沿第三方向的一侧且与至少一个所述热管理部件连接，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池单体包括沿所述第一方向相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和/或所述第二表面为所述电池单体的所有外表面中面积最大的表面。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池单体包括沿所述第一方向相对的第一表面和第二表面，所述第一表面与相邻两个所述热管理部件中的一者相对设置，所述第二表面与相邻两个所述热管理部件中的另一者相对设置；

其中，所述第一表面和/或所述第二表面与所述热管理部件接触。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述热管理部件为板状结构，所述热管理部件的厚度方向与所述第一方向平行。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

多个分隔件，设置于每个所述电池单体组的相邻两个所述电池单体之间。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述分隔件连接相邻两个所述热管理部件。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述热管理部件与所述分隔件一体成型。

8.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述分隔件内设置有用于容纳换热介质的第二换热腔。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第二换热腔与至少一个所述热管理部件的所述第一换热腔相互连通。

10.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述分隔件具有朝向所述电池单体的第三表面，所述第三表面设置有隔热层。

11.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述分隔件为隔热垫。

12.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述分隔件与所述电池单体接触。

13.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

两个侧板，沿所述第二方向间隔设置，所述热管理部件连接两个所述侧板。

14.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，所述侧板内设置有用于容纳换热介质的第三换热腔。

15.根据权利要求14所述的电池，其特征在于，所述第三换热腔与至少一个所述热管理部件的所述第一换热腔相互连通。

16.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，所述热管理部件和所述侧板一体成型。

17.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述底板与所述电池单体接触。

18.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述底板与所述热管理部件一体成型。

19.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述底板内设置有用于容纳换热介质的第四换热腔。

20.根据权利要求19所述的电池，其特征在于，所述第四换热腔与至少一个所述热管理部件的所述第一换热腔相互连通。

21.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池单体背离所述底板的一侧设置有电极端子。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池单体为软包电池单体。

23.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-22中任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。

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