CN220341304U - 热管理装置、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热管理装置、电池及用电装置。本申请实施例提供的热管理装置包括：换热本体，包括在自身厚度方向相对设置的顶壁、底壁以及位于所述顶壁以及所述底壁之间的容纳腔，所述容纳腔用于容纳换热介质；其中，沿所述厚度方向，所述顶壁和所述底壁中的至少一者向靠近另一者的方向凹陷设置并形成凹腔，所述凹腔用于为电池单体提供膨胀空间。本申请实施例提供的热管理装置能够吸收挤压应力、保持冷却效果。

Description

热管理装置、电池及用电装置

相关申请

本申请要求享有于2022年06月27日提交的名称为“热管理装置、电池及用电装置”的国际专利申请PCT/CN2022/101392的优先权。

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种热管理装置、电池及用电装置。

背景技术

在现有的汽车行业中，电动车辆因其自身节能环保的优势成为了汽车产业可持续发展的重要组成部分，而在电动车辆中，作为车辆动力来源的电池是决定车辆性能的重要因素之一，也即电池技术是关乎电动车辆发展的一项重要因素。

在一些情况下，组成电池模组的多个电池单体在快速充放电过程中会产生大量的热量，此时，为了保证电池模组的正常工作，需要在模组周围设置热管理装置，以保证电池单体的温度在能够正常工作的范围内。在一些情况下，热管理装置易受到电池单体挤压导致流阻增大、换热效率下降。

因此，亟需一种能够吸收电池膨胀应力的热管理装置及相应的电池和用电装置。

实用新型内容

本申请提供一种热管理装置、电池及用电装置，其中的热管理装置能为电池单体的膨胀提供膨胀空间，不易受到电池单体挤压导致流阻增大，换热效率高。

第一方面，本申请提供一种热管理装置，用于与电池单体换热，热管理装置包括换热本体，包括在自身厚度方向相对设置的顶壁、底壁以及位于顶壁与底壁之间的容纳腔，容纳腔用于容纳换热介质；其中，沿厚度方向，顶壁和底壁中的至少一者向靠近另一者的方向凹陷设置并形成凹腔，凹腔用于为电池单体提供膨胀空间。

本申请实施例中的热管理装置在自身厚度方向上具有凹腔，该凹腔所提供的空间能够吸收待冷却的电池单体在使用过程中产生的膨胀，避免电池单体在膨胀的过程中，挤压顶壁或者底壁导致换热本体内部的容纳腔被压缩，使得热管理装置不易受到电池挤压导致流阻增大，保证容纳腔内换热介质的流速等参数，同时，当电池单体热膨胀后进入换热本体的凹槽内与换热本体接触，与换热本体内的换热介质热交换，保证换热速率。

根据本申请实施例的一个方面，沿厚度方向，顶壁以及底壁中的至少一者为向靠近另一者凹陷设置的弧形板。弧形板能够使得热管理装置更易于与待冷却的电池单体表面相贴合。

根据本申请实施例的一个方面，沿厚度方向，顶壁以及底壁分别为向靠近另一者的方向凹陷设置的弧形板。将顶壁和底壁均设置为弧形板能够将热管理装置设置在相邻两个电池单体之间，分别吸收两侧的膨胀。

根据本申请实施例的一个方面，沿厚度方向，顶壁与底壁间隔且对称分布。对称设置能够使得热管理装置整体受力均匀，且便于加工。

根据本申请实施例的一个方面，在第一方向上，换热本体具有第一区以及第二区，顶壁与底壁在第一区沿厚度方向的距离小于在第二区沿厚度方向的距离，第一方向与厚度方向相交。换热本体自身在于厚度方向相交的第一方向上可以具有不同的厚度，以相应调整凹槽的位置。

根据本申请实施例的一个方面，第一区在第一方向的两侧分别设置有第二区。换热本体在第一方向上可以具有薄区以及位于薄区两侧的厚区，通过厚度变化与电池单体的膨胀相匹配。

根据本申请实施例的一个方面，沿第一方向，顶壁与底壁之间沿厚度方向的距离先减小后增大。换热本体的厚度整体上可以呈先减小后增大趋势，以便于与电池单体的膨胀相匹配，更好地吸收膨胀。

根据本申请实施例的一个方面，换热本体还包括在第一方向相对设置的第一侧壁以及第二侧壁，第一侧壁分别与顶壁以及底壁连接，第二侧壁分别与顶壁以及底壁连接，沿第一方向，第一侧壁以及第二侧壁中的至少一者向远离另一者的方向凹陷设置。换热本体的容纳腔可以为由顶壁、第一侧壁以及第二侧壁共同围合而成，其中向远离另一者的方向凹陷设置的第一侧壁和/或第二侧壁能够增大容纳腔的截面面积，提高热交换效率。

根据本申请实施例的一个方面，沿第一方向，第一侧壁以及第二侧壁分别为向远离彼此凹陷设置的弧形板。将第一侧壁和第二侧壁均设置为向远离彼此方向凹陷的弧形板能够在厚度相同的情况下进一步扩大容纳腔的截面积。

根据本申请实施例的一个方面，沿第一方向，换热本体为轴对称结构体。轴对称结构的换热本体便于设计、加工，且受力均匀。

根据本申请实施例的一个方面，热管理装置还包括支撑部件，支撑部件设置于容纳腔并用于支撑顶壁以及底壁中的至少一者。支撑部件能够使得顶壁与底壁之间保持一定的距离，便于换热介质的流通。

根据本申请实施例的一个方面，支撑部件包括多个支撑单元，多个支撑单元间隔分布并将容纳腔分隔形成多个流道，每个支撑单元与顶壁和底壁中的至少一者连接。支撑单元能够对换热本体的顶壁与底壁提供一定的支撑作用，保持内部流道的流通性。

根据本申请实施例的一个方面，多个支撑单元间隔平行设置。平行设置的支撑单元使得热管理装置在支撑单元的分布方向上具有均匀的承载能力。

根据本申请实施例的一个方面，支撑单元呈板状结构体，至少一个支撑单元与顶壁和底壁中的至少一者之间的夹角小于90°。夹角小于90°、即倾斜设置的支撑单元能够在换热本体受到厚度方向上的挤压作用时提供被进一步压缩的空间，避免对电池单体造成损伤。

根据本申请实施例的一个方面，每个支撑单元与顶壁的夹角的范围为30°-60°；和/或，每个支撑单元与底壁的夹角的范围为30°-60°。支撑单元与顶壁或底壁之间的交角保持在合适范围内能够使得支撑单元具有合适的收缩形变余量。

根据本申请实施例的一个方面，多个支撑单元中，每相邻两个支撑单元沿第一方向的距离相等，第一方向与厚度方向相交。支撑单元可以为等间隔设置，为换热本体提供均匀的支撑。

根据本申请实施例的一个方面，换热本体与支撑部件为一体式结构体。换热本体与支撑部件一体成型能够提高热管理装置整体的生产效率。

第二方面，本申请提供一种电池，包括：多个电池单体以及第一方面任一实施例中的热管理装置，热管理装置的至少部分位于相邻的电池单体之间并用于与电池单体换热，凹腔用于为电池单体提供膨胀空间。

第三方面，本申请提供一种用电装置，包括第二方面任一实施例中的电池，该电池用于提供电能。

本申请实施例提供的热管理装置具有凹腔，在使用过程中，能够为电池单体的膨胀以及电池成组设置时具有的成组公差提供空间余量，避免对电池单体造成损伤，并且能够使得热管理装置与电池单体保持接触，以改善冷却效果。

附图说明

通过阅读对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。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

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结构示意图；

图3为图2所示电池的爆炸图；

图4为本申请另一些实施例提供的电池的爆炸图；

图5为本申请一些实施例提供的热管理装置的使用状态图；

图6为本申请一些实施例提供的热管理装置的结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的热管理装置的局部结构图；

图8为本申请一些实施例提供的热管理装置的剖视图。

附图标记：

1000-车辆；2000-电池；3000-控制器；4000-马达；

100-热管理装置；200-电池单体；300-壳体；

10-换热本体；20-支撑部件；

11-顶壁；12-底壁；13-容纳腔；14-第一区；15-第二区；16-第一侧壁；17-第二侧壁；18-入口；19-出口；21-支撑单元；

X-厚度方向；Y-第一方向。

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。

除非另有定义，本文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；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。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。

在本文中提及“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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

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。

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。

在现有的电池领域中，动力电池的应用规模逐渐增大，广泛应用于发电站的能源储存系统、交通工具的动力源乃至航空航天机械等领域中，由此，市场中对动力电池的需求量也在逐渐增大。为了达到一定的输出功率或输出电压，现有的电池通常是由多个串联或并联的电池单体连接组成的，而这些电池单体在充放电的过程中会出现发热及膨胀，通常需要在电池单体外部设置热管理装置以使电池能够保持在可以正常工作的温度范围内。

申请人注意到，在一些情况下，电池所采用的热管理装置为中空的冷却板，通过在冷却板内部填充流动的冷却介质进行热交换。在此基础上，电池单体在工作过程中通常会发生膨胀，而电池单体某一表面的膨胀程度通常与电池的表面积存在正相关，因此为了避免受到膨胀挤压的影响，现有的冷却板通常设置于矩形电池单体面积较小的底面或侧面，热交换效率较低；而设置于面积较大的侧面附近的冷却板相应地容易受到电池膨胀挤压，在一些情况下，冷却板的表面平直，在自身厚度方向上不易压缩，因此不能够吸收成组的公差以及电池单体的膨胀余量。

基于以上考虑，为了解决热管理装置在受到电池膨胀挤压时无法吸收电池膨胀力的问题，申请人提出一种热管理装置，该装置中包括换热本体，换热本体在自身厚度方向上相对设置的顶壁和底壁中的至少一者向靠近另一者的方向凹陷以形成凹腔，通过该凹腔吸收电池单体与换热本体之间在电池装配时产生的成组公差，并且能够通过该凹腔吸收电池单体在工作过程中产生的膨胀，当电池单体膨胀时，能够伸入凹腔并与换热本体进行热交换，保证良好的热交换效率。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用该电池的用电装置。

其中的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。

可以理解的是，本申请实施例公开的电池可以但不限用于前述车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的热管理装置、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，能够在电池单体发生膨胀后仍保持结构的稳定性以及良好的热交换效率。在此基础上，本申请以下实施例以及附图中以将该热管理装置设置于电池单体的侧面为例进行说明，但应理解本申请并不限于此，还可以将本申请实施例提供的热管理装置应用于其他待冷却部件可能产生膨胀的场景中，并一同对其进行保护。

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1000的内部设置有电池2000，电池2000可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池2000可以用于车辆1000的供电，例如，电池2000可以作为车辆1000的操作电源。

车辆1000还可以包括控制器3000和马达4000，控制器3000用来控制电池2000为马达4000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2000不仅仅可以作为车辆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。

请一并参阅图2至图4，图2为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图，图3为图2所示电池的爆炸图，图4为本申请另一些实施例提供的电池的爆炸图。

本申请实施例中的电池2000可以包括热管理装置100和电池单体200，其中热管理装置100和电池单体200可以为沿厚度方向Z依次交替设置。除此之外，电池2000还可以包括壳体300以及上盖，壳体300用于容纳并支撑电池单体200，壳体300可以具有不同的结构。在一些可选的实施例中，壳体300可以为与上盖相互盖合，共同限定出用于容纳电池单体200的腔体。其中，壳体300为一端开口的空心结构，同时上盖可以为板状结构，且盖合于壳体300的开口侧，以形成相应的用于容纳电池单体的腔体；或者，壳体300与上盖可以均为一侧开口的空心结构，即壳体300与上盖交界面位于电池单体200的中部，此时上盖的开口侧盖合于壳体300的开口侧，以形成相应的用于容纳电池单体200的腔体。当然，壳体300与上盖可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为了提高壳体300与上盖连接后的密封性，壳体300与上盖之间还可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

可选地，在电池2000中，电池单体200可以是多个。若电池单体200为多个，多个电池单体200之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体200中既有串联又有并联。多个电池单体200之间可直接串联或并联或混联在一起，当然，也可以是多个电池单体200先串联或并联或混联组成电池模组，多个电池模组再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于壳体300之内。

请一并参阅图5至图7，图5为本申请一些实施例提供的热管理装置的使用状态图，图6为本申请一些实施例提供的热管理装置的结构示意图，图7为本申请一些实施例提供的热管理装置的局部结构图。

本申请提供一种热管理装置100，该热管理装置100包括换热本体10，换热本体10具有在自身厚度方向X上相对设置的顶壁11、底壁12以及位于顶壁11与底壁12之间的容纳腔13，容纳腔13用于容纳换热介质；其中，沿厚度方向X，顶壁11和底壁12中的至少一者向靠近另一者的方向凹陷设置并形成凹腔，凹腔用于为电池单体200提供膨胀空间。

本申请实施例中的热管理装置100可以为与电池单体200相邻设置，通过将换热本体10中面积较大的顶壁11和/或底壁12与电池单体200中面积较大的侧面相接触来提高换热效率，此时顶壁11以及底壁12中的至少一者向靠近另一者的方向凹陷设置，以在厚度方向X上形成向换热本体10内部凹陷的凹腔，由此形成能够吸收电池单体200膨胀力的富余空间，当电池单体200在工作过程中向靠近热管理装置100的方向膨胀凸出时，膨胀的部分可以嵌入该凹腔中，以避免对热管理装置100内部的容纳腔13造成影响，同时还能够避免热管理装置100在厚度方向X上无法压缩导致电池单体200膨胀后受损。

可以理解的是，本申请实施例中的凹腔可以为根据电池单体200的膨胀情况不同而采用不同的形状，以与电池单体200膨胀后的表面具有更多的接触面积，从而提高热交换效率。例如，可以为首先对与热管理装置100相邻设置的电池单体200的膨胀程度进行实验测试，采集电池单体200的膨胀程度与位置对应关系的相关数据，并据此对凹腔的形状及位置进行设计，使得凹腔的凹陷程度与电池单体200在对应位置的膨胀程度成正比，使得热管理装置100与电池单体200之间形成良好的匹配效果，在吸收膨胀造成的挤压作用力后能够保持平衡、稳定的受力状态，且能够具有较大的接触面积，以提供较好的热交换效果。示例性地，该凹腔可以为矩形凹槽、圆弧形凹槽、阶梯型凹槽等，可以根据使用需求及加工条件自行设计，本申请对此不做特定的限定。

本申请实施例中的换热本体10在厚度方向X上具有凹腔，可选地，该凹腔的体积可以为小于或等于电池单体200在工作工程中膨胀的体积，即使得电池单体200在膨胀后能够与凹腔的底部相抵接，使得电池单体200与换热本体10之间具有超过一定大小的接触面积，进而保证两者之间的热交换效果。相应地，在电池单体200未膨胀时，其温度较低，对热交换效率的要求同样较低，此时电池单体200与换热本体10之间可以为具有一定的间隙，电池单体200能够正常工作，而在电池单体200发热膨胀后，膨胀体积大于或等于凹腔体积，因此能够使得电池单体200与换热本体10抵接，进而相应地提高热交换效率，使得电池单体200仍能够保持在一定温度范围内正常工作。

可选地，当顶壁11与底壁12均具有凹陷时，其形成的凹腔形状、位置可以相同，也可以分别根据相邻电池单体200膨胀情况的不同采用不同的设计。

本申请实施例中的热管理装置100在自身厚度方向X上具有凹腔，该凹腔所提供的空间能够吸收待冷却的电池单体200在使用过程中产生的膨胀，避免电池单体200在膨胀的过程中挤压顶壁11或者底壁12导致换热本体10内部的容纳腔13被压缩，由此能够使得热管理装置100不易受到电池单体200挤压导致流阻增大，从而保证容纳腔13内换热介质的流速等参数。同时，当电池单体200热膨胀后进入换热本体10的凹腔内与换热本体10接触时，电池单体200能够较为直接地与换热本体10内的换热介质热交换，保证换热速率。

本申请实施例中的热管理装置100包括换热本体10，而换热本体10包括顶壁11、底壁12以及容纳腔13，容纳腔13中填充有换热介质，通过顶壁11和/或底壁12的接触，换热介质能够与电池单体200之间形成热交换，从而在电池单体200工作过程中发热时交换并带走热量，达成冷却电池单体200的效果。

具体地，本申请实施例中的换热本体10具有容纳腔13，在使用该热管理装置100时，可以为在该容纳腔13中填充入能够吸收热量的换热介质，该换热介质可以为电池技术领域中常用的冷却液、冷却气体等形式。可选地，容纳腔13中的换热介质可以为流动的，通过采用循环流动的换热介质能够达到良好的冷却效果。当热管理装置100中的换热介质为循环流动冷却时，其流动方向可以为与换热本体10自身的延伸方向相同，从而充分地与待冷却的电池单体200接触，优化热交换效率。

在一些可选的实施例中，沿厚度方向X，顶壁11以及底壁12中的至少一者为向靠近另一者凹陷设置的弧形板。

本申请实施例中换热本体10中的顶壁11以及底壁12至少一者向靠近彼此的方向凹陷以形成凹腔，该凹腔可以为具有圆弧形底面的凹腔，即顶壁11与底壁12中的至少一者具有弧形面，该弧形面可以为占据顶壁11/底壁12的至少部分区域，即顶壁11/底壁12中的至少部分区域为弧形板，当仅部分区域为弧形板时，这部分区域可以为沿着换热本体10自身的延伸方向同向延伸且呈矩形分布，并且可以为以换热本体10在第一方向Y上的中轴线为对称轴对称设置，以在该方向上形成承载力较为均匀的结构。采用弧形板的形式能够使得热管理装置100更易于与待冷却的电池单体200表面相贴合，从而提供更好的热交换效果。

在一些可选的实施例中，沿厚度方向X，顶壁11以及底壁12分别为向靠近另一者的方向凹陷设置的弧形板。

如前所述地，本申请实施例中可以为通过将顶壁11和底壁12设置为弧形板来形成避让电池单体200膨胀量的凹腔。将顶壁11和底壁12均设置为弧形板能够使得换热本体10同时吸收两侧的膨胀，由此可以将热管理装置100设置在相邻两个电池单体200之间，同时为两侧的电池单体200提供热交换效果，因此能够使得最终形成的电池结构紧凑且散热性良好。

在一些可选的实施例中，沿厚度方向X，顶壁11与底壁12间隔且对称分布。

在顶壁11以及底壁12均向靠近彼此的方向凹陷的实施例中，顶壁11与底壁12可以为在厚度方向X上间隔且对称设置，此时换热本体10的容纳腔13为关于厚度方向X上的中轴面对称的腔体，将顶壁11与底壁12间隔且对称设置能够使得换热本体10整体受力均匀，且便于加工。

请参阅图8，图8为本申请一些实施例提供的热管理装置的剖视图。在一些可选的实施例中，在第一方向Y上，换热本体10具有第一区14以及第二区15，顶壁11与底壁12之间在第一区14的沿厚度方向X的距离小于在第二区15的沿厚度方向X的距离，第一方向Y与厚度方向X相交。

本申请实施例中的换热本体10具有在厚度方向X上相对设置的顶壁11以及底壁12，这两个腔壁中的至少一者向靠近另一者所在方向凹陷，因此本申请实施例中的换热本体10各处在厚度方向X上延伸的尺寸可以不相同，形成一各处厚度不完全相同的容纳腔13，此时可以在第一方向上Y排列有至少两个厚度不同的区域，并将较薄的区域与电池单体200膨胀较为严重的区域对应设置，通过调整顶壁11和/或底壁12的凹陷程度以及凹陷位置就能够相应地调整不同位置的厚度，达成所需的设计效果。

在一些可选的实施例中，第一区14在第一方向Y的两侧分别设置有第二区15。

本申请实施例中的换热本体10可以为具有多个第二区15，多个第二区15可以为分别设置于第一区14在第一方向Y上的两侧，此时第一区14对应电池单体200膨胀程度大的位置设置，以通过较深的凹腔避让电池单体200的膨胀凸出部分，第二区15则可以具有较大的厚度以便于容纳更多的换热介质，提供更好的冷却效果。

示例性地，本申请实施例中的热管理装置100中也可以为具有多个第一区14，这些第一区14可以为在第一方向Y上间隔设置。当热管理装置100在第一方向Y上延伸一定的尺寸时，每个热管理装置100可以在该方向上对应设置有多个电池单体200，此时可以为与每个电池单体200相对应地设置有至少一个厚度较小的第一区14，并在相邻的第一区14之间设置厚度较大的第二区15，或者，也可以为每个第一区14同时对应多个电池单体200设置，即同时容纳多个电池单体200的膨胀余量，第一区14与电池单体200之间的具体对应设置方法可以根据电池单体200在第一方向Y上的延伸尺寸以及膨胀程度进行设计，本申请对此不作特定的限定。

在一些可选的实施例中，沿第一方向Y，顶壁11与底壁12在厚度方向X上的距离先减小后增大。

本申请实施例中的换热本体10可以为在第一方向Y上具有位于中部且较薄的第一区14，以及设置于第一区14两侧且较厚的第二区15，由此能够使得顶壁11与底壁12之间沿厚度方向X的距离呈现先减小后增大的趋势，以便于与每个电池单体200的膨胀一一对应地进行匹配，更好地吸收膨胀并进行热交换。

在一些可选的实施例中，换热本体10还包括在第一方向Y相对设置的第一侧壁16以及第二侧壁17，第一侧壁16分别与顶壁11以及底壁12连接，第二侧壁17分别与顶壁11以及底壁12连接，沿第一方向Y，第一侧壁16以及第二侧壁17中的至少一者向远离另一者的方向凹陷设置。

本申请实施例中换热本体10的容纳腔13可以为由顶壁11、第一侧壁16、底壁12以及第二侧壁17依次首尾相接组成的腔壁围合而成，其中向远离另一者的方向凹陷设置的第一侧壁16和/或第二侧壁17能够增大容纳腔13的截面面积，从而提高热交换效率。

可以理解的是，与顶壁11以及底壁12相类似地，第一侧壁16以及第二侧壁17的凹陷也可以为矩形凹陷、圆弧形凹陷以及阶梯形凹陷等多种结构，且两个侧壁可以分别采用不同形状的凹陷。

在一些可选的实施例中，沿第一方向Y，第一侧壁16以及第二侧壁17分别为向远离彼此凹陷设置的弧形板。

与顶壁11、底壁12的设置相类似地，本申请实施例中的第一侧壁16和第二侧壁17可以同时设置为弧形板，且两块弧形板均向远离彼此的方向凹陷，形成容纳腔13的圆弧状侧壁。将第一侧壁16和第二侧壁17均设置为向远离彼此方向凹陷的弧形板能够在换热本体10的厚度不变的情况下进一步扩大容纳腔13的截面积，提高换热介质的流速以及容量，进一步提高换热效果。

在一些可选的实施例中，沿第一方向Y，换热本体10为轴对称结构体。

本申请实施例中的换热本体10可以为对称结构体，即顶壁11与底壁12对称设置，第一侧壁16与第二侧壁17对称设置，形成均匀对称的结构体，此时换热本体10能够形成均匀的受力结构且便于加工，同时，当换热本体10为轴对称结构体时还能够相应地形成轴对称的容纳腔13，使得内部换热介质流动更为均匀。

如图7所示，在一些可选的实施例中，热管理装置100还包括支撑部件20，支撑部件20设置于容纳腔13并用于支撑顶壁11以及底壁12中的至少一者。

本申请实施例中的热管理装置100的容纳腔13中可以设置有支撑部件20，该支撑部件20可以为与顶壁11以及底壁12中的至少一者连接设置，并用于在顶壁11与底壁12之间形成支撑结构。本申请实施例中的支撑部件20可以采用间隔设置的多个支撑柱或者支撑板等结构形式，只需保证换热介质能够在容纳腔13内部顺畅地流动即可。本申请实施例中的支撑部件20能够提供支撑力，使得顶壁11与底壁12之间保持一定的距离，便于换热介质的流通。

在一些可选的实施例中，支撑部件20包括多个支撑单元21，多个支撑单元21间隔分布并将容纳腔13分隔形成多个流道，每个支撑单元21与顶壁11和底壁12中的至少一者连接设置。

本申请实施例中的支撑单元21可以为支撑板，通过支撑单元21将容纳腔13分割为多个部分并在相邻的支撑板之间形成用于通过换热介质的流道，支撑单元21所提供的支撑力能够在热管理装置100受到厚度方向X上的挤压应力后为流道提供支撑力，改善挤压后流阻增大的问题。

可以理解的是，相邻的支撑单元21之间形成的通道应当与换热介质在容纳腔13内部流动的方向相同，以形成供换热介质通过的流道，使得热管理装置100内部具有更低的流阻，从而进一步提高冷却效率。

在一些可选的实施例中，多个支撑单元21间隔平行设置。

本申请实施例中的支撑单元21可以为平行设置，以形成通畅、流阻较小的流道，提高换热介质在多个支撑单元21之间的流动性，进而保证热管理装置100具有良好的换热效果。并且平行设置的支撑单元21能够在顶壁11与底壁12之间提供均匀的支撑力，使得换热本体10在厚度方向X上具有均匀可靠的承载能力，并且平行设置的支撑单元21便于进行加工。

可以理解的是，多个支撑单元21可以为均沿着换热本体10自身的长度方向延伸，同时多个支撑单元21可以为采用相互平行的直线延伸、波浪形延伸、折线形延伸等多种形状，只需能够保证换热介质流畅通过即可，本申请对此不作特定的限定。

在一些可选的实施例中，支撑单元21呈板状结构体，至少一个支撑单元21与顶壁11和底壁12中的至少一者之间的夹角小于90°。

本申请实施例中的支撑单元21可以为倾斜设置，即与顶壁11和底壁12中的至少一者之间形成小于90°的夹角，由此能够使得热管理装置100在受到厚度方向X上的挤压应力时，其支撑强度小于一定的阈值。即在换热本体10受到电池单体200膨胀所施加的厚度方向X上的挤压作用力时，能够使得支撑单元21产生压缩形变，从而减小换热本体10在该处的厚度，进一步避让电池单体200产生的膨胀，避免对电池单体200造成损伤。

可以理解的是，在一些顶壁11和/或底壁12为弧形板的实施例中，该夹角可以指弧形板在第一方向Y上的两侧边缘所在的平面与支撑单元21之间的夹角。

在一些可选的实施例中，每个支撑单元21与顶壁11的夹角的取值范围为30°-60°；和/或，每个支撑单元21与底壁12的夹角的取值范围为30°-60°。

如前所述地，在支撑单元21与顶壁11以及底壁12之间的夹角小于90°的实施例中，即在支撑单元21倾斜设置的实施例中，每个支撑单元21与顶壁11以及底壁12之间的夹角可以为保持在30°-60°之间，以使得支撑单元21在厚度方向X上保持一定的延伸距离，同时能够在受到该方向上的作用力时收缩形变，吸收膨胀造成的挤压应力，进一步避让电池单体200的膨胀区域。

在一些可选的实施例中，多个支撑单元21中，每相邻两个支撑单元21之间的距离相等。

本申请实施例中的支撑单元21可以为等间隔设置，从而为具有凹腔的顶壁11以及底壁12提供均匀、稳定的支撑，使得热管理装置100在受到电池单体200的膨胀挤压时整体上具有较为均匀可靠的承载能力。

在一些可选的实施例中，换热本体10与支撑部件20为一体式结构体。

本申请实施例中的换热本体10具有容纳腔13，该容纳腔13中则还有用于提供支撑作用的支撑部件20，在支撑部件20与顶壁11和/或底壁12相连接的实施例中，支撑部件20可以为与换热本体10一体成型设置，由此能够提高热管理装置100整体的生产效率，且能够提高热管理装置100整体的强度。

在一些可选的实施例中，换热本体10具有入口18和出口19，入口18与出口19分别与容纳腔13相连通。

本申请实施例中的换热本体10可以具有分别与容纳腔13相连通的入口18和出口19，其中入口18以及出口19可以为分别设置于换热本体10在自身长度方向上的两端。本申请实施例中的热管理装置100可以为通过在顶壁11与底壁12之间形成的容纳腔13内部填充流动的换热介质来实现冷却功能，因此可以在换热本体10在自身长度方向上的两端分别设置入口18和出口19，并将换热介质由入口18输入，由出口19输出，使得换热介质在入口18与出口19之间沿前述长度流动，提高热管理装置100与电池单体200之间的整体热交换效率。

如图7和图8所示，本申请实施例提供一种热管理装置100，包括换热本体10以及支撑部件20，其中换热本体10具有在自身厚度方向上相对设置的顶壁11、底壁12以及分别连接于二者之间的第一侧壁16、第二侧壁17，顶壁11、底壁12、第一侧壁16以及第二侧壁17共同围合形成容纳腔13，支撑部件20设置于容纳腔13中。本申请实施例中的顶壁11、底壁12均为向靠近彼此的方向凹陷设置的弧形板，第一侧壁16、第二侧壁17均为向远离彼此的方向凹陷设置的弧形板，换热本体10的厚度在第一方向Y上先减小后增大，且整体呈轴对称设置。支撑部件20包括多个等间隔平行设置的支撑单元21，支撑单元21与顶壁11、底壁12之间的夹角为30°-60°。

第二方面，本申请提供一种电池2000，包括：多个电池单体200以及第一方面任一实施例中的热管理装置100，热管理装置100的至少部分位于相邻的电池单体200之间并用于与电池单体200换热，凹腔用于为电池单体200提供膨胀空间。

本申请实施例中的电池2000中可以交替设置有多个电池单体200以及多个热管理装置100，热管理装置100与电池单体200可以为沿厚度方向X交替设置，通过设置在电池单体200侧面的热管理装置100对电池单体200进行冷却。

第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括第二方面中的电池2000。

本申请实施例中提供的电池2000和用电装置具有前述第一方面中的热管理装置100的全部有益效果，具体可以参考上述各实施例对于热管理装置100的具体说明，本实施例在此不再赘述。

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 (19)

1.一种热管理装置，用于与电池单体换热，其特征在于，所述热管理装置包括：

换热本体，包括在自身厚度方向相对设置的顶壁、底壁以及位于所述顶壁以及所述底壁之间的容纳腔，所述容纳腔用于容纳换热介质，以与电池单体热交换；

其中，沿所述厚度方向，所述顶壁和所述底壁中的至少一者向靠近另一者的方向凹陷设置并形成凹腔，所述凹腔用于为所述电池单体提供膨胀空间。

2.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，沿所述厚度方向，所述顶壁以及所述底壁中的至少一者为向靠近另一者凹陷设置的弧形板。

3.根据权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，沿所述厚度方向，所述顶壁以及所述底壁分别为向靠近另一者的方向凹陷设置的弧形板。

4.根据权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，沿所述厚度方向，所述顶壁与所述底壁间隔且对称分布。

5.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，在第一方向上，所述换热本体具有第一区以及第二区，所述顶壁与所述底壁在所述第一区沿所述厚度方向的距离小于在所述第二区沿所述厚度方向的距离，所述第一方向与所述厚度方向相交。

6.根据权利要求5所述的热管理装置，其特征在于，所述第一区在所述第一方向的两侧分别设置有所述第二区。

7.根据权利要求5所述的热管理装置，其特征在于，沿所述第一方向，所述顶壁与所述底壁在所述厚度方向的距离先减小后增大。

8.根据权利要求5所述的热管理装置，其特征在于，所述换热本体还包括在所述第一方向相对设置的第一侧壁以及第二侧壁，所述第一侧壁分别与所述顶壁以及所述底壁连接，所述第二侧壁分别与所述顶壁以及所述底壁连接，沿所述第一方向，所述第一侧壁以及所述第二侧壁中的至少一者向远离另一者的方向凹陷设置。

9.根据权利要求8所述的热管理装置，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一侧壁以及所述第二侧壁分别为向远离彼此凹陷设置的弧形板。

10.根据权利要求5所述的热管理装置，其特征在于，沿所述第一方向，所述换热本体为轴对称结构体。

11.根据权利要求1所述的热管理装置，其特征在于，所述热管理装置还包括支撑部件，所述支撑部件设置于所述容纳腔并用于支撑所述顶壁以及所述底壁中的至少一者。

12.根据权利要求11所述的热管理装置，其特征在于，所述支撑部件包括多个支撑单元，多个所述支撑单元间隔分布并将所述容纳腔分隔形成多个流道，每个所述支撑单元与所述顶壁和所述底壁中的至少一者连接。

13.根据权利要求12所述的热管理装置，其特征在于，多个所述支撑单元平行设置。

14.根据权利要求12所述的热管理装置，其特征在于，所述支撑单元呈板状结构体，至少一个所述支撑单元与所述顶壁和所述底壁中的至少一者之间的夹角小于90°。

15.根据权利要求14所述的热管理装置，其特征在于，每个所述支撑单元与所述顶壁的夹角的范围为30°-60°；

和/或，每个所述支撑单元与所述底壁的交角的取值范围为30°-60°。

16.根据权利要求12所述的热管理装置，其特征在于，多个所述支撑单元中，每相邻两个所述支撑单元沿第一方向的距离相等，所述第一方向与所述厚度方向相交。

17.根据权利要求11所述的热管理装置，其特征在于，所述换热本体与支撑部件为一体式结构体。

18.一种电池，其特征在于，包括：

多个电池单体；

如权利要求1至17任意一项所述的热管理装置，所述热管理装置的至少部分位于相邻的所述电池单体之间并用于与所述电池单体热交换，所述凹腔用于为电池单体提供膨胀空间。

19.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求18所述的电池，所述电池用于提供电能。