CN220400695U - 热管理构件、电池包以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热管理构件技术领域，具体提供一种热管理构件、电池包以及用电装置。为解决现有热管理构件冷却力度不佳以及不可靠变形的问题，本实用新型的热管理构件包括两个导热板以及设置于两个导热板之间的多个加强筋，加强筋两端分别连接两个导热板，相邻两个加强筋的间距L满足：1mm≤L≤20mm。通过将热管理构件的两个加强筋的间距L设置成满足：1mm≤L≤20mm，从而既保证足够的流道尺寸以保证对电池单体的冷却能力，提高冷却速率，降低电池单体发生热失控的风险，又保证对热管理构件的导热板有足够的支撑力，增加热管理构件的整体强度，避免出现热管理构件不可靠变形、阻挡冷却液流动等情况。

Description

热管理构件、电池包以及用电装置

技术领域

本实用新型涉及热管理构件，具体提供一种热管理构件、电池包以及用电装置。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，对电池续航里程以及安全性提出了更严苛的要求，越来越高的能量密度的电池单体设计、电池包布置方案是项目发展的主要方向，但是这样就会导致电池单体内部的散热较差，电池内部温度过高易造成危险的问题。

热管理构件用于对电池单体进行冷却，但目前的热管理构件对电池单体进行冷却时，常常出现因冷却力度不够而造成电池单体发生热失控的情况，还出现热管理构件的不可靠变形的问题。

相应地，本领域需要一种新的热管理构件来解决现有热管理构件冷却力度不佳以及不可靠变形的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有热管理构件冷却力度不佳以及不可靠变形的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种热管理构件，所述热管理构件包括两个导热板以及设置于所述两个导热板之间的多个加强筋，所述加强筋两端分别连接所述两个导热板，相邻两个所述加强筋的间距L满足：1mm≤L≤20mm。

在上述热管理构件的可选技术方案中，相邻两个所述加强筋的间距L满足：3mm≤L≤10mm。

在上述热管理构件的可选技术方案中，所述热管理构件还包括所述两个导热板之间的通道，所述导热板的壁厚H1和所述通道的尺寸H2满足：0.06≤H1/H2≤10。

在上述热管理构件的可选技术方案中，所述导热板的壁厚H1和所述通道的尺寸H2满足：0.07≤H1/H2≤5。

在上述热管理构件的可选技术方案中，所述热管理构件的总厚H3满足：5mm≤H3≤20mm，所述导热板壁厚H1满足0.15mm≤H1≤20mm。

在上述热管理构件的可选技术方案中，所述热管理构件的总厚H3满足：6mm≤H3≤10mm，所述导热板壁厚H1满足0.2mm≤H1≤0.5mm。

在第二方面，本实用新型还提供了一种电池包，所述电池包包括上述技术方案中任一项所述的热管理构件以及箱体、多个电池单体，所述电池单体包括第一壁，所述第一壁是所述电池单体的表面积最大的壁；所述热管理构件和所述多个电池单体均设于所述箱体内，所述热管理构件与至少部分所述电池单体的第一壁接触。

在上述电池包的可选技术方案中，所述多个电池单体沿第一方向排列，所述热管理构件沿第二方向延伸且设于相邻的两个所述电池单体之间。

在上述电池包的可选技术方案中，两个所述相邻的电池单体与所述热管理构件为电芯组，相邻两个所述电芯组之间设置有缓冲件。

在第三方面，本实用新型还提供了一种用电装置，所述用电装置包括上述技术方案中任一项所述的电池包。

在采用上述技术方案的情况下，通过将热管理构件的两个加强筋的间距L设置成满足：1mm≤L≤20mm，从而既能够保证足够的流道尺寸以保证对电池单体的冷却能力，提高冷却速率，降低电池单体发生热失控的风险，又保证对热管理构件的导热板有足够的支撑力，增加热管理构件的整体强度，避免出现热管理构件不可靠变形、阻挡冷却液流动等情况。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的可选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的热管理构件的结构示意图；

图2是本实用新型的热管理构件的截面图；

图3是本实用新型的电芯组的结构示意图。

图4是本实用新型的电芯组和热管理构件组装图。

附图标记列表：

1、热管理构件；11、导热板；12、加强筋；13、通道；

1'、电池单体；4、第一壁；5、弹性件。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的可选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管本申请的热管理构件是结合电池包以及用电装置进行描述的，但是本实用新型并不对热管理构件的应用对象作任何的限制，其中，用电装置可以是电动汽车、油电混动汽车、燃油汽车等车辆，也可以是机器人、无人机等飞行设备，或者，还可以是电脑、手机、电子手表等电子产品，本领域技术人员可根据需要对用电装置进行选择。此外，热管理构件并不局限于为电池散热，其还可以应用在其他具有热交换需求的设备上，本领域技术人员可根据需要选择热管理构件的应用对象。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，为解决现有热管理构件冷却力度不佳以及不可靠变形的问题，本实用新型的热管理构件1包括两个导热板11以及设置于两个导热板11之间的多个加强筋12，加强筋12两端分别连接两个导热板11，相邻两个加强筋12的间距L满足：1mm≤L≤20mm。

上述设置方式的优点在于：通过将热管理构件1的两个加强筋12的间距L设置成满足：1mm≤L≤20mm，从而既能够保证足够的流道尺寸以保证对电池单体的冷却能力，提高冷却速率，降低电池单体发生热失控的风险，又保证对热管理构件1的导热板11有足够的支撑力，增加热管理构件1的整体强度，避免出现热管理构件1不可靠变形、阻挡冷却液流动等情况。

继续参照图1和图2，在一种具体的实施方式中，热管理构件1包括两个导热板11、两个导热板11之间的通道13以及设置于两个导热板11之间的多个加强筋12，加强筋12两端分别连接两个导热板11，可选地，相邻两个加强筋12的间距L满足：3mm≤L≤10mm。从而进一步提高加强筋12对导热板11的支撑力，防止热管理构件1不可靠变形，并且热管理构件1还能够为电池包提供一定的支撑力，防止电池包变形造成电池单体热失控，同时在该尺寸下两个导热板11之间的通道13不会影响冷却液的正常流动，进而不影响散热效果。以下对两个加强筋12的间距L的具体尺寸举例说明：L的具体数值包括1mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、7mm、10mm、20mm中的任意数值。需要说明的是，本领域技术人员可根据需要对相邻两个加强筋12的间距L进行设定，其具体数值并不局限于上述实施例中的数值，只要满足1mm≤L≤20mm即可，并均落入本实用新型的保护范围之内。

继续参照图2，进一步地，导热板11的壁厚H1和通道13的尺寸H2满足：0.06≤H1/H2≤10，从而通过合理设置导热板11的壁厚H1和通道13的尺寸H2可以平衡热管理构件1对电池单体的冷却能力和热管理构件1的强度。可选地，为了进一步提高电池单体的冷却能力和热管理构件1的强度，导热板11的壁厚H1和通道13的尺寸H2满足：0.07≤H1/H2≤5。以下对H1/H2的具体数值举例说明：H1/H2具体包括0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、2、5中的任意数值。还需要说明的是，本领域技术人员可根据需要对H1/H2的具体数值进行设定，其具体数值并不局限于上述实施例中的数值，只要0.06≤H1/H2≤10即可，并均落入本实用新型的保护范围之内。

继续参照图2，进一步地，热管理构件1的总厚H3满足：5mm≤H3≤20mm，导热板11壁厚H1满足0.15mm≤H1≤20mm，从而在可以保证热管理构件1整体强度的同时，还能够减少热管理构件1的占用空间，进而提高电池包的能量密度。可选地，热管理构件1的总厚H3满足：6mm≤H3≤10mm，导热板11壁厚H1满足0.2mm≤H1≤0.5mm。以下对热管理构件1的总厚H3和导热板11壁厚H1的具体数值进行举例说明：热管理构件1的总厚H3包括5mm、5.5mm、6mm、10mm、20mm中的任意数值，导热板11壁厚H1包括0.15mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、10mm、20mm中的任意数值。还需要说明的是，本领域技术人员可根据需要对热管理构件1的总厚H3以及导热板11壁厚H1的具体尺寸进行设定，二者的具体尺寸并不局限于上述实施例中的数值，只要H3满足5mm≤H3≤20mm，H1满足0.15mm≤H1≤20mm即可，并均落入本实用新型的保护范围之内。

综上所述，本实用新型的热管理构件1通过合理设置两个加强筋12的间距L，以使其满足1mm≤L≤20mm，从而在保证足够流道尺寸以满足电池单体冷却能力的基础上，又保证加强筋12对导热板11的足够支撑力，既提高散热速率又防止热管理构件1变形。进一步地，通过对热管理构件1的导热板11的壁厚H1和通道13的尺寸H2的合理设置，以使其满足0.06≤H1/H2≤10以平衡热管理构件1对电池单体的冷却能力和热管理构件1的强度，并且还通过使热管理构件1的总厚H3满足5mm≤H3≤20mm，导热板11壁厚H1满足0.15mm≤H1≤20mm，从而既可以保证热管理构件1整体强度的同时，还能够减少空间占用，提高电池包的能量密度。

此外，本实用新型还提供了一种电池包，该电池包包括上述任一实施方式中所述的热管理构件1，参照图3，电池包还包括箱体(图中未示出)以及多个电池单体1'，电池单体1'包括第一壁，第一壁是电池单体1'的表面积最大的壁；热管理构件1和多个电池单体1'均设于箱体内，热管理构件1与至少部分电池单体1'的第一壁接触，由于第一壁是电池单体1'的表面积最大的壁，因此将热管理构件1与其接触能够增大导热面积，提高冷却速率和散热效果。

但是需要说明的是，热管理构件1与电池单体1'的第一壁可以是直接接触也可以是通过其他构件间接接触来导热，或者，热管理构件1也可以不与电池单体1'的壁进行接触，本领域技术人员可根据需要自行设定，只要电池单体1'上的热量能够传导至热管理构件1即可，本实用新型对此不作任何的限制。此外，本实用新型也并不对与热管理构件1接触的电池单体1'的壁面进行限制，其可以是电池单体1'表面积最大的壁，也可以是除最大的壁以外的其他壁，本领域技术人员可根据需要自行对对热管理构件1与电池单体1'接触的壁面进行设置。

继续参照图3，进一步地，多个电池单体1'沿第一方向排列，热管理构件1沿第二方向延伸且设于相邻的两个电池单体1'之间，例如，第一方向为横向，第二方向为纵向，也就是说热管理构件1是沿电池单体1'本身的延伸方向进行设置的，从而增加换热面积。但是需要说明的是，虽然本实施方式是以在两个相邻电池单体1'之间设置热管理构件1来进行描述的，但是这并不是旨在限制本实用新型的保护范围，例如，热管理构件1还可以不设置在相邻的电池单体1'之间，而是设置在电池的任意端面上，因此，本领域技术人员可根据需要自行对热管理构件1的设置位置以及设置方向进行设定，只要热管理构件1能够与电池单体1'换热即可。

继续参照图3，进一步地，两个相邻的电池单体1'与热管理构件1为电芯组，相邻两个电芯组之间设置有缓冲件，缓冲件用于缓冲相邻电芯组之间的碰撞，防止因碰撞造成电池热失控等风险。可选地，缓冲件的材质为柔性材质，其可以是塑料、橡胶或者硅胶等等，本领域技术人员可根据需要对缓冲件的材质、形状等进行设定，本实用新型对此不作任何的限制，只要缓冲件具有缓冲碰撞的作用即可。此外，还需要说明的是，电芯组中电池单体1'的数量和热管理构件1的数量本领域技术人员可根据需要自行设定，电芯组不仅可以设置成包括两个电池单体1'与一个热管理构件1，还可以包括三个电池单体1'与一个热管理构件1，也可以包括四个电池单体1'与两个热管理构件1等等，本领域技术人员可根据需要自行对电芯组的组成进行设定，只要其包括电池单体1'和热管理构件1即可。

具体的，如图4所示，热管理构件1沿第一方向排列，多个电池单体1'设于两个热管理构件1之间且沿第二方向排列。电池单体1'包括第一壁4，第一壁4沿第三方向延伸，第一壁4是电池单体1'的表面积最大的壁，热管理构件1设置于相邻的两个电池单体1'的第一壁4之间，电池包1还包括多个沿第二方向排列的电池单体1'，热管理构件1包括多个连接的热管理单元。

通过将热管理单元与电池单体1'表面积最大的第一壁4接触，增大了热管理单元与电池单体1'的接触面积，提升了热管理单元对电池单体1’的散热效率，另外，通过将热管理构件1设置为可连接和拆卸的构件，能够更好的适配不同数量的电池单体1'，同时，在热管理构件1损坏后需要维修或者更换时，可拆卸的方式也能减少维修人员的工作量，提高维修效率，另外，本领域的技术人员还可以将热管理构件1设置为一体成型的形式，这样一来，不仅减少了零件的数量，同时也减少了零件生产过程中模具的数量，降低成本，而且一体成型的零件强度更高，稳定性更好。

热管理构件1和电池单体1'之间可通过导热胶粘接，进而可以增大热管理构件1与电池单体1'间的传热能力。热管理构件1外设置有绝缘件，避免与电池包内电气件导通造成短路。具体的，可以在热管理构件1的表面喷绝缘漆，也可以在热管理构件1外设绝缘膜。相邻的电池单体1'与两者间设置的热管理构件1构成电池组，相邻的两个电池组之间设置有弹性件5，当电池单体1'发生膨胀时，弹性件5可以吸收膨胀。弹性件5可以是泡棉。弹性件5和电池单体1'之间设结构胶，这样电池单体1'、热管理构件1和弹性件5通过粘接形成一个整体。

此外，本实用新型还提供了一种用电装置，该用电装置包括上述任一实施方式中的电池包。

如本节第一段所述，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

至此，已经结合附图所示的可选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热管理构件，其特征在于，包括两个导热板以及设置于所述两个导热板之间的多个加强筋，所述加强筋两端分别连接所述两个导热板，相邻两个所述加强筋的间距L满足：1mm≤L≤20mm。

2.根据权利要求1所述的热管理构件，其特征在于，相邻两个所述加强筋的间距L满足：3mm≤L≤10mm。

3.根据权利要求1所述的热管理构件，其特征在于，所述热管理构件还包括所述两个导热板之间的通道，所述导热板的壁厚H1和所述通道的尺寸H2满足：0.06≤H1/H2≤10。

4.根据权利要求3所述的热管理构件，其特征在于，所述导热板的壁厚H1和所述通道的尺寸H2满足：0.07≤H1/H2≤5。

5.根据权利要求3或4所述的热管理构件，其特征在于，所述热管理构件的总厚H3满足：5mm≤H3≤20mm，所述导热板壁厚H1满足0.15mm≤H1≤20mm。

6.根据权利要求3或4所述的热管理构件，其特征在于，所述热管理构件的总厚H3满足：6mm≤H3≤10mm，所述导热板壁厚H1满足0.2mm≤H1≤0.5mm。

7.一种电池包，包括：

箱体；

多个电池单体，所述电池单体包括第一壁，所述第一壁是所述电池单体的表面积最大的壁；以及

如权利要求1至6中任一项所述的热管理构件；所述热管理构件和所述多个电池单体均设于所述箱体内，所述热管理构件与至少部分所述电池单体的第一壁接触。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述多个电池单体沿第一方向排列，所述热管理构件沿第二方向延伸且设于相邻的两个所述电池单体之间。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，两个所述相邻的电池单体与所述热管理构件为电芯组，相邻两个所述电芯组之间设置有缓冲件。

10.一种用电装置，包括如权利要求7至9中任一项所述的电池包。