CN220544161U - 隔板、电池包和用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔板、电池包和用电设备，所述隔板包括隔板本体，所述隔板本体的一侧形成有开口；盖板，所述盖板设在所述开口处，所述隔板本体和所述盖板共同限定出容纳腔，所述容纳腔内设有第一相变材料件，所述第一相变材料件适于通过所述隔板与外界进行热交换。根据本实用新型的隔板，隔板结构简单，并且第一相变材料件通过隔板与外界进行热交换，换热速度快，换热效果较好。

Description

隔板、电池包和用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种隔板、电池包和用电设备。

背景技术

当前车辆使用的过程中，其电池在工作的过程中产生的热量是不能忽视，电池包内的温度环境变化对电芯的可靠性、寿命及性能都有很大的影响，因此需要将电池包内的温度维持在一定的范围内。

相关技术中，电池包中通过阻隔块将多个电芯彼此分隔开，能有效地阻止热量在电芯之间传递，使得电池包的热失控局限在某几个电芯中。然而，阻隔块与外界的换热速度慢，并且结构复杂，不利于电池包的使用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种隔板，隔板结构简单，并且第一相变材料件通过隔板与外界进行热交换，换热速度快，换热效果较好。

本实用新型的另一个目的在于提出一种采用上述隔板的电池包。

本实用新型的再一个目的在于提出一种采用上述电池包的用电设备。

根据本实用新型第一方面实施例的隔板，包括：隔板本体，所述隔板本体的一侧形成有开口；盖板，所述盖板设在所述开口处，所述隔板本体和所述盖板共同限定出容纳腔，所述容纳腔内设有第一相变材料件，所述第一相变材料件适于通过所述隔板与外界进行热交换。

根据本实用新型实施例的隔板，通过在隔板本体中设置第一相变材料件，第一相变材料件可以通过隔板本体与外界(例如与隔板接触的部件)进行热交换，以降低或升高外界的其它部件的温度。而且，隔板的结构简单，生产加工方便，提高了隔板的生产效率，也降低了隔板的生产成本。当隔板用于电池包时，隔板可以快速对电池包进行降温，提高了电芯的散热效率，从而有效地满足了电池包的温差需求。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一相变材料件的熔点为T，其中，所述T满足：25℃≤T≤45℃。

根据本实用新型的一些实施例，隔板进一步包括：至少一个支撑件，所述支撑件设在所述容纳腔的内壁上。

根据本实用新型的一些实施例，所述开口形成在所述隔板本体的宽度方向的一侧，所述容纳腔的底壁位于所述隔板本体的宽度方向的另一侧，所述支撑件的一端与所述容纳腔的底壁相连，所述支撑件的另一端朝向所述开口延伸。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑件的横截面积沿朝向所述开口的方向逐渐减小；和/或，所述支撑件的厚度沿从所述支撑件的宽度方向的中心朝向所述支撑件的宽度方向的两侧逐渐减小。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑件为多个，多个所述支撑件沿所述隔板本体的长度方向间隔排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔板本体上设有至少一个限位件，所述限位件位于所述隔板本体的厚度方向的一侧，所述限位件沿所述隔板本体的周向延伸。

根据本实用新型的一些实施例，所述盖板与所述隔板本体焊接。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔板本体和所述盖板分别为铝件。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括：壳体；多个电芯，多个所述电芯设在所述壳体内；多个隔板，所述隔板为根据本实用新型上述第一方面实施例的隔板，多个所述隔板和多个所述电芯沿所述电芯的厚度方向交错排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体上形成有风道，所述风道沿所述电芯的厚度方向延伸，所述风道的两端分别形成有进风口和出风口。

根据本实用新型的一些实施例，所述进风口处设有换热板，所述换热板包括换热板本体和第二相变材料件，所述第二相变材料件设在所述换热板本体的内部，所述换热板上形成有贯通的多个通风孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热板的厚度为d，其中，所述d满足：2mm≤d≤5mm。

根据本实用新型第三方面实施例的用电设备，包括根据本实用新型上述第二方面实施例的电池包。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池包的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池包的侧视图；

图3是根据本实用新型实施例的电池包的内部示意图；

图4是图3中圈示的A部的放大图；

图5是根据本实用新型实施例的电池包的内部的另一个角度的示意图；

图6是根据本实用新型实施例的电池包的内部的俯视图；

图7是根据本实用新型实施例的电池包的另一个角度的示意图；

图8是根据本实用新型实施例的电池包的换热板的示意图；

图9是根据本实用新型实施例的隔板的示意图；

图10是根据本实用新型实施例的隔板的俯视图；

图11是图10中沿C-C线的剖面图；

图12是图10中沿D-D线的剖面图。

附图标记：

100、隔板；

1、隔板本体； 11、开口； 12、限位件；

2、盖板； 21、容纳腔；

3、支撑件；

200、电池包；

4、壳体；41、风道；42、进风口；43、出风口；

44、换热板；441、换热板本体；442、通风孔；

5、电芯。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面参考图1-图12描述根据本实用新型实施例的隔板100。隔板100可以用于电池包200，但不限于此。在本申请下面的描述中，隔板100以用于电池包200为例进行说明。

如图3、图4和图12所示，根据本实用新型第一方面实施例的隔板100，包括隔板本体1和盖板2。

具体而言，隔板本体1的一侧形成有开口11，盖板2设在开口11处，隔板本体1和盖板2共同限定出容纳腔21，容纳腔21内设有第一相变材料件，第一相变材料件适于通过隔板100与外界进行热交换。例如，在图3、图4和图12的示例中，沿上下方向，开口11贯穿隔板本体1的上侧壁。盖板2配合设置在开口11处以限定出容纳腔21，可以在容纳腔21内注入相变材料，以形成第一相变材料件。注入相变材料的过程大致如下：将相变材料从隔板本体1的开口11处注入到容纳腔21中，可以通过相变材料将容纳腔21完全充满，也可以仅向容纳腔21内注入部分的相变材料，然后将盖板2装配到开口11处。其中，“相变材料”是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。

由此，通过设置盖板2，可以将容纳腔21密封，以防止第一相变材料件从容纳腔21中泄漏，从而有效避免电芯5的损坏。此外，通过在容纳腔21内设置第一相变材料件，第一相变材料件可以通过隔板本体1与外界(例如与隔板100接触的部件)进行热交换，以降低或升高外界的其它部件的温度。例如，当隔板100用于电池包200时，电池包200在充电或放电的过程中，电池包200内的电芯5会产生大量的热，此时将隔板100与电芯5接触以使第一相变材料件通过隔板本体1将吸收一部分电芯5产生的热量发生相变，并暂时储存这部分热量，从而可以快速对电池包200进行降温，提高了电芯5的散热效率，进而有效地满足电池包200的温差需求。而且，能防止电芯5发生热失控，提高电芯5的使用安全性。需要说明的是，当电池包200不工作时，第一相变材料件暂时储存的热量将传递出来，此时传递出来的热量对电芯5的影响较小。另外，隔板100的结构简单，生产加工方便，提高了隔板100的生产效率，也降低了隔板100的生产成本。

根据本实用新型实施例的隔板100，通过在隔板本体1中设置第一相变材料件，第一相变材料件可以通过隔板本体1与外界(例如与隔板100接触的部件)进行热交换，以降低或升高外界的其它部件的温度。而且，隔板100的结构简单，生产加工方便，提高了隔板100的生产效率，也降低了隔板100的生产成本。当隔板100用于电池包200时，隔板100可以快速对电池包200进行降温，提高了电芯5的散热效率，从而有效地满足了电池包200的温差需求。

根据本实用新型的一些实施例，第一相变材料件的熔点为T，其中，T满足：25℃≤T≤45℃。例如，当第一相变材料件的熔点小于25℃时，也就是说，当电芯5的温度较低时(例如低于25℃时)，第一相变材料件易发生相变，从而吸取电芯5产生的热量，电芯5低于常温时，不利于电芯5的正常使用。当第一相变材料件的熔点大于45℃时，也就是说，当电芯5的温度较高时，第一相变材料件才能发生相变，使第一相变材料件吸取电芯5的热量。而在电芯5的温度低于45℃时，第一相变材料件不易发生相变，从而不利于电芯5散热，进而影响电芯5的正常使用。由此，通过设置使第一相变材料件的熔点T满足25℃≤T≤45℃，保证了在电芯5温度升高的过程中，能有效地使电芯5散热，从而降低电芯5的温度，以满足电芯5温差的需求，也有利于电芯5的正常使用。

进一步地，参照图12，隔板100包括至少一个支撑件3，支撑件3设在容纳腔21的内壁上。例如，支撑件3可以设置在容纳腔21的侧壁上，也可以设置在容纳腔21的底壁或者顶壁上。如此设置，支撑件3可以支撑隔板本体1，以加强隔板本体1的结构强度，从而提高了隔板本体1长期使用的稳定性，进而提高了隔板100的结构强度，有利于隔板100的长期使用。

根据本实用新型的一些实施例，参照图12，开口11形成在隔板本体1的宽度方向(例如，在图12中箭头所示的上下方向)的一侧，容纳腔21的底壁位于隔板本体1的宽度方向的另一侧，支撑件3的一端与容纳腔21的底壁相连，支撑件3的另一端朝向开口11延伸。例如，在图12的示例中，支撑件3的下端与容纳腔21的底壁相连，支撑件3的上端沿上下方向向上延伸。如此设置，支撑件3沿隔板本体1的宽度方向对隔板本体1起支撑作用，从而加强了隔板本体1的宽度方向上的结构强度，进而进一步地提高了隔板100的结构强度。

根据本实用新型的一些实施例，参照图12，支撑件3的横截面积沿朝向开口11的方向逐渐减小。例如，在图12的示例中，支撑件3的横截面积从下向上逐渐减小，支撑件3的纵截面形状大致呈梯形。如此设置，一方面，支撑件3与容纳腔21底壁的接触面积较大，从而提高了支撑件3与容纳腔21底壁的连接强度，以有利于支撑件3的长期使用。另一方面，在保证支撑件3加强隔板本体1的结构强度的同时，减小了支撑件3在容纳腔21内空间的占用，从而增大了第一相变材料件的填充量，以有利于隔板100与其它部件的热交换。而且，减少了支撑件3的材料量，降低了支撑件3的使用成本。

根据本实用新型的另一些实施例，参照图10，支撑件3的厚度沿从支撑件3的宽度方向(也即图10的左右方向)的中心朝向支撑件3的宽度方向的两侧逐渐减小。例如，在图10的示例中，从支撑件3的中心朝向左右方向的两侧、支撑件3的厚度(也即图10中支撑件3前后方向上的尺寸)逐渐减小。由此，在有利于支撑件3支撑隔板本体1的同时，减小了支撑件3的材料量，从而降低了支撑件3的使用成本。此外，支撑件3的结构简单，生产加工较为方便，提高了支撑件3的生产效率。

根据本实用新型的又一些实施例，支撑件3的横截面积沿朝向开口11的方向逐渐减小，且支撑件3的厚度沿从支撑件3的宽度方向的中心朝向支撑件3的宽度方向的两侧逐渐减小。如此设置，支撑件3的下端面与容纳腔21的底壁的接触面积较大，从而提高了支撑件3与隔板本体1的连接强度，进而既加强了隔板本体1的结构强度，又有利于支撑件3的长期使用。此外，增大了第一相变材料件的填充量，从而有利于隔板100与其他部件的热交换。而且，减少了支撑件3的材料用量，从而降低了支撑件3的使用成本。另外，支撑件3的结构简单，从而便于支撑架2加工，进而提高了支撑件3的生产效率。需要说明的是，支撑件3的形状可以根据实际使用具体设置，以更好地满足实际应用。

可选地，参照图12，支撑件3为多个。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。多个支撑件3沿隔板本体1的长度方向(也即图12中的左右方向)间隔排布。例如，在图12的示例中，支撑件3设置有三个，三个支撑件3沿左右方向等间隔设置。如此设置，通过多个支撑件3的共同作用，进一步加强了支撑件3对隔板本体1的支撑作用，从而进一步地提高了隔板本体1的结构强度。此外，也有利于隔板100的批量化生产。需要说明的是，支撑件3的数量和排布方式可以根据实际使用具体设置，以更好地满足实际应用。

根据本实用新型的一些实施例，参照图3、图9-图11，隔板本体1上设有至少一个限位件12，限位件12位于隔板本体1的厚度方向(例如，在图10中箭头所示的前后方向)的一侧，限位件12沿隔板本体1的周向延伸。例如，在图3、图9-图11的示例中，限位件12位于隔板本体1的后侧面。如此设置，当隔板100用于电池包200时，有利于隔板本体1与电芯5的连接，并且限位件12可以对电芯5进行限位，从而有利于隔板100与电芯5装配，也提高了隔板100与电芯5的装配稳定性。

可选地，盖板2与隔板本体1焊接。例如，盖板2的外周面与开口11的内壁面贴合，然后通过焊接(例如激光焊接)以使盖板2与隔板本体1密封连接。如此设置，提高了容纳腔21的密封性，从而可以有效地防止第一相变材料件从容纳腔21中流出，进而避免损坏电芯5。而且，使得盖板2和隔板本体1的连接较为稳定，从而加强了隔板100的整体稳定性。

根据本实用新型的一些可选实施例，隔板本体1和盖板2分别为铝件。如此设置，铝件的导热效果好，有助于第一相变材料件通过隔板100与外界的热交换。当隔板100用于电池包200时，进一步地提高电芯5的散热速度，从而避免电芯5出现热失效，有利于电芯5的正常使用。但不限于此。在本申请实施例中，隔板本体1和盖板2可根据成本预算及电池包200温差要求更换不同的材质，可以选取导热系数大的材质，但不限制其材质，比如压铸钢等。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包200，参照图1-图6，包括壳体4、多个电芯5和多个隔板100。

具体而言，多个电芯5设在壳体4内。隔板100为根据本实用新型上述第一方面实施例的隔板100，多个隔板100和多个电芯5沿电芯5的厚度方向(例如，在图3中箭头所示的前后方向)交错排布。例如，在图3和图4的示例中，多个隔板100和多个电芯5一一对应，沿前后方向，多个隔板100和多个电芯5交错堆叠地排布在壳体4内，也即每个电芯5的厚度方向的两侧面分别与相邻的两个隔板100接触。如此设置，电芯5可以通过与隔板100的接触与隔板100内的第一相变材料件进行热交换，从而每个电芯5均能得到快速的散热，提高了电芯5的散热速度，从而实现对电池包200的快速降温。此外，通过设置使隔板100与电芯5沿电芯5的厚度方向排布，增大了电芯5与隔板100的接触面积，从而提高了隔板100对电芯5的散热效果，更加有利于电芯5的正常使用。需要说明的是，隔板100和容纳腔21可以根据实际需求，变换隔板100的形状，调整容纳腔21的侧壁的厚度。

根据本实用新型的一些实施例，参照图5，壳体4上形成有风道41，风道41沿电芯5的厚度方向(例如，在图5中箭头所示的前后方向)延伸，风道41的两端分别形成有进风口42和出风口43。例如，在图5的示例中，风道41位于壳体4的下方，沿前后方向，进风口42位于风道41的前端，出风口43位于风道41的后端。冷却风从进风口42进入到风道41中，接着沿风道41从出风口43流出(冷却风在壳体4中的流动路径如5中箭头B所指的方向)。电池包200在充电或放电的过程中，电芯5会产生大量的热，隔板100中的第一相变材料件会吸收部分电芯5产生的热量发生相变，并暂时将这部分热量储存，冷却风进入到风道41中，冷却风在风道41内流动的过程中可以带走第一相变材料件内吸收的部分电芯5产生的热量，以使第一相变材料件可以持续地吸收电芯5产生的热量。另外，通过采用风冷和第一相变材料件结合的方式，进一步地提高了电池包200的散热速度，能快速实现电池包200的降温，提高冷却散热效率，满足电池包200的温度差需求。需要说明的是，壳体4上的风道41、进风口42和出风口43的类型或布置，以及风道41、进风口42和出风口43的横截面形状和横截面面积，均可以根据实际使用具体设置，以更好地满足实际应用。

进一步地，参照图7和图8，进风口42处设有换热板44，换热板44包括换热板本体441和第二相变材料件，第二相变材料件设在换热板本体441的内部，换热板44上形成有贯通的多个通风孔442。例如，在图7和图8的示例中，换热板44的周向侧壁与进风口42的内壁相连，相变材料注入到换热板本体441内形成第二相变材料件，注入过程中，可以通过相变材料将换热板本体441完全充满，也可以仅向换热板本体441内注入部分的相变材料。如此设置，空气在从进风口42流入后流经换热板44时，第二相变材料件可以吸收上述空气中的热量，从而上述空气的温度下降以形成温度较低的冷却风，从而更加有利于冷却风带走第一相变材料件中的热量，进而进一步地降低了电池包200的温度，进一步地提高了隔板100对电芯5的换热效果。需要说明的是，通风孔442的数量、多个通风孔442的排布和通风孔442的横截面积可以根据实际使用具体设置，以更好地满足实际应用。此外，在本申请实施例中，换热板44可以根据实际需求更换不同的材质。

根据本实用新型的一些实施例，换热板44的厚度为d，其中，d满足：2mm≤d≤5mm。例如，当换热板44的厚度d小于2mm时，换热板本体441内注入的第二相变材料件较少，从而在从进风口42流入的空气经过换热板44时，第二相变材料件吸取空气中的热量少，不利于风道41内空气与隔板100的换热，进而不利于对电芯5的散热。当换热板44的厚度d大于5mm时，换热板44在进风口42处占用的空间较大，从而增大了电池包200的体积，降低了电池包200的空间利用率。由此，通过设置使换热板44的厚度d满足2mm≤d≤5mm，换热板44的厚度适中，保证了在电芯5温度升高的过程中，能有效地对电芯5散热，散热效果较好，同时可以缩小换热板44在进风口42处占用的空间，提高了电池包200的内部空间利用率。而且，可以降低换热板44的使用成本。例如，换热板44的厚度为2mm时对电芯5的换热效果较佳。本申请实施例中可以根据实际需求设置换热板44的数量。

根据本实用新型第三方面实施例的用电设备(图未示出)，包括根据本实用新型上述第二方面实施例的电池包200。

根据本实用新型的用电设备，通过采用上述电池包200，有利于用电设备的快速散热，从而有利于用电设备的正常使用，也提高了用电设备的使用性能。

根据本实用新型实施例的电池包200和用电设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”和“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种隔板，其特征在于，包括：

隔板本体，所述隔板本体的一侧形成有开口；

盖板，所述盖板设在所述开口处，所述隔板本体和所述盖板共同限定出容纳腔，所述容纳腔内设有第一相变材料件，所述第一相变材料件适于通过所述隔板与外界进行热交换。

2.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述第一相变材料件的熔点为T，其中，所述T满足：25℃≤T≤45℃。

3.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，进一步包括：

至少一个支撑件，所述支撑件设在所述容纳腔的内壁上。

4.根据权利要求3所述的隔板，其特征在于，所述开口形成在所述隔板本体的宽度方向的一侧，所述容纳腔的底壁位于所述隔板本体的宽度方向的另一侧，所述支撑件的一端与所述容纳腔的底壁相连，所述支撑件的另一端朝向所述开口延伸。

5.根据权利要求4所述的隔板，其特征在于，所述支撑件的横截面积沿朝向所述开口的方向逐渐减小；和/或

所述支撑件的厚度沿从所述支撑件的宽度方向的中心朝向所述支撑件的宽度方向的两侧逐渐减小。

6.根据权利要求4所述的隔板，其特征在于，所述支撑件为多个，多个所述支撑件沿所述隔板本体的长度方向间隔排布。

7.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述隔板本体上设有至少一个限位件，所述限位件位于所述隔板本体的厚度方向的一侧，所述限位件沿所述隔板本体的周向延伸。

8.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述盖板与所述隔板本体焊接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的隔板，其特征在于，所述隔板本体和所述盖板分别为铝件。

10.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体；

多个电芯，多个所述电芯设在所述壳体内；

多个隔板，所述隔板为根据权利要求1-9中任一项所述的隔板，多个所述隔板和多个所述电芯沿所述电芯的厚度方向交错排布。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述壳体上形成有风道，所述风道沿所述电芯的厚度方向延伸，所述风道的两端分别形成有进风口和出风口。

12.根据权利要求11所述的电池包，其特征在于，所述进风口处设有换热板，所述换热板包括换热板本体和第二相变材料件，所述第二相变材料件设在所述换热板本体的内部，所述换热板上形成有贯通的多个通风孔。

13.根据权利要求12所述的电池包，其特征在于，所述换热板的厚度为d，其中，所述d满足：2mm≤d≤5mm。

14.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求10-13中任一项所述的电池包。