CN220585365U - 一种电池的冷却组件、电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池的冷却组件、电池和用电装置,其中,电池的冷却组件包括冷板模块和集流体,冷板模块有至少两组,两组冷板模块沿第一方向间隔布置并限定出间隔区域,每组冷板模块包括多个冷板,多个冷板沿第二方向排列,相邻两个冷板之间限定出用于容纳电池单体的安装区域,冷板具有流道;其中,第一方向和第二方向相交;集流体设置于间隔区域,集流体形成有互不相通的进液通道和出液通道,进液通道的侧壁设置有多个分液口,出液通道的侧壁设置有多个回流口,流道的入口与分液口连通,流道的出口与回流口连通。本申请实施例,集流体设置在相邻两组冷板模块之间,在电池受到侧碰的情况下保护集流体不被挤压泄漏,提高侧碰安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及电池的冷却组件、电池以及用电装置。
背景技术
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、电动车辆等电动交通工具,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。
在电池的使用过程中,电池内的电芯会产生热量。如果这些热量过高将对于电池的性能及使用寿命造成不利影响。
相关技术中,电池内设置有水冷板组件以对电芯散热,但电池的侧碰安全性能不够。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本申请提供一种电池的冷却组件、电池以及用电装置,以提高侧碰安全性能。
本申请通过如下技术方案实现。
本申请的第一方面提供一种电池的冷却组件,包括:
至少两组冷板模块,两组冷板模块沿第一方向间隔布置并限定出间隔区域,每组冷板模块包括多个冷板,多个冷板沿第二方向排列,相邻两个冷板之间限定出用于容纳电池单体的安装区域,冷板具有流道;其中,第一方向和第二方向相交;
集流体,设置于间隔区域,集流体形成有互不相通的进液通道和出液通道,进液通道的侧壁设置有多个分液口,出液通道的侧壁设置有多个回流口,流道的入口与分液口连通,流道的出口与回流口连通。
在上述技术方案中,集流体设置在相邻两组冷板模块之间,在电池受到侧碰的情况下保护集流体不被挤压泄漏,提高侧碰安全性。
在一些实施方式中,进液通道的进液口和出液通道的出液口形成于集流体沿第二方向的同一端的端部。
在上述技术方案中,热交换流体能够从集流体的同一端流入和流出,便于进液口和出液口与管路连接,便于集中布置管路。
在一些实施方式中,流道的入口和流道的出口均设置于冷板朝向集流体的一端。
在上述技术方案中,流道的入口与分液口的距离较短,流道的出口距回流口的距离较短,结构紧凑;此外,也便于流道的入口与分液口的连接,便于流道的出口和回流口的连接。
在一些实施方式中,进液通道的数量至少为两个,出液通道的数量至少为两个,其中一组冷板模块从其中一个进液通道引入热交换流体,且向其中一个出液通道排出热交换流体,另一组冷板模块从另一个进液通道引入热交换流体,且向另一个出液通道排出热交换流体。
在上述技术方案中,每组冷板模块对应一个进液通道和一个出液通道,通过一个进液通道和一个出液通道对一组冷板模块的冷板供给热交换流体,提高了效率和热交换效果;此外,也便于对各组冷板模块的流量、温度等进行独立控制。
在一些实施方式中,集流体包括管壳以及设置于管壳内的至少一个隔板,隔板将管壳内的空间至少分隔出出液通道和进液通道。
在上述技术方案中,通过隔板将管壳分隔出出液通道和进液通道,结构简单,减少对管壳内空间的占用。
在一些实施方式中,管壳具有第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁位于管壳沿第一方向的相对两侧,其中一部分分液口和其中一部分回流口设置于第一侧壁上,另一部分分液口和另一部分回流口设置于第二侧壁上。
在上述技术方案中,管壳的相对两侧均设置有分液口和回流口,便于管壳两侧的冷板的流道的入口与分液口的连接,便于管壳两侧的冷板的流道的出口和回流口的连接。
在一些实施方式中,隔板的数量为多个,多个隔板包括纵隔板和第一横隔板,管壳具有顶壁和底壁,在沿第一方向的横截面中,纵隔板的两端分别连接顶壁和底壁,第一横隔板的两端分别连接第一侧壁和第二侧壁,第一横隔板与纵隔板相交,进液通道和出液通道位于第一横隔板的相对两侧,其中,纵隔板将第一横隔板一侧的空间间隔出两个进液通道,且将第一横隔板另一侧的空间间隔出两个出液通道。
在上述技术方案中,隔板结构简单,减少对管壳内的空间的占用,且能够合理利用管壳内的空间,使得每组冷板模块对应一个进液通道和一个出液通道,通过一个进液通道和一个出液通道对一组冷板模块的冷板供给热交换流体,提高了效率和热交换效果;此外,也便于对各组冷板模块的流量、温度等进行独立控制。
在一些实施方式中,隔板的数量为多个,多个隔板包括第一横隔板和第二横隔板,在沿第一方向的横截面中,第一横隔板的两端分别连接第一侧壁和第二侧壁,第二横隔板的两端分别连接第一侧壁和第二侧壁;
管壳具有顶壁和底壁,第二横隔板位于第一横隔板的顶侧,第二横隔板和顶壁之间限定出空腔,进液通道和出液通道位于第一横隔板的相对两侧。
在上述技术方案中,紧固件仅利用空腔内的空间,不会占用进液通道和出液通道的空间,减少了热交换流体对紧固件的影响,提高了紧固件的固定效果,进而提高了集流体和箱体的连接强度。
在一些实施方式中,冷却组件包括多个柔性连接管,流道的入口和分液口通过柔性连接管连接;和/或,流道的出口和回流口通过柔性连接管连接。
在上述技术方案中,通过设置柔性连接管减少了热交换流体在集流体与冷板之间流动时的泄漏现象。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括:
电池单体;
多个第一方面任一实施方式的冷却组件,电池单体设置于安装区域内;
容器,用于存储热交换流体;
泵,用于将容器中的热交换流体泵向进液通道;出液通道与容器连通,以将热交换流体回流至容器;
箱体,电池单体和冷却组件设置于箱体内。
在上述技术方案中,集流体设置在相邻两组冷板模块之间,在电池受到侧碰的情况下保护集流体不被挤压泄漏,提高侧碰安全性。
在一些实施方式中,电池包括两个端板,集流体沿第二方向的相对两端均与对应的端板连接。
在上述技术方案中,端板方便了电池单体和冷却组件在箱体的安装。
在一些实施方式中,箱体包括相互连接的上盖和下箱体,集流体内形成有空腔,空腔、进液通道、出液通道相互隔离,紧固件穿过上盖和集流体的顶壁并伸入空腔内,以连接上盖和集流体。
在上述技术方案中,紧固件不会占用进液通道和出液通道的空间,减少了热交换流体对紧固件的影响。
在一些实施方式中,箱体包括相互连接的上盖和下箱体,下箱体设置有纵梁,纵梁和集流体均沿第二方向延伸,集流体在下箱体上的投影与纵梁至少部分重叠。
在上述技术方案中,通过设置纵梁将箱体划分为横纵排列的形式,提升箱体的整体强度,集流体能够作为多个电池单体和冷却组件的类似纵梁的支撑结构,提高了电池的刚度。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括多个第二方面任一实施方式的电池,电池为用电装置提供电能。
在上述技术方案中,集流体设置在相邻两组冷板模块之间,在电池受到侧碰的情况下保护集流体不被挤压泄漏,提高侧碰安全性。
在一些实施方式中,用电装置为车辆,箱体的一部分构成车辆的车架的一部分。
在上述技术方案中,通过将箱体的一部分构成车辆的车架的一部分,提高了车架的刚度。
在一些实施方式中,第二方向平行于车辆的前后方向。
在上述技术方案中,车辆在侧碰情况下,车辆沿第一方向受到撞击,集流体设置在两组冷板模块沿第一方向间隔布置并限定出的间隔区域内,减少了集流体被挤压泄漏的现象。
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,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图;
图3为本申请一些实施例的集流体的结构示意图;
图4为图3中A处的放大图。
附图标记说明
车辆1;电池10;控制器20;马达30;
电池单体100;冷却组件200;间隔区域200a;冷板模块210;安装区域210a;冷板211;集流体220;进液通道220a;出液通道220b;分液口220c;回流口220d;空腔220e;管壳221;第一侧壁2211;第二侧壁2212;底壁2213;顶壁2214;隔板222;纵隔板2221;第一横隔板2222;第二横隔板2223;第一凸出部223;第二凸出部224;箱体300;上盖310;下箱体320;纵梁321;端板400;
紧固件a。
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”“第三”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“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,技术术语“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“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、操作或使用,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”等术语应作广义理解,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,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
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、电动车辆等电动交通工具,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。
在电池的使用过程中,电池单体会产生热量。如果这些热量过高将对于电池的性能及使用寿命造成不利影响,相关技术中,设置冷却系统来对电池中的电池单体进行冷却。冷却系统有两种方式,第一种:水冷板铺设在电池单体模块的底侧,水冷板的上表面和电池单体的下表面相接触。第二种:水冷板夹设在相邻两个电池单体之间。
但是,申请人研究发现,相关技术中的水冷板若仅在电池单体的底部与电池单体接触,仅能够对电池单体的底面进行散热。这将导致如下两个问题:首先电池单体散热不充分,散热效率低。其次,由于电池单体仅有底面被冷却,导致电池单体顶面的热量要远远大于电池单体底面的热量,进而导致电池单体上下受热膨胀不均匀,这种不均匀的热膨胀可能会影响电池的性能。相关技术中的水冷板若平行间隔组装,虽能够对电池单体的侧面冷却,提高了散热效率,但集流体位于电池单体模块的最外侧,侧碰时容易被挤压而泄漏,影响侧碰安全性能。
基于以上考虑,为了解决电池单体散热不充分且散热不均匀、侧碰安全性能较低的问题,发明人经过深入研究,设计了一种冷却组件,这种冷却组件的两组冷板模块之间设置有集流体,每组冷板模块的相邻两个冷板之间限定出安装区域,电池单体容纳于安装区域中,从而实现对电池单体两个侧面的冷却。这样设置可以提高电池单体的冷却效率,同时可以实现电池单体上下均衡的冷却效果,且集流体位于两组电池单体之间,在侧碰情况下不易被挤压泄漏,从而提高侧碰安全性。
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冷却系统、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提高对电池单体的冷却效果,提升电池性能的稳定性和电池寿命。
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、电动车辆、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、电动车辆玩具、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。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1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1的结构示意图。车辆1可以为燃油车辆、燃气车辆或新能源车辆,新能源车辆可以是纯电动车辆、混合动力车辆或增程式车辆等。车辆1的内部设置有电池10,电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器20和马达30,控制器20用来控制电池10为马达30供电,例如,用于车辆1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10不仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图。
本申请实施例提供一种电池10的冷却组件200,包括冷板模块210和集流体220。冷板模块210有至少两组,两组冷板模块210沿第一方向间隔布置并限定出间隔区域200a,集流体220设置于间隔区域200a。每组冷板模块210包括多个冷板211,多个冷板211沿第二方向排列,相邻两个冷板211之间限定出用于容纳电池单体100的安装区域210a,其中,第一方向和第二方向相交。冷板211具有流道,集流体220形成有互不相通的进液通道220a和出液通道220b,进液通道220a的侧壁设置有多个分液口220c,出液通道220b的侧壁设置有多个回流口220d,流道的入口与分液口220c连通,流道的出口与回流口220d连通。
至少两组冷板模块210指的是,冷板模块210为多组,可以是两组、三组或四组等。
两组冷板模块210沿第一方向间隔布置是指,两组冷板模块210沿第一方向相距一定的距离,以形成间隔区域200a。
集流体220设置于间隔区域200a指的是,集流体220设置在相邻两组冷板模块210之间的间隔处,即集流体220沿第一方向的相对两侧均设置有至少一组冷板模块210。
可以理解的是,每组冷板模块210的多个冷板211设置于集流体220沿第一方向的同一侧。
冷板211用于冷却电池单体100,可以理解的是,冷板211为电池热管理系统的一部分,电池热管理系统用于对电池10进行热管理,冷板211能够接触电池单体100以进行热交换。其中冷板211具有流道,流道内流通热交换流体,通过热交换流体的流动加速与电池单体之间的热交换。
集流体220形成有互不相通的进液通道220a和出液通道220b,指的是,热交换流体不会从出液通道220b直接流入进液通道220a,也不会从进液通道220a直接流入出液通道220b。
电池单体100用于对电池10供电。示例性地,电池单体100包括电极组件,电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体100充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。
集流体220用于集中供给热交换流体给冷板模块210的多个冷板211,并将冷板211内的热交换流体集中回流排出。
热交换流体指的是用于传递热量实现热交换的流体。热交换流体可以为水、甘油、乙二醇类溶液、蒸汽等。热交换流体能够对集流体220和冷板211进行加热或冷却。
热交换流体从进液通道220a的进液口流入进液通道220a,经分液口220c从流道的入口流入流道,流道中的热交换流体对电池单体100进行加热或冷却,从流道的出口通过回流口220d回流到出液通道220b,再从出液通道220b的出液口排出集流体220外。
本申请实施例的冷板组件,集流体220设置在相邻两组冷板模块之间,在电池10受到侧碰的情况下保护集流体220不被挤压泄漏,提高侧碰安全性。
可以理解的是,第一方向与第二方向的夹角不限,例如,可以是45°、60°、90°等。示例性地,第一方向与第二方向垂直,这样,冷板211和集流体220布置更紧凑,减少了对电池10内部空间的占用。
集流体220的形状不限,示例性地,集流体220可以为板状、筒状等。
一些实施例中,集流体220为板状结构,通过板内腔体形成进液通道220a和出液通道220b,通过板的侧壁形成有和分液口220c和回流口220d,结构紧凑,安装简单,减小了间隔区域200a需要的布置空间。
另一些实施例中,集流体220为筒状结构,冷板211的一端形成有具有腔体的壳体,集流体220穿设于多个壳体且能够通过壳体与集流体220连接处的腔体对冷板211供给热交换流体。
热交换流体在集流体220的流动方向不限。一些实施例中,进液通道220a的进液口和出液通道220b的出液口形成于集流体220沿第二方向的同一端的端部。这样,热交换流体能够从集流体220的同一端流入和流出,便于进液口和出液口与管路连接,便于集中布置管路。
进液口指的是热交换流体进入进液通道220a的部位。
出液口指的是热交换流体流出出液通道220b的部位。
另一些实施例中,进液通道220a的进液口和出液通道220b的出液口形成于集流体220沿第二方向的相对两端。
流道的入口和出口位置不限。
一些实施例中,流道的入口和流道的出口均设置于冷板211朝向集流体220的一端。这样,流道的入口与分液口220c的距离较短,流道的出口距回流口220d的距离较短,结构紧凑;此外,也便于流道的入口与分液口220c的连接,便于流道的出口和回流口220d的连接。
需要说明的是,可以是单个分液口220c对应连通单个流道的入口,也可以是单个分液口220c对应连通多个流道的入口。
进液通道220a和出液通道220b的数量不限。
请参照图3和图4,图3为本申请一些实施例的集流体的结构示意图,图4为图3中A处的放大图。示例性地,进液通道220a的数量至少为两个,出液通道220b的数量至少为两个,其中一组冷板模块210从其中一个进液通道220a引入热交换流体,且向其中一个出液通道220b排出热交换流体,另一组冷板模块210从另一个进液通道220a引入热交换流体,且向另一个出液通道220b排出热交换流体。
也就是说,每组冷板模块210对应一个进液通道220a和一个出液通道220b,通过一个进液通道220a和一个出液通道220b对一组冷板模块210的冷板211供给热交换流体,提高了效率和热交换效果;此外,也便于对各组冷板模块210的流量、温度等进行独立控制。
示例性地,集流体220包括管壳221以及设置于管壳221内的至少一个隔板222,隔板222将管壳221内的空间至少分隔出出液通道220b和进液通道220a。
管壳221指的是内部中空的壳体。管壳221决定了集流体220的外观形状。
管壳221的形状不限,可以为板状、管状等。
这样,通过隔板222将管壳221分隔出出液通道220b和进液通道220a,结构简单,减少对管壳221内空间的占用。
请继续参照图3和图4,一些实施例中,管壳221具有第一侧壁2211和第二侧壁2212,第一侧壁2211和第二侧壁2212位于管壳221沿第一方向的相对两侧,其中一部分分液口220c和其中一部分回流口220d设置于第一侧壁2211上,另一部分分液口220c和另一部分回流口220d设置于第二侧壁2212上。
其中一部分分液口220c和其中一部分回流口220d指的是多个分液口220c和多个回流口220d中的至少部分数量的分液口220c和回流口220d,另一部分分液口220c和另一部分回流口220d除至少部分数量外的分液口220c和回流口220d。也就是说,管壳221的相对两侧均设置有分液口220c和回流口220d,便于管壳221两侧的冷板211的流道的入口与分液口220c的连接,便于管壳221两侧的冷板211的流道的出口和回流口220d的连接。
请继续参照图4,一些实施例中,隔板222的数量为多个,多个隔板222包括纵隔板2221和第一横隔板2222,管壳221具有顶壁2214和底壁2213,在沿第一方向的横截面中,纵隔板2221的两端分别连接顶壁2214和底壁2213,第一横隔板2222的两端分别连接第一侧壁2211和第二侧壁2212,第一横隔板2222与纵隔板2221相交,进液通道220a和出液通道220b位于第一横隔板2222的相对两侧,其中,纵隔板2221将第一横隔板2222一侧的空间间隔出两个进液通道220a,且将第一横隔板2222另一侧的空间间隔出两个出液通道220b。
沿第一方向的横截面指的是垂直于集流体220的轴向且与第一方向平行的截面。例如,第一方向与第二方向垂直且集流体220沿第二方向延伸,则沿第一方向的横截面为垂直于第二方向的平面。
也就是说,第一横隔板2222和纵隔板2221将管壳221内的空间间隔出两个出液通道220b和两个进液通道220a,进液通道220a和出液通道220b沿管壳221的顶底方向排列,两个进液通道220a沿第一方向排列,两个出液通道220b沿第一方向排列,隔板222结构简单,减少对管壳221内的空间的占用,且能够合理利用管壳221内的空间,使得每组冷板模块210对应一个进液通道220a和一个出液通道220b,通过一个进液通道220a和一个出液通道220b对一组冷板模块210的冷板211供给热交换流体,提高了效率和热交换效果;此外,也便于对各组冷板模块210的流量、温度等进行独立控制。
请继续参照图4,隔板222包括第二横隔板2223,在沿第一方向的横截面中,第二横隔板2223的两端分别连接第一侧壁2211和第二侧壁2212,第二横隔板2223位于第一横隔板2222的顶侧,第二横隔板2223和顶壁2214之间限定出空腔220e。
空腔220e用于实现集流体220在电池10的箱体300上的固定。示例性地,集流体220通过紧固件a与箱体300固定。这样,第一横隔板2222和第二横隔板2223将进液通道220a、出液通道220b与空腔220e分隔开,紧固件a仅利用空腔220e内的空间,不会占用进液通道220a和出液通道220b的空间,减少了热交换流体对紧固件a的影响,提高了紧固件a的固定效果,进而提高了集流体220和箱体300的连接强度。
流道和分液口220c、回流口220d的连通方式不限。
示例性地,冷却组件200包括多个柔性连接管,在一些实施例中,流道的入口和分液口220c通过柔性连接管连接;在另一些实施例中,流道的出口和回流口220d通过柔性连接管连接;在又一些实施例中,流道的入口和分液口220c通过柔性连接管连接,流道的出口和回流口220d通过柔性连接管连接。
可以理解的是,通过设置柔性连接管减少了热交换流体在集流体220与冷板221之间流动时的泄漏现象。
示例性地,集流体220沿第一方向的两侧的侧壁局部凸出形成有多个第一凸出部223和第二凸出部224,第一凸出部223的侧壁围设出分液口220c,第二凸出部224的侧壁围设出回流口220d。其中,第一凸出部223远离集流体220的边缘形成第一凸缘,第二凸出部224远离集流体220的边缘形成第二凸缘,柔性连接管与集流体220连接的一端套设于第一凸缘上,另一端套设于流道的入口,和/或,柔性连接管与集流体220连接的一端套设于第二凸缘上,另一端套设于流道的出口。
这样,提高了柔性连接管在集流体220上的连接强度,减少了热交换流体在集流体220与冷板211之间流动时的泄漏现象。
本申请实施例提供一种电池10,包括电池单体100、上述任意实施例中的冷却组件200、容器、泵和箱体300,电池单体100设置于安装区域210a内,容器用于存储热交换流体,泵用于将容器中的热交换流体泵向进液通道220a,出液通道220b与容器连通,以将热交换流体回流至容器。
在电池10中,电池单体100可以是多个,多个电池单体100之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体100中既有串联又有并联。多个电池单体100之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体100构成的整体容纳于箱体300内。当然,电池10也可以是多个电池单体100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300内。电池10还可以包括其他结构,例如,该电池10还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体100之间的电连接。
其中,每个电池单体100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100可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
一些实施例中,电池10包括两个端板400,集流体220沿第二方向的相对两端均与对应的端板400连接。其中一端的端板400为固定板,另一端的端板400为活动板,将电池单体100与冷却组件200装配后,对上述活动板施压,使活动板朝向固定板移动,从而压缩处于固定板与活动板之间的电池单体100和冷却组件200,至预设尺寸后固定活动板,进而将电池单体100、冷却组件200连同两端端板400装入电池10的箱体300。
另一些实施例中,电池10不设端板400,采用无模组框架装配设计方案,电池单体100堆叠后取消端板400侧板等部件,将电池单体100和冷却组件200直接装入电池10的箱体300。
其中,端板400与箱体300的连接方式可以为:箱体300设连接孔,端板400的背离电池单体100一侧设置连接凸耳,通过连接件将连接孔与连接凸耳连接固定。
一些实施例中,箱体300包括相互连接的上盖310和下箱体320,集流体220内形成有空腔220e,空腔220e、进液通道220a和出液通道220b相互隔离,紧固件a穿过上盖310和集流体220的顶壁并伸入空腔220e内,以连接上盖310和集流体220。
示例性地,上盖310形成有第一连接孔,集流体220的顶壁形成有第二连接孔,紧固件a穿过第一连接孔和第二连接孔伸入空腔220e内以连接上盖310和集流体220。这样,不会占用进液通道220a和出液通道220b的空间,减少了热交换流体对紧固件a的影响。
一些实施例中,下箱体320设置有纵梁321,纵梁321和集流体220均沿第二方向延伸,集流体220在下箱体320上的投影与纵梁321至少部分重叠。
集流体220在下箱体320上的投影与纵梁321至少部分重叠指的是,集流体220至少部分结构位于纵梁321的上方。
这样,通过设置纵梁321将箱体300划分为横纵排列的形式,提升箱体300的整体强度,集流体220能够作为多个电池单体100和冷却组件200的类似纵梁321的支撑结构,提高了电池10的刚度。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括以上任一方案所述的电池10,电池10用于为用电装置提供电能。用电装置可以是前述任一应用电池10的设备或系统。
在一些实施例中,用电装置为车辆1,箱体300的一部分构成车辆1的车架的一部分。例如,箱体300的一部分可以成为车辆1的底盘的至少一部分,或者,箱体300的一部分可以成为车辆1的横梁和纵梁322的至少一部分。
这样,过将箱体300的一部分构成车辆1的车架的一部分,提高了车架的刚度。
一些实施例中,第二方向平行于车辆1的前后方向。
该实施例中,车辆1在侧碰情况下,车辆1沿第一方向受到撞击,集流体220设置在两组冷板模块210沿第一方向间隔布置并限定出的间隔区域200a内,减少了集流体220被挤压泄漏的现象。
具体地,一实施例中,用电装置为车辆1,集流体220为板状结构,集流体220具有长度方向(第二方向)、宽度方向(集流体220的顶底方向)和厚度方向(第一方向),集流体220的进液通道220a和出液通道220b沿第二方向延伸,第一横隔板2222、第二横隔板2223设置于管壳221的顶壁2214和底壁2213之间且沿宽度方向间隔设置,在宽度方向把集流体220分隔为相互隔离的空腔220e、进液通道220a和出液通道220b,其中,空腔220e、进液通道220a和出液通道220b沿集流体220的顶底方向依次排列,空腔220e位于进液通道220a和出液通道220b的上方。此外,形成进液通道220a和出液通道220b的腔体内均设置有纵隔板2221,以将形成进液通道220a的腔体沿厚度方向分隔为两个进液通道220a,将形成出液通道220b的腔体沿厚度方向分隔为两个出液通道220b。集流体220沿厚度方向的两侧侧壁均形成有多个分液口220c和回流口220d,其中,每侧的多个分液口220c和多个回流口220d沿第二方向间隔布置,且每个分液口220c和每个回流口220d沿集流体220的顶底方向间隔布置。进液通道220a的进液口和出液通道220b的出液口形成于集流体220沿第二方向的同一端,流道的入口和流道的出口均设置于冷板211朝向集流体220的一端。
在车辆1行车过程中,电池10需要冷却时,热交换流体从容器经进液通道220a的进液口流入进液通道220a,经集流体220侧壁的分液口220c流入冷板211的流道,热交换流体在流道内流动以对设置于两个冷板211之间的电池单体100进行冷却,进而通过流道的出口经回流口220d流至出液通道220b,进而回流至容器,以完成电池10的冷却。车辆1在侧碰情况下,车辆1沿第一方向受到撞击,集流体220未设置在电池10的外侧,减少被挤压泄漏的现象,且冷板211能够在撞击下将力传递至集流体220上,集流体220能够起到缓冲作用,优化了侧碰时力的传递,提高了电池10的刚度。
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 (16)
1.一种电池的冷却组件,其特征在于,包括:
至少两组冷板模块,两组所述冷板模块沿第一方向间隔布置并限定出间隔区域,每组所述冷板模块包括多个冷板,多个所述冷板沿第二方向排列,相邻两个所述冷板之间限定出用于容纳电池单体的安装区域,所述冷板具有流道;其中,所述第一方向和所述第二方向相交;
集流体,设置于所述间隔区域,所述集流体形成有互不相通的进液通道和出液通道,所述进液通道的侧壁设置有多个分液口,所述出液通道的侧壁设置有多个回流口,所述流道的入口与所述分液口连通,所述流道的出口与所述回流口连通。
2.根据权利要求1所述的冷却组件,其特征在于,所述进液通道的进液口和所述出液通道的出液口形成于所述集流体沿所述第二方向的同一端的端部。
3.根据权利要求1所述的冷却组件,其特征在于,所述流道的入口和所述流道的出口均设置于所述冷板朝向所述集流体的一端。
4.根据权利要求1所述的冷却组件,其特征在于,所述进液通道的数量至少为两个,所述出液通道的数量至少为两个,其中一组所述冷板模块从其中一个所述进液通道引入热交换流体,且向其中一个所述出液通道排出热交换流体,另一组所述冷板模块从另一个所述进液通道引入热交换流体,且向另一个所述出液通道排出热交换流体。
5.根据权利要求1所述的冷却组件,其特征在于,所述集流体包括管壳以及设置于所述管壳内的至少一个隔板,所述隔板将所述管壳内的空间至少分隔出所述出液通道和所述进液通道。
6.根据权利要求5所述的冷却组件,其特征在于,所述管壳具有第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁位于所述管壳沿第一方向的相对两侧,其中一部分所述分液口和其中一部分所述回流口设置于所述第一侧壁上,另一部分所述分液口和另一部分所述回流口设置于所述第二侧壁上。
7.根据权利要求6所述的冷却组件,其特征在于,所述隔板的数量为多个,多个所述隔板包括纵隔板和第一横隔板,所述管壳具有顶壁和底壁,在沿第一方向的横截面中,所述纵隔板的两端分别连接所述顶壁和所述底壁,所述第一横隔板的两端分别连接所述第一侧壁和所述第二侧壁,所述第一横隔板与所述纵隔板相交,所述进液通道和所述出液通道位于所述第一横隔板的相对两侧,其中,所述纵隔板将所述第一横隔板一侧的空间间隔出两个所述进液通道,且将所述第一横隔板另一侧的空间间隔出两个所述出液通道。
8.根据权利要求6所述的冷却组件,其特征在于,所述隔板的数量为多个,多个所述隔板包括第一横隔板和第二横隔板,在沿第一方向的横截面中,所述第一横隔板的两端分别连接所述第一侧壁和所述第二侧壁,所述第二横隔板的两端分别连接所述第一侧壁和所述第二侧壁;
所述管壳具有顶壁和底壁,所述第二横隔板位于所述第一横隔板的顶侧,所述第二横隔板和所述顶壁之间限定出空腔,所述进液通道和所述出液通道位于所述第一横隔板的相对两侧。
9.根据权利要求1-8任一项所述的冷却组件,其特征在于,所述冷却组件包括多个柔性连接管,所述流道的入口和所述分液口通过所述柔性连接管连接;和/或,所述流道的出口和所述回流口通过所述柔性连接管连接。
10.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体;
权利要求1~9任意一项所述的冷却组件,所述电池单体设置于所述安装区域内;
容器,用于存储热交换流体;
泵,用于将所述容器中的热交换流体泵向所述进液通道;所述出液通道与所述容器连通,以将热交换流体回流至所述容器;
箱体,所述电池单体和所述冷却组件设置于所述箱体内。
11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,所述电池包括两个端板,所述集流体沿第二方向的相对两端均与对应的所述端板连接。
12.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,所述箱体包括相互连接的上盖和下箱体,所述集流体内形成有空腔,所述空腔、所述进液通道、所述出液通道相互隔离,紧固件穿过所述上盖和所述集流体的顶壁并伸入所述空腔内,以连接所述上盖和所述集流体。
13.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,所述箱体包括相互连接的上盖和下箱体,所述下箱体设置有纵梁,所述纵梁和所述集流体均沿所述第二方向延伸,所述集流体在所述下箱体上的投影与所述纵梁至少部分重叠。
14.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求10~13任意一项所述的电池,所述电池用于为所述用电装置提供电能。
15.根据权利要求14所述的用电装置,其特征在于,所述用电装置为车辆,所述箱体的一部分构成所述车辆的车架的一部分。
16.根据权利要求15所述的用电装置,其特征在于,所述第二方向平行于所述车辆的前后方向。
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