CN223785196U - 电池装置、换热部件及用电装置 - Google Patents

电池装置、换热部件及用电装置

Info

Publication number
CN223785196U
CN223785196U CN202520290008.XU CN202520290008U CN223785196U CN 223785196 U CN223785196 U CN 223785196U CN 202520290008 U CN202520290008 U CN 202520290008U CN 223785196 U CN223785196 U CN 223785196U
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchange
channel
refrigerant heat
axis
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202520290008.XU
Other languages
English (en)
Inventor
高邦
翟玄
黄小腾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN223785196U publication Critical patent/CN223785196U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/617Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本申请属于电池生产技术领域,提供了一种电池装置、换热部件及用电装置,电池装置包括电池单体组件、冷媒换热部件;冷媒换热部件内设有冷媒换热流道,冷媒换热部件包括第一换热区域,第一换热区域配置为与电池单体组件进行热交换,位于第一换热区域内的冷媒换热流道关于第一轴线对称,第一轴线为冷媒换热部件在宽度方向的中轴线,位于第一换热区域内且位于第一轴线两侧的冷媒换热流道于相对第一轴线对称的位置流入和流出冷媒换热介质。旨在解决电池装置内换热部件使电池单体组件均温性差的技术问题。

Description

电池装置、换热部件及用电装置
本申请要求于2024年04月28日提交国家知识产权局、申请号为202420907842.4申请名称为“换热装置、电池以及用电装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电池生产技术领域,尤其涉及一种电池装置、换热部件及用电装置。
背景技术
随着新能源技术的不断发展,电池装置被应用到越来越多的行业,电池装置的工作需要在一定的温度范围内进行,所以温度对电池有着重要影响。特别是温度过高时,电池可能出现热失控的问题。所以在电池工作的过程中需要对电池自身温度进行调节。
相关技术中,换热部件对电池单体组件的换热存在不均衡的问题,使得部分电池单体组件的温度过高,导致电池装置内部积聚大量的热量,从而影响电池装置的使用性能和使用寿命。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种电池装置、换热部件及用电装置,旨在解决电池装置内换热部件使电池单体组件均温性差的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种电池装置,包括:
电池单体组件;以及
冷媒换热部件,所述冷媒换热部件内设有冷媒换热流道,所述冷媒换热部件包括第一换热区域,所述第一换热区域配置为与所述电池单体组件进行热交换,位于所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道关于第一轴线对称,所述第一轴线为所述冷媒换热部件在宽度方向的中轴线,位于所述第一换热区域内且位于所述第一轴线两侧的所述冷媒换热流道于相对所述第一轴线对称的位置流入和流出冷媒换热介质。
本实施例的效果在于,不仅第一换热区域内的流道结构是对称的,而且冷媒换热介质在流道内的流动方向和轨迹是对称的,这样使得对称位置的换热能力是均衡的,当电池单体组件与第一换热区域之间进行换热时能够实现均衡的换热,尽量使电池单体组件两侧的温度均衡。具体地,当电池单体组件与第一换热区域对应设置时,在第一轴线的两侧电池单体组件也是对称的,即电池单体组件在第一轴线的两侧可以设置同等数量且排布形式相同的电池单体,两侧的电池单体具有同等的换热效果。
在第一方面的一个实施例中,所述冷媒换热部件还设有进流流道和出流流道,所述进流流道用于向所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道流入冷媒换热介质,所述出流流道用于流出所述第一换热区域内的冷媒换热流道的冷媒换热介质,所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道直接或通过延伸流道在所述进流流道上的连通位置为进流位且在所述出流流道上连通的位置为出流位,所述冷媒换热部件至少一个侧边与所述进流位的距离大于与所述出流位的距离。
本实施例的效果在于,出流位处的介质温度相对进流位介质的温度高,所以将出流位设置的更靠近边缘位置,进流位则更靠近中部位置,从而利于对电池单体组件中部热量集中区域的散热。
在第一方面的一个实施例中,所述冷媒换热部件还包括第二换热区域,所述第二换热区域内的所述冷媒换热流道与所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道相连通以使所述冷媒换热介质流入和流出所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道。
本实施例的效果在于,第二换热区域给第一换热区域的冷媒换热流道提供了冷媒换热介质的流入流出结构,使得冷媒换热介质实现了循环流动,本实施例将冷媒换热介质的流入流出流道单独设置在第二换热区域,这样避免了对第一换热区域的流道设置造成干扰,通过单独的区域设置流入流出的流道,使得第一换热区域的冷媒换热流道能够按需求进行对称性布设。
在第一方面的一个实施例中,所述冷媒换热部件上至少对应于所述第一换热区域形成换热面,所述换热面用于接触所述电池单体组件或与所述电池单体组件相邻设置。
本实施例提供了通过换热面进行换热的形式,换热面为平整面,可与电池单体组件进行较好的接触,实现较好的换热效果。
在第一方面的一个实施例中,在所述第一换热区域内且位于所述第一轴线同侧的冷媒换热流道包括多个结构相同或不同的单元流道,分别位于所述第一轴线两侧且处于对应位置的两个所述单元流道的结构关于第一轴线对称。
本实施例的效果在于,使得第一轴线两侧的冷媒换热流道的换热能力是一致的,位于对应位置的单元流道的换热能力是相同的,对应位置可以是对称位置或者是到第一轴线的垂直距离相等的位置,当电池单体组件进行热交换时可实现电池单体组件两侧电池单体的等效换热。
在第一方面的一个实施例中,于所述第二换热区域内的冷媒换热流道包括进流流道和出流流道,在所述第一换热区域内位于所述第一轴线同侧的所述单元流道共用同一所述进流流道进入冷媒换热介质,且共用同一所述出流流道流出冷媒换热介质。
本实施例提供了位于第一轴线同侧的单元流道共用同一进流流道,因为在通常情况下,同一进流流道内的冷媒换热介质的各项指标是相同的,即换热效果是相同的,比如流速、温度等,当同侧的各个单元流道共同使用一个进流流道时则可以更准确地对进入各个单元流道的冷媒换热介质进行把控,比如,同一进流流道的冷媒换热介质流向同侧各个单元流道的先后顺序等,这样可在一定程度上对同侧的各个单元流道的换热能力进行把控。并且,同侧的各个单元流道还可以通过同一出流流道进行冷媒换热介质的流出,通过同一出流流道流出冷媒换热介质简化了结构。
在第一方面的一个实施例中,位于所述第一轴线不同侧的所述单元流道分别通过不同的所述进流流道进入冷媒换热介质,且分别通过不同的所述出流流道流出冷媒换热介质。
本实施例提供了不同侧的单元流道通过不同进流流道流入冷媒换热介质,这样的效果在于能够增加换热能力,相比两侧同时使用同一进流流道来说换热能力更强一些,也就是增加了冷媒换热介质的流入量。两侧的单元流道分别通过不同的进流流道进入冷媒换热介质,但是需将此不同的进流流道尽量设置成内部冷媒换热介质各个指标相同,比如可以是通过同一支主流道经过分流而形成的两支进流流道。
在第一方面的一个实施例中,在所述进流流道流向方向上位于所述第一轴线同侧的多个所述单元流道按从上游至下游的次序依次与进流流道连通,任意一个所述单元流道在其所在侧的多个单元流道中与所述进流流道相连通的次序标记为N,位于所述第一轴线两侧且对称设置的两个单元流道所对应的次序标记N相同。
所以本实施例中实现了对称位置的单元流道所接入的位置次序相同,则对应获得了近似相同指标的冷媒换热介质,比如数量、流速、温度等指标,进一步加强了第一轴线两侧冷媒换热流道换热能力的均衡性,有利于在换热时对电池单体组件进行均衡的热交换。
在第一方面的一个实施例中,所述进流流道具有进流口,位于所述第一轴线两侧且对称设置的两个单元流道在所述进流流道上的连通位置在所述进流流道长度延伸方向上到所述进流口的距离相等。
由于距离相等,所以两个单元流道能够更好地获取等同指标的冷媒换热介质,使得分别流入对称位置的两个单元流道内的冷媒换热介质相同,从而使得对称的单元流道获得等同的换热能力。
在第一方面的一个实施例中,所述单元流道在所述进流流道上的连通位置在所述进流流道长度延伸方向上到所述进流口的距离为S,位于所述第一轴线同侧的多个单元流道沿着垂直于所述第一轴线的方向依次排列且距离所述第一轴线由近及远依次排布的所述多个单元流道所对应的S值依次增大。
本实施例的效果在于,将不同位置的单元流道的换热能力做到了与电池单体组件的热量不同区域相匹配的效果,有利于使电池单体组件各处的温度保持均衡。
在第一方面的一个实施例中,所述单元流道包括相连通的上游流道和下游流道,所述上游流道和下游流道与所述第一轴线平行,位于所述第一轴线同侧的且相邻的两个所述单元流道的上游流道和下游流道相邻配置。
本实施例的效果在于,对于某个单元流道来说,上游流道比下游流道的换热能力强,即本身温度相对较低,所以将相邻的两个单元流道的上游流道和下游流道相邻配置,这样热量可以在一定程度上变得均匀,不会形成过热和过冷区域。
在第一方面的一个实施例中,位于所述第一轴线两侧且与所述第一轴线相邻的两个单元流道的上游流道相邻设置。
所以本实施例的效果在于,可有效地对电池单体组件的中部区域进行换热,防止电池单体组件中部区域的温度过高。
在第一方面的一个实施例中,单个所述单元流道的下游流道位于该单元流道远离所述第一轴线的一侧。
单个单元流道的下游流道相对该单元流道的上游流道来说温度较高,即换热能力较低,所以将其设置成远离第一轴线,即对应远离电池单体组件的中部区域,这样避免了靠近电池单体组件中部区域的单元流道的换热能力较低的情况,有利于电池单体组件各处温度的均衡。
在第一方面的一个实施例中,所述单元流道还包括与该单元流道的下游流道连通的回流流道,所述回流流道用于连通所述第二换热区域内的冷媒换热流道以流出冷媒换热介质。
本实施例提供了单元流道还包括回流流道,回流流道是承接下游流道的,并连通第二换热区域的冷媒换热流道,由于单元流道流出的冷媒换热介质必须要回流,由于回流阶段的冷媒温度大大升高,对于换热来说起到的作用不大,所以单独设置了用于回流的回流流道,由于换热能力下降,可以单独对回流流道进行位置的设置,避开主要的换热位置,这样可降低回流阶段的冷媒对换热效果造成的影响。
在第一方面的一个实施例中,所述回流流道包括与所述第一轴线平行的回流段,位于所述第一轴线同侧的多个单元流道的多个回流段相邻设置且位于所述第一换热区域远离所述第一轴线的端部区域,所述第一换热区域中除所述端部区域以外的区域用于与所述电池单体组件进行热交换。
本实施例的效果在于,将回流流道的主要部分回流段设置在参与换热的区域之外,不参与换热,降低了对电池单体组件温度均衡性的影响。
在第一方面的一个实施例中,
在垂直于所述第一轴线的方向上:
位于所述第一轴线同侧的相邻的所述回流段之间的距离为L1;
同一所述单元流道的上游流道包括与第一轴线平行的多个上游分流道,相邻上游分流道之间的距离为L2;
同一所述单元流道的下游流道包括与第一轴线平行的多个下游分流道,相邻下游分流道之间的距离为L3;
则,L1小于L2且L1小于L3。
本实施例的效果在于,由于回流段设置的较密,所以降低了对电池单体组件温度均衡性的影响。
在第一方面的一个实施例中,所述电池单体组件包括沿所述第一轴线方向以及沿与所述第一轴线相垂直的方向排列的多个电池单体。
本实施例的效果在于,使得电池单体组件内的电池单体的排布顺应了本实施例所提供了冷媒换热流道的结构布局,能够发挥最大作用,保证电池单体组件各处的温度均衡性。
在第一方面的一个实施例中,所述电池装置还包括具有容置空间的箱体,所述冷媒换热部件位于所述容置空间内或作为一侧板面用以形成所述箱体,所述冷媒换热部件用于接触所述电池单体组件。
本实施例的效果在于,冷媒换热部件在电池装置内的装配结构简单合理,使用方便。
第二方面,本申请还提供了一种换热部件的实施例,包括上述任一项实施例提供的所述的冷媒换热部件。
第三方面,本申请还提供了一种用电装置的实施例,包括上述任一项实施例提供的所述的电池装置,所述电池装置用于存储或提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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装置的爆炸结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的冷媒换热部件的爆炸结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的冷媒换热部件的冷媒换热流道的结构示意图;
图5为图4中冷媒换热流道与电池单体组件的相对位置示意图;
图6为本申请一些实施例提供的冷媒换热部件的冷媒换热流道的温度分布示意图。
附图标记说明:
1000、车辆;
100、电池装置;200、控制器;300、马达;
10、电池单体组件;20、箱体;
1、冷媒换热部件;11、冷媒换热流道;111、进流流道;112、出流流道;113、延伸流道;114、进流位;115、出流位;116、进流口;117、单元流道;1171、上游流道;1172、下游流道;1173、回流流道;1174、回流段;12、第一换热区域;121、第一轴线;122、端部区域;13、第二换热区域;14、第一板件;15、第二板件;
2、接头。
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,因此只作为实施例,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。
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,新能源车辆的市场占有率越来越高,快速且高效地实现补能是新能源汽车行业亟待解决的问题。
新能源汽车中的电池装置在进行充放电的过程中,会释放较多的热量,电池装置中通常会设置能够对电池单体组件进行换热的换热部件,通过换热实现对电池单体组件地冷却降温。
快充是新能源车辆实现快速补能的一个主流解决方案,在实现过程遇到诸多挑战,电极组件在快速充电过程中会产生大量的热量,极易导致电池装置的内部温度急剧上升。快充情况下,更易出现换热部件对电池单体组件的换热不均衡的问题,导致部分电池单体组件的温度急剧升高,电池装置内部积聚大量的热量,从而影响电池装置的使用性能和使用寿命,甚至会导致电池装置在使用过程中存在较大的隐患,因此,保障电池装置均衡散热、快速换热以及提升电池装置温度分布的一致性成为了电池热管理的瓶颈。
具体地,电池装置在充放电过程中会产生热量,如果热量无法有效散发,可能会导致电池装置性能下降、寿命缩短,高温会导致电池装置内部化学反应加速,增加电池装置的内阻,降低能量密度,严重时可能引发热失控。故,电池装置中通过设置换热部件对其中的电池单体组件进行冷却。
对于电池装置内部温度分布不均、局部易出现高温的问题,经过研究发现,电池装置内部的换热部件上存在较大面积的过热区域,过热区域的换热能力较低,大面积的过热区域的存在会降低对电池单体组件的换热效率、换热能力等,使对应于过热区域的电池单体组件的温度会急剧升高,导致电池单体组件上的温度分布不均衡,影响电池装置的正常使用,另外,过热区域还会导致电池装置内部的热量不能及时扩散,引起电池装置内部温度升高,从而影响电池单体组件及电池装置的使用性能和使用寿命。
进一步分析,换热部件内部设有换热流道,换热流道中的进路集中设置,回路也集中设置,换热流体(或换热冷媒)在进入进路进行换热后会由液态变为气态,在回路中换热冷媒基本气化,气态的换热冷媒的换热量较小,使得换热部件上产生过热区域,过热区域对电池单体组件的换热能力降低,回路集中设置,会形成大面积的过热区域,过热区域指换热能力较弱的区域,过热区域面积过大会影响对电池单体组件整体的换热效果,导致对应于过热区域的电池单体组件的温度急剧升高,电池单体组件上的温度分布出现不均衡的问题,热量积聚,进而影响电池单体组件及电池装置的使用性能和使用寿命。
所以本申请提供了一种电池装置100,能够在一定程度上解决上述问题,通过将换热部件各处的换热能力做出适配性设计,使得电池单体组件10的整体温度更加平稳均衡,有利于提升电池单体组件10以及电池装置100的使用性能和使用寿命。
具体地,参照图2所示,本申请实施例提供了一种电池装置100(BatteryApparatus),该电池装置100可包括一个或多个电池单体组件10,用于提供电压和容量,电池单体组件10(Battery Cell Assembly)可包括多个电池单体,多个电池单体通过汇流部件串联、并联或混联连接。电池装置100还可以为电池包(battery Pack),电池包一般包括箱体20和一个或多个电池单体组件10,电池单体组件10容纳于箱体20中。
本申请实施例公开的电池装置100可以用于使用电池装置100作为电源的用电装置或者使用电池装置100作为储能元件的各种储能装置及储能系统。用电装置可以为但不限于手机、便携式设备、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、车辆1000、船舶、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。
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1000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的内部设置有电池装置100,电池装置100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池装置100可以用于车辆1000的供电,例如,电池装置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用来控制电池装置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,电池装置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所示,图2为本申请一些实施例提供的电池装置100的爆炸图。一种实施方式中,电池装置100包括箱体20和电池单体组件10,箱体20内形成有容置空间,电池单体组件10容置于容置空间内,电池单体组件10常由多个电池单体排列形成,或者,电池单体组件10还可以为电池模组(Battery Module),电池模组由多个电池单体排列并固定形成一个独立模块。其中,箱体20用于为电池单体组件10提供容置空间,箱体20可以采用多种结构。
电池单体是指组成电池装置100的最小单元。其中,每个电池单体可以为二次电池单体或一次电池单体;还可以是锂硫电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体,但不局限于此。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
根据本申请的一些实施例,参照图2-图6所示,本申请实施例提供了一种电池装置100,电池装置100包括包括电池单体组件10、冷媒换热部件1。
冷媒换热部件1内设有冷媒换热流道11,冷媒换热部件1包括第一换热区域12,第一换热区域12配置为与电池单体组件10进行热交换,位于第一换热区域12内的冷媒换热流道11关于第一轴线121对称,第一轴线121为冷媒换热部件1在宽度方向的中轴线,位于第一换热区域12内且位于第一轴线121两侧的冷媒换热流道11于相对第一轴线121对称的位置流入和流出冷媒冷媒换热介质。
具体地,电池单体组件10包括一个或多个电池单体,冷媒换热部件1需要与电池单体组件10进行换热,故,冷媒换热部件1需要靠近电池单体组件10设置,或者,冷媒换热部件1需要直接接触或抵接电池单体组件10,从而提升换热的效果。本实施例提供了通过第一换热区域12与电池单体组件10之间进行热交换,因为第一换热区域12中的冷媒换热流道11设计能够使得第一换热区域12在对电池单体组件10的各处进行换热时使得电池单体组件10各处温度尽量均衡。
具体地,电池单体组件10可以包括多个电池单体,电池单体与第一换热区域12进行热交换的表面可以为电池单体的底面或电池单体的侧面,以电池装置100水平放置为例,电池单体下方的表面为底面,电池单体沿竖直方向的表面为侧面,则,本实施例中,冷媒换热部件1的第一换热区域12可与电池单体的底面或侧面进行热交换,也就是说,冷媒换热部件1可位于电池单体组件10的底部,也可以位于电池单体组件10的侧部,位于电池单体组件10的底部的冷媒换热部件1通常还可称为换热底板或冷却底板。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种电池装置100水平放置,且其中的冷媒换热部件1位于电池单体组件10的底部为例进行说明。
如图3,冷媒换热部件1可以包括第一板件14和第二板件15,第二板件15上形成具有预设延伸长度和延伸形状的凹槽结构,凹槽结构可采用冲压成型的方式进行制备,第一板件14与第二板件15之间固定或可拆卸连接,并使凹槽结构的槽口封闭进而形成通孔结构或空腔结构,也就是形成冷媒换热流道11。
或者,冷媒换热部件1还可以是一个整体板件,在整体板件上开设冷媒换热流道11。
第一换热区域12内可包括部分冷媒换热流道11,位于第一换热区域12内的冷媒换热流道11是关于第一轴线121对称的,第一轴线121指的是在第一换热区域12内的一条轴线,具体可以是冷媒换热部件1在宽度方向的中轴线,处于该轴线两侧的冷媒换热流道11关于该轴线对称设置。这样当通过第一换热区域12与电池单体组件10进行热交换时,则对称设置的冷媒换热流道11能够使得第一轴线121两侧的换热能力更加均衡。
再者,在本实施例中,位于第一换热区域12内且位于第一轴线121两侧的冷媒换热流道11分别于对称位置流入冷媒换热介质且于对称位置流出冷媒换热介质,由于冷媒换热流道11的结构是对称设置的,当于对称位置流入且于对称位置流出冷媒换热介质时,则在第一轴线121的两侧冷媒换热介质的流动方向相当于是同步或者说是流动轨迹是对称的,这样进一步地使第一轴线121两侧冷媒换热流道11所具有的热量是相对均衡的,使得其换热能力大体一致,而电池单体组件10在放置时也可以将第一轴线121作为中线,电池单体组件10位于第一轴线121两侧的结构基本相同,使电池单体组件10进行热交换时能够尽量使电池单体组件10两侧的温度均衡。
本实施例的效果在于,不仅第一换热区域12内的流道结构是对称的,而且冷媒换热介质在流道内的流动方向和轨迹是对称的,这样使得对称位置的换热能力是均衡的,当电池单体组件10与第一换热区域12之间进行换热时能够实现均衡的换热,尽量使电池单体组件10两侧的温度均衡。具体地,当电池单体组件10与第一换热区域12对应设置时,在第一轴线121的两侧电池单体组件10也是对称的,即电池单体组件10在第一轴线121的两侧可以设置同等数量且排布形式相同的电池单体,两侧的电池单体具有同等的换热效果。
在一些实施例中,请参阅图4,冷媒换热部件1还设有进流流道111和出流流道112,进流流道111用于向第一换热区域12内的冷媒换热流道11流入冷媒换热介质,出流流道112用于流出第一换热区域12内的冷媒换热流道11的冷媒换热介质,第一换热区域12内的冷媒换热流道11直接或通过延伸流道113在进流流道111上的连通位置为进流位114且在出流流道112上连通的位置为出流位115,冷媒换热部件1至少一个侧边与进流位114的距离大于与出流位115的距离。
本实施例提供了进流流道111和出流流道112,第一换热区域12内的冷媒换热流道11可以直接与进流流道111和出流流道112连通,或者在一些情形下,还可以通过延伸流道113与进流流道111和出流流道112连通。在进流流道111上的连通位置为进流位114,在出流流道112上的连通位置为出流位115,则冷媒换热部件1至少一个侧边与进流位114的距离大于与出流位115的距离,本实施例所说的满足此距离关系的进流位114与出流位115可以为同一循环流道的进流位114和出流位115。进流流道111和出流流道112也可以作为冷媒换热部件1内的冷媒换热流道11的一部分。
本实施例的效果在于,出流位115处的介质温度相对进流位114介质的温度高,所以将出流位115设置的更靠近边缘位置,进流位114则更靠近中部位置,从而利于对电池单体组件10中部热量集中区域的散热。因为电池单体组件10中部电池单体集中,温度更高,两侧或者边缘温度低一些。
在一些实施例中,请参阅图4,冷媒换热部件1还包括第二换热区域13,第二换热区域13内的冷媒换热流道11与第一换热区域12内的冷媒换热流道11相连通以使冷媒换热介质流入和流出第一换热区域12内的冷媒换热流道11。
具体地,冷媒换热部件1包括第二换热区域13,第二换热区域13中的冷媒换热流道11可以关于第一轴线121对称设置,也可以不关于第一轴线121对称设置,其作用为向第一换热区域12的冷媒换热流道11提供冷媒换热介质,使冷媒换热介质流入和流出。第二换热区域13可不参与也可参与和电池单体组件10的换热过程。可在第二换热区域13分别设置用于给第一换热区域12在第一轴线121两侧的冷媒换热流道11供给冷媒换热介质的流道,且用于接收从两侧冷媒换热流道11流出的冷媒换热介质,具体可以为进流流道111和出流流道112,使之形成冷媒换热介质的循环流动。
本实施例的效果在于,第二换热区域13给第一换热区域12的冷媒换热流道11提供了冷媒换热介质的流入流出结构,使得冷媒换热介质实现了循环流动,本实施例将冷媒换热介质的流入流出流道单独设置在第二换热区域13,这样避免了对第一换热区域12的流道设置造成干扰,通过单独的区域设置流入流出的流道,使得第一换热区域12的冷媒换热流道11能够按需求进行对称性布设。
在一些实施例中,请参阅图4和图5,冷媒换热部件1上至少对应于第一换热区域12形成换热面,换热面用于接触电池单体组件10或与电池单体组件10相邻设置。
具体地,冷媒换热部件1通过换热面的形式与电池单体组件10进行热交换,由于第一换热区域12用于与电池单体组件10进行热交换,所以至少对应于第一换热区域12形成换热面,在一些情形下,第二换热区域13也可以对应形成换热面,第一换热区域12的换热面和第二换热区域13的换热面可以同一平面,当设置电池单体组件10的位置时,可将电池单体组件10对应设置在第一换热区域12对应形成的换热面处。
冷媒换热流道11为流道状结构,如上所述,冷媒换热部件1可以包括第一板件14和第二板件15,在第二板件15的表面可以设置沿着冷媒换热流道11的预设方向开设的凹槽,设置完毕之后将第二板件15与第一板件14贴合将凹槽封闭形成所述的冷媒换热流道11,此时第一板件14背向凹槽的一侧表面则形成了换热面,电池单体组件10设置在第一换热区域12所对应的换热面部分。
或者,当冷媒换热部件1为整体板件时,整体板件具有一定的厚度,在整体板件上开设冷媒换热流道11,则整体板件的板面则为换热面。
本实施例提供了通过换热面进行换热的形式,换热面为平整面,可与电池单体组件10进行较好的接触,实现较好的换热效果。
在一些实施例中,请参阅图4,在第一换热区域12内且位于第一轴线121同侧的冷媒换热流道11包括多个结构相同或不同的单元流道117,分别位于第一轴线121两侧且处于对应位置的两个单元流道117的结构关于第一轴线121对称。
具体地,本实施例提供了多个单元流道117的形式,在第一换热区域12内位于第一轴线121同侧的冷媒换热流道11包括多个单元流道117,而不是一个整体的流道,如果采用整体流道,则局部换热能力不易把控,不能针对电池单体组件10的特定区域进行针对性换热。
本实施例采用了多个单元流道117,且结构相同或者不同,一般的电池单体组件10的中间区域由于电池单体较为集中,此处温度较边缘区域温度高,所以可对应该区域设置相应的适配的单元流道117,而在边缘区域可设置另一种结构的单元流道117,这样实现了适配性的换热。
另外本实施例还提供了分别位于第一轴线121两侧且处于对应位置的两个单元流道117的结构关于第一轴线121对称。这样使得第一轴线121两侧的冷媒换热流道11的换热能力是一致的,位于对应位置的单元流道117的换热能力是相同的,对应位置可以是对称位置或者是到第一轴线121的垂直距离相等的位置,当电池单体组件10进行热交换时可实现电池单体组件10两侧电池单体的等效换热。
在一些实施例中,请参阅图4,于第二换热区域13内的冷媒换热流道11包括进流流道111和出流流道112,在第一换热区域12内位于第一轴线121同侧的单元流道117共用同一进流流道111进入冷媒换热介质,且共用同一出流流道112流出冷媒换热介质。
具体地,第二换热区域13包括进流流道111和出流流道112,进流流道111用于流进冷媒换热介质,从而使冷媒换热介质进入到第一换热区域12内的冷媒换热流道11,出流流道112用于流出冷媒换热介质,从而承接从第一换热区域12流出的冷媒换热介质。
本实施例提供了位于第一轴线121同侧的单元流道117共用同一进流流道111,因为在通常情况下,同一进流流道111内的冷媒换热介质的各项指标是相同的,即换热效果是相同的,比如流速、温度等,当同侧的各个单元流道117共同使用一个进流流道111时则可以更准确地对进入各个单元流道117的冷媒换热介质进行把控,比如,同一进流流道111的冷媒换热介质流向同侧各个单元流道117的先后顺序等,这样可在一定程度上对同侧的各个单元流道117的换热能力进行把控。
并且,同侧的各个单元流道117还可以通过同一出流流道112进行冷媒换热介质的流出,通过同一出流流道112流出冷媒换热介质简化了结构。
本实施例还可以提供接头2,接头2分别连接进流流道111和出流流道112。
在一些实施例中,请参阅图4,位于第一轴线121不同侧的单元流道117分别通过不同的进流流道111进入冷媒换热介质,且分别通过不同的出流流道112流出冷媒换热介质。
本实施例提供了不同侧的单元流道117通过不同进流流道111流入冷媒换热介质,这样的效果在于能够增加换热能力,相比两侧同时使用同一进流流道111来说换热能力更强一些,也就是增加了冷媒换热介质的流入量。两侧的单元流道117分别通过不同的进流流道111进入冷媒换热介质,但是需将此不同的进流流道111尽量设置成内部冷媒换热介质各个指标相同,比如可以是通过同一支主流道经过分流而形成的两支进流流道111。
在一些情形下,比如对换热能力要求不高时,也可以将两侧的单元流道117通过相同的一支进流流道111进入冷媒换热介质,利于将两侧单元流道117设置成换热能力相同或近似相同。
在一些实施例中,请参阅图4,在进流流道111流向方向上位于第一轴线121同侧的多个单元流道117按从上游至下游的次序依次与进流流道111连通,任意一个单元流道117在其所在侧的多个单元流道117中与进流流道111相连通的次序标记为N,位于第一轴线121两侧且对称设置的两个单元流道117所对应的次序标记N相同。
具体地,本实施例在第一轴线121两侧的单元流道117的结构对称以及流入和流出冷媒换热介质的位置也对称的基础上,再将冷媒换热介质的换热能力也设置成对称或者是近似相同的,这样能够进一步地将第一轴线121两侧的单元流道117设计成换热能力基本相同。
预将两侧对称位置的单元流道117内的冷媒换热介质设置成近似相同,则两侧对称位置的单元流道117在本侧的各个单元流道117中接入到进流流道111的次序需相同,次序具体指的是从进流流道111的上游至下游同侧各个单元流道117所依次接入的顺序,次序标记N越小,表示越靠近上游。比如一侧的多个单元流道117按照从上游到下游的次序依次接入,越靠近进流流道111的上游,冷媒换热介质的换热能力越强,或者说先接入的单元流道117的冷媒换热介质的流量可能会更大一些。任意一个单元流道117在同侧的多个单元流道117中从上游到下游的接入次序标记为N,比如某个单元流道117的次序标记N为1,则表示在该侧的所有单元流道117中,该单元流道117的接入位置为最上游的位置,N为2,则表示在该单元流道117的上游还有一个单元流道117提前接入。单元流道117可以直接连通进流流道111,或者单元流道117也可以通过延伸流道113连通进流流道111,为了消除延伸流道113对换热能力的影响,可将各个单元流道117所借助的延伸流道113的长度设置的相同。
本实施例中进流流道111流向方向指的是内部冷媒换热介质所流动的方向,为上游到下游的流动方向,同侧的多个单元流道117按照从上游至下游的连接位置次序依次接入,位于第一轴线121两侧且对称设置的两个单元流道117所对应的次序标记N相同,指的是,比如某侧的某个单元流道117在本侧的多个单元流道117中与进流流道111的连接位置为从上游到下游的第二个,则对侧的与该单元流道117相对称的单元流道117与进流流道111的连接位置也为本侧多个单元流道117中从上游到下游的第二个。
所以本实施例中实现了对称位置的单元流道117所接入的位置次序相同,则对应获得了近似相同指标的冷媒换热介质,比如数量、流速、温度等指标,进一步加强了第一轴线121两侧冷媒换热流道11换热能力的均衡性,有利于在换热时对电池单体组件10在第一轴线121两侧的部分进行均衡的热交换。
在一些实施例中,请参阅图4,进流流道111具有进流口116,位于第一轴线121两侧且对称设置的两个单元流道117在进流流道111上的连通位置在进流流道111长度延伸方向上到进流口116的距离相等。
具体地,为了进一步地实现第一轴线121两侧对称位置的两个单元流道117的换热能力近似相同,本实施例提供了对称的两个单元流道117在进流流道111的连通位置在进流流道111长度延伸方向上到进流口116的距离相等。连通位置可为上述的进流位114。进流口116可以设置在接头2上,接头2上也可以设置出流口。
由于距离相等,所以两个单元流道117能够更好地获取等同指标的冷媒换热介质,使得分别流入对称位置的两个单元流道117内的冷媒换热介质相同,从而使得对称的单元流道117获得等同的换热能力。
在一些情形下,请参阅图4,单元流道117可通过延伸流道113连通进流流道111,所述的连通位置可以是延伸流道113与进流流道111的连通位置,连通位置可为上述的进流位114。需要说明的是在这种情形下,多个单元流道117的延伸流道113也需要设置成长度相同,避免对多个单元流道117内的冷媒换热介质的换热能力造成的影响,延伸流道113可以位于第二换热区域13中。
在一些实施例中,请参阅图4,单元流道117在进流流道111上的连通位置在进流流道111长度延伸方向上到进流口116的距离为S,位于第一轴线121同侧的多个单元流道117沿着垂直于第一轴线121的方向依次排列且距离第一轴线121由近及远依次排布的多个单元流道117所对应的S值依次增大。
具体地,连通位置到进流口116的距离相同,则流入到单元流道117内的冷媒换热介质的指标近似相同。第一轴线121为第一换热区域12的中间位置,此位置也对应为电池单体组件10的中心区域,此位置的电池单体排列集中紧密,所以电池单体组件10在此区域的温度更高,而越往两侧则电池单体组件10的温度逐渐降低,基于这种情况,所以要求靠近第一轴线121的单元流道117需要有更强的换热能力。连通位置可为上述的进流位114。
所以本实施例提供了距离第一轴线121由近及远依次排布的多个单元流道117所对应的S值依次增大,S值越大说明内部冷媒换热介质流过的路程越大,则换热能力相对越低,使得靠近第一轴线121的单元流道117的换热能力最强,向两侧依次排布的单元流道117换热能力依次降低。
本实施例的效果在于,将不同位置的单元流道117的换热能力做到了与电池单体组件10的热量不同区域相匹配的效果,有利于使电池单体组件10各处的温度保持均衡。
同样,在一些情形下,请参阅图4,单元流道117可通过延伸流道113连通进流流道111,连通位置可以是延伸流道113与进流流道111的连通位置,连通位置可为上述的进流位114。需要说明的是在这种情形下,多个单元流道117的延伸流道113也需要设置成长度相同,排除受到不同长度的延伸流道113的影响。延伸流道113可以位于第二换热区域13中。
在一些实施例中,请参阅图4,单元流道117包括相连通的上游流道1171和下游流道1172,上游流道1171和下游流道1172与第一轴线121平行,位于第一轴线121同侧的且相邻的两个单元流道117的上游流道1171和下游流道1172相邻配置。
具体地,上游流道1171指的是在冷媒换热介质的流动方向上单元流道117的上游部分,下游流道1172指的是在冷媒换热介质的流动方向上单元流道117的下游部分,两者与第一轴线121平行。
同时,对于某个单元流道117来说,上游流道1171比下游流道1172的换热能力强,即本身温度相对较低,所以将相邻的两个单元流道117的上游流道1171和下游流道1172相邻配置,这样热量可以在一定程度上变得均匀,不会形成过热和过冷区域。
在一些实施例中,请参阅图4,位于第一轴线121两侧且与第一轴线121相邻的两个单元流道117的上游流道1171相邻设置。
本实施例中靠近第一轴线121的两个单元流道117,即位于第一轴线121两侧且与第一轴线121相邻的两个单元流道117的上游流道1171相邻设置,也就是此两个单元流道117的上游流道1171均靠近第一轴线121,这样加强了第一轴线121附近的换热能力,也就是加强了对电池单体组件10中部区域的换热能力,因为电池单体组件10与第一换热区域12对应设置,第一轴线121附近区域对应电池单体组件10的中部区域,电池单体组件10中部区域的热量更为集中,温度更高。
所以本实施例的效果在于,可有效地对电池单体组件10的中部区域进行换热,防止电池单体组件10中部区域的温度过高。
在一些实施例中,请参阅图4,单个单元流道117的下游流道1172位于该单元流道117远离第一轴线121的一侧。
具体地,单个单元流道117的下游流道1172相对该单元流道117的上游流道1171来说温度较高,即换热能力较低,所以将其设置成远离第一轴线121,即对应远离电池单体组件10的中部区域,这样避免了靠近电池单体组件10中部区域的单元流道117的换热能力较低的情况,有利于电池单体组件10各处温度的均衡。
在一些实施例中,请参阅图4,单元流道117还包括与该单元流道117的下游流道1172连通的回流流道1173,回流流道1173用于连通第二换热区域13内的冷媒换热流道11以流出冷媒换热介质。
第二换热区域13内的冷媒换热流道11可以向单元流道117流提供冷媒换热介质,并且还可以承接从单元流道117流出的冷媒换热介质。
本实施例提供了单元流道117还包括回流流道1173,回流流道1173是承接下游流道1172的,并连通第二换热区域13的冷媒换热流道11,由于单元流道117流出的冷媒换热介质必须要回流,由于回流阶段的冷媒温度大大升高,对于换热来说起到的作用不大,所以单独设置了用于回流的回流流道1173,由于换热能力下降,可以单独对回流流道1173进行位置的设置,避开主要的换热位置,这样可降低回流阶段的冷媒对换热效果造成的影响。
回流流道1173可以直接连接第二换热区域13中的冷媒换热流道11,也可以通过延伸流道113连接,延伸流道113可以位于第二换热区域13中。
在一些实施例中,请参阅图4,回流流道1173包括与第一轴线121平行的回流段1174,位于第一轴线121同侧的多个单元流道117的多个回流段1174相邻设置且位于第一换热区域12远离第一轴线121的端部区域122,第一换热区域12中除端部区域122以外的区域用于与电池单体组件10进行热交换。
具体地,回流流道1173位于第一换热区域12内的部分主要在于回流段1174,所有单元流道117的回流段1174的换热能力均较低,所以本实施例多个单元流道117的多个回流段1174设置成与第一轴线121相平行的形式,并且相邻设置,并排位于第一换热区域12远离第一轴线121的端部区域122,端部区域122不参与进行换热,所以换热能力较低的回流段1174不会对换热效果造成较大影响,避免出现电池单体组件10各处温度不均的问题。
本实施例的效果在于,将回流流道1173的主要部分回流段1174设置在参与换热的区域之外,不参与换热,降低了对电池单体组件10温度均衡性的影响。
在一些实施例中,请参阅图4,在垂直于第一轴线121的方向上:
位于第一轴线121同侧的相邻的回流段1174之间的距离为L1;
同一单元流道117的上游流道1171包括与第一轴线121平行的多个上游分流道,相邻上游分流道之间的距离为L2;
同一单元流道117的下游流道1172包括与第一轴线121平行的多个下游分流道,相邻下游分流道之间的距离为L3;
则,L1小于L2且L1小于L3。
具体地,回流段1174的换热能力较低,也就是回流段1174内冷媒换热介质温度较高,即使回流段1174位于端部区域122,也可能会对电池单体组件10温度的均衡性造成一定的影响,比如可能会造成电池单体组件10端部的局部温度较高,所以本实施例将回流段1174之间的距离L1设置的较小,具体小于L2以及L3,由于设置的较密,在一定程度上降低了影响,适当的增加了其换热能力。
本实施例的效果在于,由于回流段1174设置的较密,所以降低了对电池单体组件10温度均衡性的影响。
在一些实施例中,请参阅图5,电池单体组件10包括沿第一轴线121方向以及沿与第一轴线121相垂直的方向排列的多个电池单体。
具体地,电池单体组件10包括多个电池单体,增加了储能量,且其排布方式沿着第一轴线121方向或者与第一轴线121垂直的方向。这样的效果在于,使得电池单体组件10内的电池单体的排布顺应了本实施例所提供了冷媒换热流道11的结构布局,能够发挥最大作用,保证电池单体组件10各处的温度均衡性。
在一些实施例中,请参阅图2,电池装置100还包括具有容置空间的箱体20,冷媒换热部件1位于容置空间内或作为一侧板面用以形成箱体20,冷媒换热部件1用于接触电池单体组件10。
本实施例提供了冷媒换热部件1在电池装置100内的构成形式,其可以放置在容置空间内,即位于容置空间的底部,用于承载电池单体组件10,其次其还可以作为形成箱体20的一侧板面,无论是哪种形式均可接触电池单体组件10,形成热交换。
本实施例的效果在于,冷媒换热部件1在电池装置100内的装配结构简单合理,使用方便。
本申请还提供了一种换热部件的具体实施例,包括任一项实施例提供的所述的冷媒换热部件1。
本实施例的换热部件包括所述的冷媒换热部件1,使得换热部件在对电池装置100进行换热时能够保持电池装置100的均衡性散热,保证电池装置100的正常工作温度。
本申请还提供了一种用电装置,包括任一项实施例提供的所述的电池装置100,所述电池装置100用于存储或提供电能。
由于用电装置包括本申请实施例提供了电池装置100,所以可增加用电装置使用的可靠性。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,仅具体描述了本申请的技术原理,这些描述只是为了解释本申请的原理,不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进,及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种电池装置,其特征在于,包括:
电池单体组件;以及
冷媒换热部件,所述冷媒换热部件内设有冷媒换热流道,所述冷媒换热部件包括第一换热区域,所述第一换热区域配置为与所述电池单体组件进行热交换,位于所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道关于第一轴线对称,所述第一轴线为所述冷媒换热部件在宽度方向的中轴线,位于所述第一换热区域内且位于所述第一轴线两侧的所述冷媒换热流道于相对所述第一轴线对称的位置流入和流出冷媒换热介质。
2.如权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述冷媒换热部件还设有进流流道和出流流道,所述进流流道用于向所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道流入冷媒换热介质,所述出流流道用于流出所述第一换热区域内的冷媒换热流道的冷媒换热介质,所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道直接或通过延伸流道在所述进流流道上的连通位置为进流位且在所述出流流道上连通的位置为出流位,所述冷媒换热部件至少一个侧边与所述进流位的距离大于与所述出流位的距离。
3.如权利要求1或2所述的电池装置,其特征在于,所述冷媒换热部件还包括第二换热区域,所述第二换热区域内的所述冷媒换热流道与所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道相连通以使所述冷媒换热介质流入和流出所述第一换热区域内的所述冷媒换热流道。
4.如权利要求1-3任一项所述的电池装置,其特征在于,所述冷媒换热部件上至少对应于所述第一换热区域形成换热面,所述换热面用于接触所述电池单体组件或与所述电池单体组件相邻设置。
5.如权利要求3所述的电池装置,其特征在于,在所述第一换热区域内且位于所述第一轴线同侧的冷媒换热流道包括多个结构相同或不同的单元流道,分别位于所述第一轴线两侧且处于对应位置的两个所述单元流道的结构关于第一轴线对称。
6.如权利要求5所述的电池装置,其特征在于,于所述第二换热区域内的冷媒换热流道包括进流流道和出流流道,在所述第一换热区域内位于所述第一轴线同侧的所述单元流道共用同一所述进流流道进入冷媒换热介质,且共用同一所述出流流道流出冷媒换热介质。
7.如权利要求6所述的电池装置,其特征在于,位于所述第一轴线不同侧的所述单元流道分别通过不同的所述进流流道进入冷媒换热介质,且分别通过不同的所述出流流道流出冷媒换热介质。
8.如权利要求6或7所述的电池装置,其特征在于,在所述进流流道流向方向上位于所述第一轴线同侧的多个所述单元流道按从上游至下游的次序依次与进流流道连通,任意一个所述单元流道在其所在侧的多个单元流道中与所述进流流道相连通的次序标记为N,位于所述第一轴线两侧且对称设置的两个单元流道所对应的次序标记N相同。
9.如权利要求6-8任一项所述的电池装置,其特征在于,所述进流流道具有进流口,位于所述第一轴线两侧且对称设置的两个单元流道在所述进流流道上的连通位置在所述进流流道长度延伸方向上到所述进流口的距离相等。
10.如权利要求9所述的电池装置,其特征在于,所述单元流道在所述进流流道上的连通位置在所述进流流道长度延伸方向上到所述进流口的距离为S,位于所述第一轴线同侧的多个单元流道沿着垂直于所述第一轴线的方向依次排列且距离所述第一轴线由近及远依次排布的所述多个单元流道所对应的S值依次增大。
11.如权利要求5-10任一项所述的电池装置,其特征在于,所述单元流道包括相连通的上游流道和下游流道,所述上游流道和下游流道与所述第一轴线平行,位于所述第一轴线同侧的且相邻的两个所述单元流道的上游流道和下游流道相邻配置。
12.如权利要求11所述的电池装置,其特征在于,位于所述第一轴线两侧且与所述第一轴线相邻的两个单元流道的上游流道相邻设置。
13.如权利要求11所述的电池装置,其特征在于,单个所述单元流道的下游流道位于该单元流道远离所述第一轴线的一侧。
14.如权利要求11-13任一项所述的电池装置,其特征在于,所述单元流道还包括与该单元流道的下游流道连通的回流流道,所述回流流道用于连通所述第二换热区域内的冷媒换热流道以流出冷媒换热介质。
15.如权利要求14所述的电池装置,其特征在于,所述回流流道包括与所述第一轴线平行的回流段,位于所述第一轴线同侧的多个单元流道的多个回流段相邻设置且位于所述第一换热区域远离所述第一轴线的端部区域,所述第一换热区域中除所述端部区域以外的区域用于与所述电池单体组件进行热交换。
16.如权利要求15所述的电池装置,其特征在于,
在垂直于所述第一轴线的方向上:
位于所述第一轴线同侧的相邻的所述回流段之间的距离为L1;
同一所述单元流道的上游流道包括与第一轴线平行的多个上游分流道,相邻上游分流道之间的距离为L2;
同一所述单元流道的下游流道包括与第一轴线平行的多个下游分流道,相邻下游分流道之间的距离为L3;
则,L1小于L2且L1小于L3。
17.如权利要求1-16任一项所述的电池装置,其特征在于,所述电池单体组件包括沿所述第一轴线方向以及沿与所述第一轴线相垂直的方向排列的多个电池单体。
18.如权利要求1-17任一项所述的电池装置,其特征在于,所述电池装置还包括具有容置空间的箱体,所述冷媒换热部件位于所述容置空间内或作为一侧板面用以形成所述箱体,所述冷媒换热部件用于接触所述电池单体组件。
19.一种换热部件,其特征在于,包括权利要求1-18任一项所述的冷媒换热部件。
20.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-18任一项所述的电池装置,所述电池装置用于存储或提供电能。
CN202520290008.XU 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、换热部件及用电装置 Active CN223785196U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202420907842 2024-04-28
CN2024209078424 2024-04-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN223785196U true CN223785196U (zh) 2026-01-09

Family

ID=97415454

Family Applications (21)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202520289060.3U Active CN223771180U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热装置及用电装置
CN202580003841.4A Pending CN121620830A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 冷媒换热部件、电池装置及用电装置
CN202510198929.8A Pending CN120854734A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520288844.4U Active CN223785194U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件、储能装置及用电装置
CN202510199520.8A Pending CN120854737A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热组件及用电装置
CN202520290101.0U Active CN223785197U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202510199014.9A Pending CN120854735A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件、储能装置及用电装置
CN202520289460.4U Active CN223771181U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520288755.XU Active CN223809157U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 冷媒换热部件、电池装置及用电装置
CN202520288741.8U Active CN223757566U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520290008.XU Active CN223785196U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、换热部件及用电装置
CN202510199091.4A Pending CN120854736A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520289960.8U Active CN223785195U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202510199549.6A Pending CN120854738A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、换热部件及用电装置
CN202520289078.3U Active CN223809158U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520290068.1U Active CN223771184U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热装置及用电装置
CN202520288748.XU Active CN223757567U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 换热装置、电池装置及用电装置
CN202520289912.9U Active CN223771183U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热组件及用电装置
CN202520288811.XU Active CN223757568U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热组件及用电装置
CN202520289476.5U Active CN223771182U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 冷媒换热部件、电池装置及用电装置
CN202510199625.3A Pending CN120854739A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置

Family Applications Before (10)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202520289060.3U Active CN223771180U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热装置及用电装置
CN202580003841.4A Pending CN121620830A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 冷媒换热部件、电池装置及用电装置
CN202510198929.8A Pending CN120854734A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520288844.4U Active CN223785194U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件、储能装置及用电装置
CN202510199520.8A Pending CN120854737A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热组件及用电装置
CN202520290101.0U Active CN223785197U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202510199014.9A Pending CN120854735A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件、储能装置及用电装置
CN202520289460.4U Active CN223771181U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520288755.XU Active CN223809157U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 冷媒换热部件、电池装置及用电装置
CN202520288741.8U Active CN223757566U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置

Family Applications After (10)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202510199091.4A Pending CN120854736A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520289960.8U Active CN223785195U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202510199549.6A Pending CN120854738A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、换热部件及用电装置
CN202520289078.3U Active CN223809158U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置
CN202520290068.1U Active CN223771184U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热装置及用电装置
CN202520288748.XU Active CN223757567U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 换热装置、电池装置及用电装置
CN202520289912.9U Active CN223771183U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热组件及用电装置
CN202520288811.XU Active CN223757568U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热组件及用电装置
CN202520289476.5U Active CN223771182U (zh) 2024-04-28 2025-02-21 冷媒换热部件、电池装置及用电装置
CN202510199625.3A Pending CN120854739A (zh) 2024-04-28 2025-02-21 电池装置、冷媒换热部件及用电装置

Country Status (2)

Country Link
CN (21) CN223771180U (zh)
WO (4) WO2025227897A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN121546224A (zh) * 2026-01-15 2026-02-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池装置及用电装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9437903B2 (en) * 2012-01-31 2016-09-06 Johnson Controls Technology Company Method for cooling a lithium-ion battery pack
WO2013171885A1 (ja) * 2012-05-17 2013-11-21 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
KR101458523B1 (ko) * 2013-05-02 2014-11-07 (주)힉스프로 기액 분리형 판형 열교환기
CN106455388A (zh) * 2016-11-08 2017-02-22 深圳天珑无线科技有限公司 电子设备及电子设备的外壳
CN107039706A (zh) * 2017-05-09 2017-08-11 中国第汽车股份有限公司 动力电池液冷板
JP6926888B2 (ja) * 2017-09-22 2021-08-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池セル
FR3115866B1 (fr) * 2020-11-04 2023-02-10 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement pour véhicule automobile
FR3115867B1 (fr) * 2020-11-04 2022-12-30 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement pour véhicule automobile
CN117134016A (zh) * 2022-05-20 2023-11-28 比亚迪股份有限公司 换热板、电池包和车辆
CN217881650U (zh) * 2022-05-25 2022-11-22 北京新能源汽车股份有限公司 液冷板组件和具有其的电池包
CN117346560A (zh) * 2022-06-28 2024-01-05 广东美的制冷设备有限公司 换热器及空调系统
CN117352915A (zh) * 2022-06-29 2024-01-05 重庆理工大学 电池模组及电池包
CN217426897U (zh) * 2022-07-27 2022-09-13 豫新汽车热管理科技有限公司 一种低流阻回形流的冲压式直冷板
CN116941107A (zh) * 2022-08-22 2023-10-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池顶盖、电池及用电装置
CN219267747U (zh) * 2022-11-22 2023-06-27 江苏正力新能电池技术有限公司 一种冷却板及电池
CN219066943U (zh) * 2022-12-12 2023-05-23 蜂巢能源科技股份有限公司 电池液冷结构和具有其的电池包
CN219696555U (zh) * 2023-06-12 2023-09-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理部件、电池及用电装置
CN219873741U (zh) * 2023-07-07 2023-10-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 热管理部件、电池及用电设备
CN220652113U (zh) * 2023-07-31 2024-03-22 江苏涵润汽车电子有限公司 水冷板和电池包
CN117039255A (zh) * 2023-08-30 2023-11-10 厦门海辰储能科技股份有限公司 冷却板、电池包及用电设备
CN219959174U (zh) * 2023-09-20 2023-11-03 豫新汽车热管理科技有限公司 一种分流自定位的低流阻冷板
CN117219908A (zh) * 2023-09-28 2023-12-12 厦门海辰储能科技股份有限公司 液冷板、储能装置及用电设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN120854738A (zh) 2025-10-28
CN223771182U (zh) 2026-01-06
CN120854739A (zh) 2025-10-28
CN223757568U (zh) 2026-01-02
CN120854737A (zh) 2025-10-28
CN223771181U (zh) 2026-01-06
CN121620830A (zh) 2026-03-06
CN223785197U (zh) 2026-01-09
CN120854736A (zh) 2025-10-28
CN223785195U (zh) 2026-01-09
WO2025227896A1 (zh) 2025-11-06
CN223757567U (zh) 2026-01-02
CN223771183U (zh) 2026-01-06
CN223809158U (zh) 2026-01-16
CN223809157U (zh) 2026-01-16
WO2025227894A1 (zh) 2025-11-06
CN120854735A (zh) 2025-10-28
CN223771180U (zh) 2026-01-06
WO2025227897A1 (zh) 2025-11-06
CN223771184U (zh) 2026-01-06
CN223757566U (zh) 2026-01-02
WO2025227895A1 (zh) 2025-11-06
CN120854734A (zh) 2025-10-28
CN223785194U (zh) 2026-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114665188B (zh) 水冷板组件、水冷系统、电池及其箱体以及用电装置
CN219086086U (zh) 集流体、热管理组件、电池以及用电装置
CN116420265B (zh) 热管理部件、电池和用电装置
CN115966808A (zh) 一种集成式侧面液冷电池包及电动汽车
CN223785196U (zh) 电池装置、换热部件及用电装置
CN219086064U (zh) 电池箱体、电池及用电装置
CN115117514B (zh) 一种交错逆流式一体化冷却系统及电动车
CN117981143A (zh) 电池热管理系统、电池及用电装置
CN219066953U (zh) 一种电池用的换热组件、电池模组及电池包
CN116799352A (zh) 电池及用电装置
CN221596559U (zh) 电池以及用电装置
CN222601185U (zh) 电池和车辆
CN219959136U (zh) 一种电池包
CN220585316U (zh) 一种液冷板、电池包箱体和电池包
CN219892239U (zh) 一种换热板、热管理组件及电池
CN218299918U (zh) 液冷装置、电池模组及动力电池包
CN113964413B (zh) 一种快充型锂电池模组的散热结构及快充型锂电池模组
CN119585920A (zh) 冷却系统、电池系统及电动车
CN222635271U (zh) 换热组件、电池及用电装置
CN116073015A (zh) 电池系统和用电设备
CN222365617U (zh) 换热装置、换热系统、电池和用电装置
CN223583023U (zh) 电池装置和用电设备
CN223427610U (zh) 电池装置和用电装置
CN223427580U (zh) 电池装置和用电装置
CN118782970B (zh) 电池包及用电装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant