CN218827514U - 热管理部件、电池以及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种热管理部件、电池以及用电设备。热管理部件,用于电池,包括:换热管,换热管的内部形成有第一腔和第二腔,第一腔和第二腔沿换热管的厚度方向排列,第一腔被配置为容纳换热介质以调节电池单体的温度;隔热部,设置于第二腔内,隔热部的导热系数低于空气的导热系数。本申请提供的技术方案能够提高电池的充放电性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种热管理部件、电池以及用电设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中,如何提高电池的充放电性能,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供了一种热管理部件、电池以及用电设备,本申请提供的技术方案能够提高电池的充放电性能。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请提供了一种热管理部件,用于电池,包括:换热管,所述换热管的内部形成有第一腔和第二腔,所述第一腔和所述第二腔沿所述换热管的厚度方向排列,所述第一腔被配置为容纳换热介质以调节电池单体的温度;隔热部,设置于所述第二腔内,所述隔热部的导热系数低于空气的导热系数。
上述方案中,热管理部件设置于电池中,第一腔靠近电池的电池单体设置,第二腔靠近电池的箱体的壁或者箱体的其他结构设置,第二腔内的隔热部起保温作用,限制第一腔和箱体的热交换,以避免第一腔中的换热介质的热量流失,保证第一腔有效地调节电池单体的温度,保证电池中电池单体温度的一致性,进而保证电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,所述换热管为扁管。
上述方案中,扁管的厚度方向上的相对两个表面均为平整面,使得第一腔可以贴合于电池单体的表面以与电池单体之间形成较大的接触面积,进而有效地调节电池单体的温度,保证电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,所述隔热部为流体或者固体。
上述方案中,当隔热部为流体时,能够有效地将第二腔填满以起到较好的保温效果,防止第一腔内换热介质的热量经第二腔传导至箱体;当隔热部为固体时,能够方便地将隔热部装配于第二腔内,降低隔热部的装配难度,提高热管理部件的制造效率。
根据本申请的一些实施例,所述隔热部的材料为发泡聚氨酯、气凝胶毡或惰性低导热气体。
上述方案中,当隔热部的材料为发泡聚氨酯时,由于发泡聚氨酯具有发泡的特性,故当隔热部为发泡聚氨酯时,能够方便且可填满地设置于第二腔内,使得第二腔具有较好的保温效果,保证第一腔有效地调节电池单体的温度,保证电池具有较高的充放电性能;当隔热部的材料为气凝胶毡时,能够方便且稳定地将隔热部设置在第二腔内,保证第二腔具有较好的保温效果,保证电池具有较高的充放电性能。当隔热部的材料为惰性低导热气体时,能够使得热管理部件具有较轻的重量,以在电池具有较高的充放电性能的条件下,保证电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,所述换热管的内部设置有第一隔板,所述第一隔板将所述换热管的内部分隔为所述第一腔和所述第二腔。
上述方案中,通过在换热管的内部设置第一隔板以将换热管的内部分隔为第一腔和第二腔,能够降低热管理部件的制造难度以及成本,提高热管理部件的制造效率。
根据本申请的一些实施例,所述第一腔的内部设置有至少一个第二隔板,所述至少一个第二隔板将所述第一腔分隔为沿所述换热管的宽度方向排列的至少两个流道。
上述方案中,通过在第一腔的内部设置第二隔板以将第一腔分隔为至少两个流道,进而实现换热介质的分流,保证换热介质与电池单体热交换的均匀性,以提高热交换的效率,进而保证电池单体处于适宜的温度范围内,使得电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,所述热管理部件还包括两个集流体,两个所述集流体分别设置在所述换热管的长度方向的两端且与所述第一腔连通。
上述方案中,通过设置两个集流体以能够向第一腔内输入换热介质和输出换热介质,实现换热介质的循环,进而有效地调节电池单体的温度,保证电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,所述第二腔具有沿所述换热管的长度方向相对设置的两个开口,两个所述集流体分别封闭两个所述开口。
上述方案中,在一些实施例中,隔热部可以通过开口设置于第二腔内,通过装配集流体以封闭该开口以防止隔热部由第二腔泄漏或者脱落。
根据本申请的一些实施例,所述集流体面向所述换热管的表面形成有凸起,所述凸起嵌设于所述开口中。
上述方案中,通过设置凸起嵌设于开口中,以保证集流体对第二腔之间的密封效果,保证隔热部稳定地处于第二腔内。
第二方面,本申请还提供一种电池,包括:箱体;电池单体,容纳于所述箱体内;根据第一方面任一项所述的热管理部件,所述热管理部件设置于所述箱体内且处于所述箱体和所述电池单体之间,所述第一腔用于调节所述电池单体的温度,所述第二腔用于限制所述第一腔和所述箱体的热交换。
上述方案中,电池中具有上文描述的热管理部件,且该热管理部件设置在箱体和电池单体之间,使得第二腔能够有效地限制第一腔和箱体的热交换,保证第一腔有效地调节电池单体的温度,使得电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,所述箱体包括箱体梁,所述热管理部件设置于所述箱体梁和所述电池单体之间,所述第一腔靠近所述电池单体设置,所述第二腔靠近所述箱体梁设置。
上述方案中,通过设置箱体梁能够提高箱体的结构强度,保证电池的结构安全性。通过将热管理设置在箱体梁和电池单体之间,能有效防止第一腔的热量向箱体梁流失,保证与电池单体的换热效率,保证电池具有较高的充放电性能。
第三方面,本申请还提供一种用电设备,包括第二方面描述的电池,电池用于提供电能。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请一些实施例中车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例中电池的立体***图;
图3为本申请一些实施例中换热管的立体图;
图4为图3中A处的放大图;
图5为本申请一些实施例中热管理部件的剖视图;
图6为图5中B处的放大图;
图7为本申请一些实施例中热管理部件的立体***图;
图8为图7中C处的放大图;
图9为本申请一些实施例中集流体的俯视图。
图标:10-热管理部件;11-换热管;11a-第一内壁;11b-第二内壁;11c-第三内壁;11d-第四内壁;110-第一腔;1100-流道;111-第二腔;1110-开口;12-隔热部;13-第一隔板;14-第二隔板;15-集流体;150-凸起;30-电池单体;x-厚度方向;y-宽度方向;z-长度方向;
1000-车辆;100-电池;200-控制器;300-马达;20-箱体;21-第一部分;22-第二部分。
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:存在A,同时存在A和B,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。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯) 等。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池还包括箱体,一个或者多个电池单体设于箱体内部,箱体对电池单体起保护作用,避免电池单体受外部物体影响。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量等性能参数,另外,还需要考虑电池的充放电性能。例如,在低温环境,电解液移动缓慢,影响金属离子在正负极间的转移活性,导致电池的充放电性能下降。当电池应用于车辆时,电池的充放电性能下降会致使车辆续航的下降,因此,如何提高电池的充放电性能,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。
为提高电池的充放电性能,电池中一般还包括热管理部件。热管理部件设于箱体内。热管理部件的内部容纳换热介质以给电池单体调节温度,以使电池处于适宜的温度范围内,保证金属离子在正负极间的转移活性,以保证电池的充放电性能。这里的换热介质可以是流体 (液体或气体),也可以是固体;调节温度是指给电池单体加热或者冷却。可选的,流体可以是循环流动的,以达到更好的温度调节的效果。可选的,流体可以为水、水和乙二醇的混合液或者空气等。
然而,发明人发现,现有的电池即使配备有热管理部件,其充放电性能也未达预期。发明人研究发现,在电池中,热管理部件设置在电池单体和箱体的壁部(或者箱体的箱体梁)之间,热管理部件的背离于电池单体的一侧会直接接触箱体的壁部(或者箱体的箱体梁),导致热管理部件内的换热介质与箱体发生热交换,致使热管理部件的热量流失,故无法有效地调节电池单体的温度,同时,在低温条件下,电池中靠近箱体的壁部(或者箱体的箱体梁)的电池单体较处于中心位置的电池单体散热更快,影响电池的一致性,因此电池的充放电性能不高。
鉴于此,为限制热管理部件与箱体之间的热交换,提高电池的充放电性能,发明人经深入研究,设计了一种热管理部件,该热管理部件的内部形成第一腔和第二腔,第一腔用于容纳换热介质以调节电池单体的温度,第二腔内设置有导热系数低于空气的隔热部,以起保温作用,进而限制第一腔内的换热介质与箱体发生热交换,保证第一腔能够有效地调节电池单体的温度,保证电池中电池单体温度的一致性,使得电池具有较高的充放电性能。
本申请实施例描述的技术方案适用于电以及使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、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设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆1000为例进行说明。
图1为本申请一些实施例中车辆1000的结构示意图。
车辆1000的内部可以设置控制器200、马达300和电池100,控制器200用来控制电池100为马达300供电。例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。电池100可以用于车辆1000 的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源,用于车辆 1000的电路***,例如,用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池100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,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参见图2,图2为本申请一些实施例中电池100的立体***图。
电池100包括箱体20、电池单体30以及热管理部件10,电池单体30和热管理部件10容纳于箱体20内。其中,箱体20用于为电池单体30提供容纳空间,箱体20可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体20可以包括第一部分21和第二部分22,第一部分21与第二部分22相互盖合,第一部分21和第二部分22共同限定出用于容纳电池单体30的容纳空间。第二部分22可以为一端开口的空心结构,第一部分21可以为板状结构,第一部分21盖合于第二部分22的开口侧,以使第一部分21与第二部分22共同限定出容纳空间;第一部分 21和第二部分22也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分21 的开口侧盖合于第二部分22的开口侧。当然,第一部分21和第二部分22形成的箱体20可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体30可以是多个,多个电池单体30之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体30中既有串联又有并联。多个电池单体30之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体30构成的整体容纳于箱体20内;当然,电池100也可以是多个电池单体30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20内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体30之间的电连接。
在电池100中,热管理部件10可以为一个也可以为多个,热管理部件10可以设置于电池单体30和箱体20之间,热管理部件10 也可以设置在相邻的两个电池单体30之间。本申请以热管理部件10 设置在电池单体30和箱体20之间为例说明。
根据本申请的一些实施例,请结合图3-图6,图3为本申请一些实施例中换热管11的立体图,图4为图3中A处的放大图,图5为本申请一些实施例中热管理部件10的剖视图,图6为图5中B处的放大图。
热管理部件10用于电池,其包括换热管11和隔热部12。换热管11的内部形成有第一腔110和第二腔111,第一腔110和第二腔 111沿换热管11的厚度方向x排列,第一腔110被配置为容纳换热介质以调节电池单体30的温度。隔热部12设置于第二腔111内,隔热部12的导热系数低于空气的导热系数。
在一些实施例中,换热管11可以为设置在电池单体30和箱体之间的部件。换热管11的厚度方向x垂直于换热管11的长度方向z(换热管11的长度方向z可以为换热管11的延伸方向),换热管11的厚度方向x上相对设置的两个面分别接触电池单体30和箱体20。第一腔110较第二腔111接近于电池单体30,以实现对电池单体30的换热,使得电池单体30处于适宜的温度范围。第二腔111较第一腔110 远离电池单体30并接近箱体20。在一些实施例中,换热管11可以通过导热金属材料制得,例如换热管11为铝、铝合金等材料制得。
隔热部12为导热系数低于空气的部件,导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在一定时间内,通过1平方米面积传递的热量,导热系数的单位为瓦/米·度 (W/(m·K)。导热系数越低,则保温效果越好。空气的导热系数为0.023W/m·k,为此导热系数低于0.023W/m·k的隔热部12设置于第二腔111时,能够有效地限制第一腔110内的换热介质的热量经第二腔111传递至箱体20。在一些实施例中,隔热部12的导热系数可以通过稳态法或者动态(瞬时)测量法测量。
上述方案中,热管理部件10设置于电池中,第一腔110靠近电池的电池单体30设置,第二腔111靠近电池的箱体20的壁或者箱体 20的其他结构设置,通过第二腔111内的隔热部12限制第一腔110 和箱体20的热交换,以避免第一腔110中换热介质的热量的流失,保证第一腔110有效地调节电池单体30的温度,保证电池中电池单体温度的一致性,进而保证电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,换热管11为扁管。
在一些实施例中,请参见图3,当换热管11为扁管时,换热管 11的厚度方向x上的尺寸较小,宽度方向y(换热管11的宽度方向y、厚度方向x以及长度方向z相互垂直)上的尺寸较大,以在换热管11设置在电池单体30表面时,能够与电池单体30之间形成面积较大的换热面积。同时,参见图3,换热管11的厚度方向x上相对的两个表面均为平整面,能够使得换热管11紧贴于电池单体30的表面。
上述方案中,扁管的厚度方向x上的相对两个表面均为平整面,使得第一腔110可以贴合于电池单体30的表面以与电池单体30之间形成较大的接触面积,进而有效地调节电池单体30的温度,保证电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,隔热部12为流体或者固体。
流体指可以流动的且导热系数低于空气的导热系数的材料,例如导热系数低于空气的导热系数的液体或气体。例如导热系数低于空气的凝胶类液体,或者例如导热系数低于空气的惰性低导热气体。
固体可以为呈固态且导热系数低于空气的导热系数的材料,例如发泡聚氨酯或气凝胶毡等。
上述方案中,当隔热部12为流体时,能够有效地将第二腔111 填满以起到较好的保温效果,有效防止第一腔110内换热介质的热量经第二腔111传导至箱体20;当隔热部12为固体时,能够方便地将隔热部12装配于第二腔111内,降低隔热部12的装配难度,提高热管理部件10的制造效率。
根据本申请的一些实施例,隔热部12的材料为发泡聚氨酯、气凝胶毡或惰性低导热气体。
发泡聚氨酯,俗称发泡剂、发泡胶、PU填缝剂,英文PU FOAM。
气凝胶毡是以纳米二氧化硅或金属类气凝胶为主体材料,通过特殊工艺同碳纤维或陶瓷玻璃纤维棉或预氧化纤维毡复合而成的柔性保温毡。气凝胶毡具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性,其可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。
惰性低导热气体可以为氩气或氮气等导热系数低于空气的导热系数的惰性气体。
上述方案中,当隔热部12的材料为发泡聚氨酯时,由于发泡聚氨酯具有发泡的特性,故当隔热部12为发泡聚氨酯时,能够方便且可填满地设置于第二腔111内,使得第二腔111具有良好的保温效果,保证第一腔110有效地调节电池单体30的温度,保证电池具有较高的充放电性能。当隔热部12的材料为气凝胶毡时,能够方便且稳定地将隔热部设置在第二腔111内,保证第二腔111具有较好的保温效果,保证电池具有较高的充放电性能。当隔热部12的材料为惰性低导热气体时,能够使得热管理部件具有较轻的重量,以在电池具有较高的充放电性能的条件下,保证电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例,请参见图4和图6,换热管11的内部设置有第一隔板13,第一隔板13将换热管11的内部分隔为第一腔110和第二腔111。
在一些实施例中,在换热管11的宽度方向y上,第一隔板13的相对两端分别连接于换热管11的内壁,以在换热管11的厚度方向x 上,将换热管11的内部分隔为第一腔110和第二腔111。第一隔板 13可通过焊接或粘接等方式设置在换热管11的内部。
请参见图5和图6,换热管11的内部具有第一内壁11a、第二内壁11b、第三内壁11c和第四内壁11d。第一内壁11a和第二内壁11b 沿换热管11的厚度方向x相对设置,第三内壁11c和第四内壁11d 沿换热管11的宽度方向y上相对设置,第三内壁11c连接第一内壁 11a的一端和第二内壁11b的一端,第四内壁11d连接第一内壁11a 的另一端和第二内壁11b的另一端。第一隔板13处于第一内壁11a 和第二内壁11b之间,且第一隔板13的一端与第三内壁11c连接,第二隔板14的另一端与第四内壁11d连接。第一内壁11a和第二隔板14之间形成第一腔110,第二内壁11b和第二隔板14之间形成第二腔111。
上述方案中,通过在换热管11的内部设置第一隔板13以有效地将换热管11的内部分隔为第一腔110和第二腔111,能够降低热管理部件10的制造难度以及成本,提高热管理部件10的制造效率。
根据本申请的一些实施例,请参见图4和图6,第一腔110的内部设置有至少一个第二隔板14,至少一个第二隔板14将第一腔110 分隔为沿换热管11的宽度方向y排列的至少两个流道1100。
第二隔板14为设置于第一腔110内部的部件,其可以呈板状。在一些实施例中,第二隔板14的一端连接于第一内壁11a,第二隔板14的另一端连接于第一隔板13,以在换热管11的宽度方向y上,将第一腔110分隔为两个容纳换热介质的流道1100,当第二隔板14 有多个且沿换热管11的宽度方向y间隔布设时,多个第二隔板14可以将第一腔110分隔为多个容纳换热介质的流道1100。
上述方案中,通过在第一腔110的内部设置第二隔板14以将第一腔110分隔为至少两个流道1100,进而实现换热介质的分流,保 5证换热介质与电池单体30热交换的均匀性,以提高热交换的效率,
进而保证电池单体30处于适宜的温度范围内,使得电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,请参见图7和图8,图7为本申请一些实施例中热管理部件10的立体***图,图8为图7中C处的放大 0图。
热管理部件10还包括两个集流体15,两个集流体15分别设置在换热管11的长度方向z的两端且与第一腔110连通。
参见图7,沿换热管11的长度方向z,换热管11的相对两端分别设置有集流体15,其中一个集流体15可以通过管路连接换热介质 5储蓄装置(例如水箱),以向第一腔110输送换热介质,另一个集流体15也可以通过管路连接换热介质储蓄装置,使得由第一腔110中排出的换热介质输送至换热介质储蓄装置(例如水箱)中。
上述方案中,通过设置两个集流体15以能够向第一腔110内输入换热介质和输出换热介质,实现换热介质的循环,进而有效地调节 0电池单体30的温度,使得电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,参见图8,第二腔111具有沿换热管 11的长度方向z相对设置的两个开口1110,两个集流体15分别封闭两个开口1110。
在换热管11的长度方向z,第二腔111的相对两端均形成有开口 1110,即第二腔111通过开口1110与外界连通。在一些实施例中,隔热部12可以由开口1110设置于第二腔111内。
集流体15封闭开口1110,可以指,当隔热部12设置于第二腔 111内后,连接集流体15和换热管11且集流体15封闭该开口1110,使得隔热部12被封闭于第二腔111内。在一些实施例中,集流体15 的面向第二腔111的面可以为平整的表面,通过粘接或者焊接的方式连接于换热管11的端部以封闭第二腔111的开口1110。
上述方案中,在一些实施例中,隔热部12可以通过开口1110设置于第二腔111内,通过装配集流体15以封闭该开口1110以防止隔热部12由第二腔111泄漏或者脱落。
在其他一些实施例中,第二腔111可以不具备开口1110,即第二腔111不需要集流体15的配合自身就为封闭的腔室。在其他一些实施例中,当隔热部12为流体(液体或者气体)时,换热管11的壁可以形成有注液(气)口,通过注液(气)口将隔热部12注入于第二腔111内,注液(气)口可以通过密封钉封堵。
在其他一些实施例中,第二腔111的相对两端均形成有开口1110,且该开口1110不被封闭,在该实施例中,隔热部12可以为固体,固体状的隔热部12可以通过紧固件(螺钉或螺栓等)或者粘接层(粘接剂)的方式固定在第二腔111内。
根据本申请的一些实施例,请参见图9,图9为本申请一些实施例中集流体15的俯视图。集流体15面向换热管11的表面形成有凸起150,凸起150嵌设于开口1110中。
凸起150为凸出于集流体15的面向换热管11的表面的部件,当集流体15与换热管11连接时,该凸起150能够嵌入于第二腔111的5开口1110,以实现第二腔111的密封。在一些实施例中,当凸起150 嵌入于第二腔111的开口1110时,凸起150的壁和第二腔111的内壁相互接触,以保证第二腔111内的隔热部12稳定地处于第二腔111 内。
上述方案中,通过设置凸起150嵌设于开口1110中,以保证集 0流体15对第二腔111之间的密封效果,保证隔热部12稳定地处于第二腔111内。
根据本申请的一些实施例,还提供一种电池,可参见图2,电池包括箱体20、电池单体30以及上文描述的热管理部件10。
电池单体30容纳于箱体20内,热管理部件10设置于箱体20 5内且处于箱体20和电池单体30之间。第一腔110用于调节电池单体 30的温度,第二腔111用于限制第一腔110和箱体20的热交换。
如图2,热管理部件10处于箱体20的壁部和电池单体30的表面之间,沿换热管11的厚度方向x,热管理部件10的一侧与箱体20
的壁部连接,热管理部件10的另一侧与电池单体30的表面连接,第 0一腔110较第二腔111靠近电池单体30,以调节电池单体30的温度,
第二腔111较第一腔110远离电池单体30,以保证第一腔110内的换热介质与电池单体30之间进行有效的热交换。
上述方案中,电池中具有上文描述的热管理部件10,且该热管理部件10设置在箱体20和电池单体30之间,使得第二腔111能够有效地限制第一腔110和箱体20的热交换,保证第一腔110有效地调节电池单体30的温度,使得电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,箱体20包括箱体梁(图中未示出),热管理部件10设置于箱体梁和电池单体30之间,第一腔110靠近电池单体30设置,第二腔111靠近箱体梁设置。
在一些实施例中,箱体20包括箱体梁,箱体梁可以提高箱体20 结构强度,使得箱体20具有较高的结构稳定性,以保证箱体20内电池单体30的安全。
热管理部件10设置于箱体梁和电池单体30之间,可以指,沿换热管11的厚度方向x,热管理部件10的一侧与箱体梁连接,热管理部件10的另一侧与电池单体30连接,通过将箱体梁、电池单体30 以及热管理部件10连接在一起,能够提高电池的结构强度。
上述方案中,通过设置箱体梁能够提高箱体20的结构强度,保证电池的结构安全性。通过将热管理设置在箱体梁和电池单体30之间,能有效防止第一腔110的热量向箱体梁流失,保证与电池单体 30的换热效率,使得电池具有较高的充放电性能。
根据本申请的一些实施例,还提供一种用电设备,该用电设备包括上文描述的电池,电池用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,提供一种热管理部件10,请参见图 3-图9。热管理部件10用于电池,该热管理部件10设置在电池单体30和箱体20之间。结合图2,热管理部件10的一侧连接电池单体 30,热管理部件10的另一侧连接箱体20的壁部或者箱体20的箱体梁。
热管理部件10包括换热管11、隔热部12和集流体15。换热管 11为扁管,换热管11在其长度方向z上的相对两端分别连接集流体 15。换热管11的内部设置有第一隔板13,沿换热管11的厚度方向x,第一隔板13将换热管11的内部分隔为第一腔110和第二腔111。在电池中,第一腔110较第二腔111更接近于电池单体30,第二腔111 较第一腔110更接近箱体20的壁或者箱体梁。第一腔110的内部设置有多个第二隔板14,多个第二隔板14沿换热管11的宽度方向y 将第一腔110分隔为多个流道1100,多个流道1100共同连通集流体 15的内部通道。第一腔110内可以容纳换热介质,以调节电池单体 30的温度,换热介质可以通过其中一个集流体15流入所有的流道 1100中,第一腔110内的换热介质可以通过另一个集流体15流出。
第二腔111具有沿换热管11的长度方向z相对设置的两个开口 1110。隔热部12的导热系数低于空气的导热系数,例如隔热部12为发泡聚氨酯,发泡聚氨酯通过第二腔111的开口1110注入于第二腔 111内,开口1110通过集流体15封闭。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种热管理部件,用于电池,其特征在于,包括:
换热管,所述换热管的内部形成有第一腔和第二腔,所述第一腔和所述第二腔沿所述换热管的厚度方向排列,所述第一腔被配置为容纳换热介质以调节电池单体的温度;
隔热部,设置于所述第二腔内,所述隔热部的导热系数低于空气的导热系数。
2.根据权利要求1所述的热管理部件,其特征在于,
所述换热管为扁管。
3.根据权利要求1所述的热管理部件,其特征在于,
所述隔热部为流体或者固体。
4.根据权利要求1所述的热管理部件,其特征在于,
所述隔热部的材料为发泡聚氨酯、气凝胶毡或惰性低导热气体。
5.根据权利要求1所述的热管理部件,其特征在于,
所述换热管的内部设置有第一隔板,所述第一隔板将所述换热管的内部分隔为所述第一腔和所述第二腔。
6.根据权利要求1所述的热管理部件,其特征在于,
所述第一腔的内部设置有至少一个第二隔板,所述至少一个第二隔板将所述第一腔分隔为沿所述换热管的宽度方向排列的至少两个流道。
7.根据权利要求1所述的热管理部件,其特征在于,
所述热管理部件还包括两个集流体,两个所述集流体分别设置在所述换热管的长度方向的两端且与所述第一腔连通。
8.根据权利要求7所述的热管理部件,其特征在于,
所述第二腔具有沿所述换热管的长度方向相对设置的两个开口,两个所述集流体分别封闭两个所述开口。
9.根据权利要求8所述的热管理部件,其特征在于,
所述集流体面向所述换热管的表面形成有凸起,所述凸起嵌设于所述开口中。
10.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;
电池单体,容纳于所述箱体内;
根据权利要求1-9任一项所述的热管理部件,所述热管理部件设置于所述箱体内且处于所述箱体和所述电池单体之间,所述第一腔用于调节所述电池单体的温度,所述第二腔用于限制所述第一腔和所述箱体的热交换。
11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,
所述箱体包括箱体梁,所述热管理部件设置于所述箱体梁和所述电池单体之间,所述第一腔靠近所述电池单体设置,所述第二腔靠近所述箱体梁设置。
12.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求10或11所述的电池,所述电池用于提供电能。
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