电池装置及其制备方法、仿形件和用电设备与流程

allin2026-05-15  10


本技术的实施例涉及电池,尤其涉及一种电池装置及其制备方法、仿形件和用电设备。


背景技术:

1、电池装置的热管理效率直接影响到电池装置的使用可靠性、性能和使用寿命。相关技术中,为了提升电池装置的热管理效率,在相邻电池单体之间设置换热介质管路以提升电池装置的热管理效率,然而,换热介质管路的容积较小,对于热管理效率的提升有限。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术实施例期望提供一种热管理效率较高的电池装置及其制备方法、仿形件和用电设备。

2、本技术实施例的第一个方面提供一种电池装置,所述电池装置包括 :箱体;多个电池单体,至少沿第一方向设置于所述箱体内;以及仿形件,用于替换所述电池单体,且能够沿所述第一方向抵接于相邻的所述电池单体,所述仿形件具有换热结构,以使得所述仿形件能够与相邻的所述电池单体换热。

3、本实施例的电池装置中,设置了仿形件,仿形件能够抵接于相邻的电池单体且能够与相邻的电池单体进行换热。不同于相关技术中的换热介质管路,本技术中的仿形件用于替换电池单体,也即,仿形件是仿照电池单体的外形来设置的,因此,其能够更加紧密的与电池单体进行接触换热且换热面积更大,从而有助于提升电池装置的热管理效率。

4、另一方面,本实施例中,仿形件除了能够与相邻电池单体换热外,还能够对相邻电池单体进行支撑,如此,能够抵抗电池单体因发热而产生的膨胀力,降低电池单体出现热膨胀变形的风险。

5、再一方面,本实施例中,使用原本用于安装固定电池单体的结构即可实现仿形件的安装固定,使用成本较低。

6、又一方面,本实施例中,任意一个电池单体实际上均能够被仿形件所替代,也就是说,在不改变箱体结构的情形下,可以通过仿形件和电池单体之间的相互替换来增加或减少箱体中的电池单体的总数量,如此,能够采用同一种箱体结构来制备出不同电量的电池装置,简化电池装置的设计成本和生产制造成本。

7、在一些实施例中,所述仿形件包括壳体,所述换热结构包括形成在所述壳体内的第一流道,第一流道用于容纳换热介质。

8、本实施例中,换热结构包括形成在壳体内的第一流道,第一流道能够容纳换热介质,如此,实现仿形件与相邻电池单体的换热。此种换热结构的换热方式较为简单和可靠,且成本较低。

9、在一些实施例中,所述第一流道呈折线形或者曲线形延伸。

10、本实施例中,第一流道呈折线形或者曲线型延伸能够提升换热介质的流动性,且能够提升第一流道的有效长度,使其能够容纳更多的换热介质,从而能够进一步提升仿形件的换热效果。

11、在一些实施例中,所述第一流道包括沿第二方向延伸的多个第一流段,以及沿第三方向延伸的多个第二流段,所述第二流段将相邻两个所述第一流段首尾相连,所述第二方向与所述第三方向相交,且所述第二方向与所述第三方向均与所述第一方向垂直。

12、本实施例中, 能够更充分地利用壳体的内部空间来提升第一流道的有效长度,从而使其能够容纳更多的换热介质,进而提升仿形件的换热效率。

13、在一些实施例中,所述仿形件包括设置于所述壳体内的隔板,所述隔板与所述壳体的内壁围设形成所述第一流道。

14、本实施例中,借助设置于壳体内的隔板来形成第一流道,如此,一方面能够简化仿形件的结构,降低制备难度和制备成本,另一方面,能够更加充分地利用仿形件的容积,来使其能够容纳更多的换热介质,进而获得更好的换热效果。

15、在一些实施例中,所述电池装置还包括:换热板,同时与多个所述电池单体接触设置,所述换热板具有第二流道,所述第一流道的两端分别与所述第二流道连通。

16、本实施例中,换热板能够同时与多个电池单体接触进行换热,如此,能够进一步提升热管理效率。仿形件的第一流道与换热板的第二流道连通,如此,换热介质能够在换热板和仿形件中的循环流动,无需为仿形件和换热板分别设置独立地换热介质循环机构,从而能够简化箱体内的管路结构,降低成本。

17、在一些实施例中,所述仿形件和所述换热板中的至少一者包括接口,至少另一者包括接头,所述接口与所述接头配合连接以将所述第一流道与所述第二流道连通。

18、本实施例中,通过接口和接头的配合连接实现第一流道和第二流道的连通,如此,能够便于实现仿形件和换热板之间的安装和拆卸,在需要增加或减少仿形件时,只需相应地安装或拆卸换热板上的接头或接口即可,而无需改变箱体及换热板的整体结构。

19、在一些实施例中,所述接头为柱状结构,所述接口为孔状结构,所述接头插入所述接口,所述接头的周向外表面凹陷形成至少一个限位槽,所述接口的内表面凸起形成至少一个凸起部,所述凸起部位于所述限位槽内。

20、本实施例中,借助凸起部与限位槽的配合能够实现接头与接口的快速连接和相对固定,从而简化电池装置的装配过程。

21、在一些实施例中,所述凸起部和所述限位槽均沿所述接头的周向延伸形成环状闭合结构。

22、本实施例中,能够提升凸起部和限位槽的接触面积,从而能够提升接口和接头之间连接的稳定性。

23、在一些实施例中,所述凸起部由远离所述接头的一端至靠近所述接头的一端的方向朝向所述接头插入所述接口时的插入方向倾斜。

24、本实施例中,凸起部沿上述方向倾斜设置能够使其在接头插入接口时提供导向作用,且便于其卡入到限位槽中,从而提升接头插入接口时的顺畅性。此外,凸起部沿上述方向倾斜设置还能够降低其卡进入限位槽后又移出限位槽的概率,进而提升接头与接口连接的稳定性。

25、在一些实施例中,所述仿形件包括第一密封结构,所述第一密封结构设置于所述接头和所述接口之间;和/或所述仿形件包括第二密封结构,所述第二密封结构设置于所述壳体与所述换热板之间,且环绕于所述接口的外侧。

26、本实施例中,在接头与接口之间和/或仿形件的壳体与换热板之间设置了密封机构,如此,能够降低换热介质从接头和接口的连接处泄露的风险。

27、在一些实施例中,所述换热结构还包括导热层,所述导热层设置于所述壳体沿所述第一方向的相对两侧外表面,且所述导热层的导热系数高于所述壳体的导热系数。

28、本实施例中,在壳体与相邻电池单体接触的表面设置了导热层,如此,能够提升仿形件与电池单体的换热效率,提升换热效果。且与直接使用导热系数较高的材料制备壳体相比,有助于降低成本。

29、在一些实施例中,至少一个仿形件设置于所述箱体的中间位置。

30、本实施例中,将至少一个仿形件设置于箱体的中间位置有助于使仿形件与更多的电池单体进行换热,充分利用仿形件的换热能力,进而提升电池装置的热管理效率。

31、在一些实施例中,所述仿形件的数量为多个,多个所述仿形件呈中心对称分布。

32、本实施例中,设置了多个呈中心对称分布的仿形件,如此,有助于减小电池装置的各位置处的温度差异,降低电池装置局部过热的问题出现的概率。

33、在一些实施例中,沿所述第一方向,每相邻两个仿形件之间设置m个电池单体,m为大于等于1的正整数。

34、本实施例中,每相邻两个仿形件之间设置m个电池单体,如此,使仿形件相对均匀地分布在各个电池单体之间,有助于减小电池装置的各位置处的温度差异,降低电池装置局部过热的问题出现的概率。

35、在一些实施例中,所述电池装置包括沿第二方向分布的多个电池单体模组,每个所述电池单体模组包括沿所述第一方向分布的多个所述电池单体和至少一个所述仿形件,所述第二方向与所述第一方向相交。

36、本实施例中, 在每个电池单体模组中均设置了至少一个仿形件,如此,有助于减小各个电池单体模组之间的温度差异,降低电池装置局部过热的问题出现的概率。

37、在一些实施例中,所述仿形件至少沿第四方向分布,所述第四方向与所述第一方向和所述第二方向位于同一平面内,且与所述第一方向和所述第二方向均相交。

38、本实施例中,在每个电池单体模组中均设置了至少一个仿形件的基础上,进一步提升了仿形件在箱体中整体分布的均匀性,如此,有助于减小电池装置的各位置处的温度差异,降低电池装置局部过热的问题出现的概率。

39、本技术实施例的第二个方面提供一种仿形件,所述仿形件用于替换电池装置的电池单体,且具有换热结构,在所述仿形件设置于电池装置的情形下,所述仿形件能够抵接于相邻的所述电池单体并能够与相邻的所述电池单体换热。

40、本实施例的仿形件能够抵接于相邻的电池单体且能够与相邻的电池单体进行换热,其设置于电池装置时有助于提升电池装置的热管理效率。

41、进一步,本实施例的仿形件除了能够与相邻电池单体换热外,还能够对相邻电池单体进行支撑,如此,能够抵抗电池单体因发热而产生的膨胀力,降低电池单体出现热膨胀变形的风险。

42、再一方面,本实施例中,使用原本用于安装固定电池单体的结构即可实现仿形件的安装固定,使用成本较低。

43、又一方面,本实施例中,仿形件实际上能够替代电池装置的任意一个电池单体,也就是说,在不改变箱体结构的情形下,可以通过电池单体和仿形件的相互替换来增加或减少箱体中的电池单体的数量,如此,能够采用同一种箱体设计来制备出不同电量的电池装置,简化电池装置的设计成本和生产制造成本。

44、本技术实施例的第三个方面提供一种电池装置的制备方法,所述方法包括 :提供箱体、电池单体和仿形件,其中,所述仿形件用于替换所述电池单体,且具有换热结构;确定仿形件的数量n,n为大于等于1的正整数;确定所述箱体的安装位置中的n个高温位置,其中,在全部安装位置均安装所述电池单体的条件下,电池装置运行时,所述高温位置对应的安装位置处的温度高于其余安装位置处的温度;将n个所述仿形件分别安装至所述箱体的n个所述高温位置,并将所述电池单体安装至所述箱体的其余安装位置。

45、采用本实施例的电池装置的制备方法制备的电池装置具有如上任一实施例中所描述的电池装置的全部优点,此外,由于仿形件被安装在了电池装置的高温位置,因此,能够进一步提升热管理效率,降低电池装置局部过热的问题发生的概率。

46、在一些实施例中,所述确定所述箱体的n个高温位置包括:以所述箱体中的全部安装位置均安装所述电池单体为仿真条件进行仿真计算,获得各安装位置处的仿真温度;将仿真温度最高的n个安装位置确定为n个所述高温位置。

47、本实施例中,采用仿真计算的方式来确定箱体的安装位置中的n个高温位置,如此,能够降低电池装置的制备成本。

48、本技术实施例的第四个方面提供一种用电设备,所述用电设备包括本技术实施例的第一个方面所描述的电池装置。

49、本技术实施例的用电设备具有如上任一实施例中所描述的电池装置的全部优点,在此不再赘述。


技术特征:

1.一种电池装置,其特征在于,所述电池装置包括:

2.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述仿形件包括壳体,所述换热结构包括形成在所述壳体内的第一流道,所述第一流道用于容纳换热介质。

3.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述第一流道呈折线形或者曲线形延伸。

4.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述第一流道包括沿第二方向延伸的多个第一流段,以及沿第三方向延伸的多个第二流段,所述第二流段将相邻两个所述第一流段首尾相连,所述第二方向与所述第三方向相交,且所述第二方向与所述第三方向均与所述第一方向垂直。

5.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述仿形件包括设置于所述壳体内的隔板,所述隔板与所述壳体的内壁围设形成所述第一流道。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的电池装置,其特征在于,所述电池装置还包括:

7.根据权利要求6所述的电池装置,其特征在于,所述仿形件和所述换热板中的至少一者包括接口,至少另一者包括接头,所述接口与所述接头配合连接以将所述第一流道与所述第二流道连通。

8.根据权利要求7所述的电池装置,其特征在于,所述接头为柱状结构,所述接口为孔状结构,所述接头插入所述接口,所述接头的周向外表面凹陷形成至少一个限位槽,所述接口的内表面凸起形成至少一个凸起部,所述凸起部位于所述限位槽内。

9.根据权利要求8所述的电池装置,其特征在于,所述凸起部和所述限位槽均沿所述接头的周向延伸形成环状闭合结构。

10.根据权利要求8或9所述的电池装置,其特征在于,所述凸起部由远离所述接头的一端至靠近所述接头的一端的方向朝向所述接头插入所述接口时的插入方向倾斜。

11.根据权利要求7所述的电池装置,其特征在于,所述仿形件包括第一密封结构,所述第一密封结构设置于所述接头和所述接口之间;和/或

12.根据权利要求2所述的电池装置,其特征在于,所述换热结构还包括导热层,所述导热层设置于所述壳体沿所述第一方向的相对两侧外表面,且所述导热层的导热系数高于所述壳体的导热系数。

13.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,至少一个仿形件设置于所述箱体的中间位置;和/或

14.根据权利要求1所述的电池装置,其特征在于,所述电池装置包括沿第二方向分布的多个电池单体模组,每个所述电池单体模组包括沿所述第一方向分布的多个所述电池单体和至少一个所述仿形件,所述第二方向与所述第一方向相交。

15.根据权利要求14所述的电池装置,其特征在于,所述仿形件至少沿第四方向分布,所述第四方向与所述第一方向和所述第二方向位于同一平面内,且与所述第一方向和所述第二方向均相交。

16.一种仿形件,其特征在于,所述仿形件用于替换电池装置的电池单体,且具有换热结构,在所述仿形件设置于电池装置的情形下,所述仿形件能够抵接于相邻的所述电池单体,并能够与相邻的所述电池单体换热。

17.一种电池装置的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

18.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述确定所述箱体的n个高温位置包括:

19.一种用电设备,其特征在于,所述用电设备包括权利要求1-15中任一项所述的电池装置。


技术总结
本申请的实施例提供一种电池装置及其制备方法、仿形件和用电设备。电池装置包括箱体、多个电池单体以及仿形件。多个电池单体至少沿第一方向设置于箱体内,仿形件用于替换电池单体,且能够沿第一方向抵接于相邻的电池单体,仿形件具有换热结构,以使得仿形件能够与相邻的电池单体换热。本实施例的电池装置中,设置了仿形件,仿形件能够抵接于相邻的电池单体且能够与相邻的电池单体进行换热。不同于相关技术中的换热介质管路,本申请中的仿形件用于替换电池单体,也即,仿形件是仿照电池单体的外形来设置的,因此,其能够更加紧密的与电池单体进行接触换热且换热面积更大,从而有助于提升电池装置的热管理效率。

技术研发人员:吴伟杰
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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