散热装置、散热组件、动力电池装置及车辆的制作方法

文档序号:15684132发布日期:2018-10-16 20:52阅读:177来源:国知局

本实用新型公开的实施例涉及新能源车辆技术领域,具体而言,涉及一种散热装置、一种散热组件、一种动力电池装置及一种车辆。



背景技术:

全球变暖、生物化石燃料数量的减少等世界问题都对传统汽车行业造成了冲击,针对新能源车辆,尤其是电动车辆的研究日渐受到重视,动力电池作为广泛用于新能源车辆的能量来源,如何保证其工作性能的稳定性就极为重要了。

工作温度是影响动力电池性能的一个关键因素,尤其是动力电池的散热问题,受到较大关注。相关技术中提出了一种散热装置,在容纳动力电池的框架周围形成空隙,并在空隙中填充相变储热材料,利用相变储热材料的相变吸热来为动力电池降温,相变储热材料的吸热量大,可满足日常的散热需求。

为实现足够的吸热量,往往需要尽量多地充注相变储热材料,然而相变储热材料的物理形态变化会导致其体积变化,如石蜡在融化时体积膨胀,凝固时体积缩小,该变化对密封相变储热材料的结构提出了挑战,如不能得到很好的处理,可能存在容器形变甚至爆裂的风险。



技术实现要素:

本实用新型公开的实施例旨在解决现有技术或相关技术中相变储热材料在工作循环中的体积变化造成的结构问题。

为此,本实用新型公开的实施例的第一方面提出了一种散热装置。

本实用新型公开的实施例的第二方面提出了一种散热组件。

本实用新型公开的实施例的第三方面提出了一种动力电池装置。

本实用新型公开的实施例的第四方面提出了一种车辆。

鉴于上述,根据本实用新型公开的实施例的第一方面,提供了一种散热装置,用于动力电池装置,动力电池装置包括至少一个电池单体,散热装置包括:相变冷却部,相变冷却部与电池单体直接或间接接触以形成热传导,相变冷却部包括填充腔,用于填充相变储热材料;相变冷却部还包括空气腔元件,空气腔元件形成填充腔的部分或全部壁面,空气腔元件包括可形变腔壁和刚性腔壁,可形变腔壁和刚性腔壁围合成空气腔,可形变腔壁与相变储热材料相接触。

本实用新型公开的实施例提供的散热装置,在填充腔中填入相变储热材料后,可令填充有相变储热材料的相变冷却部与电池单体之间形成热传导,保证了电池单体的控温需求。设置空气腔元件作为相变冷却部中的填充腔的部分或全部壁面,空气腔元件中的可形变腔壁与相变储热材料相接触,可形变腔壁可随相变储热材料体积的变化而改变其表面形态,或向内侧凹陷或向外侧鼓起,从而直接改变了填充腔的空间体积,可以适应相变储热材料体积的变化而不影响其结构,解决了相变储热材料在工作循环中的体积变化造成的结构问题,延长了散热装置的使用寿命,进而降低了后期养护成本。可选地,相变冷却部作为一个独立元件,可与电池单体直接接触,也可与容纳电池单体的容器直接接触从而与电池单体形成间接接触;相变冷却部的容纳腔也可与容纳电池单体的容器形成一体式结构。可选地,相变储热材料为石蜡或复合相变储热材料。

另外,本实用新型公开的实施例提供的上述技术方案中的散热装置,还可以具有如下附加技术特征:

在上述技术方案中,优选地,可形变腔壁为金属片。

在上述任一技术方案中,优选地,空气腔元件还包括气孔,气孔的数量为至少一个,气孔位于空气腔元件未与相变储热材料相接触的腔壁上。

在上述任一技术方案中,进一步地,散热装置还包括:散热框架,散热框架包括外壳和位于外壳内的支撑筋,支撑筋将外壳内的空间划分为多个腔体,包括至少一个电池容纳腔和至少一个填充腔,任一电池容纳腔至少与一个填充腔相邻设置,电池容纳腔用于容置电池单体,电池容纳腔和电池单体相适配,空气腔元件设置在支撑筋上并位于填充腔内。

在上述任一技术方案中,进一步地,散热装置还包括:散热框架,散热框架包括外壳和位于外壳内的支撑筋,空气腔元件和支撑筋共同将外壳内的空间划分为多个腔体,包括至少一个电池容纳腔和至少一个填充腔;其中,全部空气腔元件的可形变腔壁均作为填充腔的内壁,任一电池容纳腔至少与一个填充腔相邻设置,电池容纳腔用于容置电池单体,电池容纳腔和电池单体相适配。

在上述任一技术方案中,优选地,散热框架呈柱状,全部腔体均沿散热框架的高度方向延伸并贯穿散热框架。

在上述技术方案中,优选地,每个电池容纳腔均被多个填充腔包围。

在上述任一技术方案中,进一步地,散热装置还包括:温度传感器,设置在电池单体上以检测电池单体的温度,和/或设置在相变冷却部上以检测相变储热材料的温度;温度调节部,温度调节部与相变冷却部相接触;及控制器,与温度传感器及温度调节部相连,控制器根据温度传感器的检测结果控制温度调节部为相变储热材料供热或散热。

在上述技术方案中,进一步地,温度调节部包括:风冷部,风冷部包括:至少一个气流通道,气流通道与填充腔相邻设置;及风扇,风扇的数量为至少一个,风扇位于气流通道的进风口和/或出风口,风扇用于引导气体在气流通道内流动以与相变储热材料换热;和/或加热片,设置在填充腔的壁面上,加热片用于加热相变储热材料。

在上述任一技术方案中,进一步地,腔体还包括至少一个气流通道,气流通道与填充腔相邻设置;散热装置还包括:风扇,风扇的数量为至少一个,风扇位于气流通道的进风口和/或出风口,风扇用于引导气体在气流通道内流动以与相变储热材料换热。

在上述技术方案中,优选地,全部填充腔被全部气流通道包围。

在上述任一技术方案中,进一步地,散热装置还包括:加热片,加热片设置在支撑筋上和/或空气腔元件的刚性腔壁上,加热片用于加热相变储热材料。

在上述技术方案中,进一步地,散热装置还包括:温度传感器,设置在电池容纳腔的外壁面上和/或电池单体上以检测电池单体的温度,和/或设置在支撑筋上和/或空气腔元件上和/或相变储热材料内以检测相变储热材料的温度;控制器,与温度传感器、风扇及加热片相连,控制器根据温度传感器的检测结果控制风扇为相变储热材料散热或控制加热片为相变储热材料供热。

在上述技术方案中,优选地,温度传感器位于散热框架远离风扇的一端。

在上述任一技术方案中,进一步地,散热装置还包括:底座,位于散热框架的底端,风扇位于底座中;盖板,位于散热框架的顶端。

根据本实用新型公开的实施例的第二方面,提供了一种散热组件,包括如上述任一技术方案所述的散热装置。

根据本实用新型公开的实施例的第三方面,提供了一种动力电池装置,包括:电池单体,电池单体的数量为至少一个;相变储热材料;及如上述任一技术方案所述的散热装置,相变储热材料设置在散热装置的填充腔内。

根据本实用新型公开的实施例的第四方面,提供了一种车辆,包括:动力电池组,动力电池组包括至少一个如上述技术方案所述的动力电池装置。

在上述技术方案中,优选地,当动力电池组包括多个动力电池装置时,多个动力电池装置的盖板为一体式结构。

本实用新型公开的实施例提供的散热装置、散热组件、动力电池装置和车辆,可令填充有相变储热材料的相变冷却部与电池单体之间形成热传导,保证了电池单体的控温需求。设置空气腔元件作为相变冷却部中的填充腔的部分或全部壁面,可形变腔壁可随相变储热材料体积的变化而改变其表面形态,适应相变储热材料体积的变化而不影响其结构,延长了散热装置的使用寿命,进而降低了后期养护成本。可形变腔壁和刚性腔壁围合成的空气腔的体积会发生变化,通过在空气腔元件未与相变储热材料接触的腔壁上设置气孔,可平衡空气腔内的压力,提高空气腔元件结构的稳定性。此外,限定了一种散热框架,在其外壳中利用支撑筋和空气腔元件共同划分出多个腔体,包括填充腔和电池容纳腔,将电池容纳腔和填充腔集成于一体,简化了结构,减小了热阻。具体而言,散热框架呈柱状,各腔体也沿柱状散热框架的高度方向贯穿延伸,便于安装电池单体和填充相变储热材料;优选地,每个电池容纳腔均被填充腔包围,则不会出现两个电池容纳腔相邻设置而使得相应的两个电池单体之间形成热传导的情况,避免了影响电池本体与相变储热材料的正常换热。进一步地,散热装置包括与填充腔相邻设置的气流通道和位于气流通道进风口和/或出风口处的风扇,可通过为相变储热材料降温进一步提高散热效果;还包括设置在填充腔上的加热片,可在电池的温度过低时对相变储热材料进行加热,进而提高电池单体的温度,避免了电池单体冷启动造成的损伤;还包括温度传感器和控制器,以根据电池单体和/或相变储热材料的温度控制风扇和加热片的工作;散热框架两端还设有盖板和底座,保证了外观的整体性,且底座为风扇提供了设置空间。

根据本实用新型公开的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,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

本实用新型公开的实施例的上述和/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示出了根据本实用新型的一个实施例的空气腔元件的立体图;

图2示出了根据本实用新型的另一个实施例的空气腔元件的立体图;

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的散热框架俯视图;

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的散热框架和底座的立体图。

其中,图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1散热装置,10相变冷却部,12填充腔,14空气腔元件,142可形变腔壁, 144刚性腔壁,146气孔,20散热框架,22外壳,24支撑筋,26电池容纳腔, 28气流通道,30底座。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本实用新型一些实施例所述的散热装置1、动力电池装置和车辆,其中,动力电池以圆柱形电芯为例说明。

如图1、图3和图4所示,本实用新型第一方面的实施例提供了一种散热装置1,用于动力电池装置,动力电池装置包括至少一个电池单体,散热装置 1包括:相变冷却部10,相变冷却部10与电池单体直接或间接接触以形成热传导,相变冷却部10包括填充腔12,用于填充相变储热材料;相变冷却部10 还包括空气腔元件14,空气腔元件14形成填充腔12的部分或全部壁面,空气腔元件14包括可形变腔壁142和刚性腔壁144,可形变腔壁142和刚性腔壁 144围合成空气腔,可形变腔壁142与相变储热材料相接触。

本实用新型公开的实施例提供的散热装置1,在填充腔12中填入相变储热材料后,可令填充有相变储热材料的相变冷却部10与电池单体之间形成热传导,保证了电池单体的控温需求。设置空气腔元件14作为相变冷却部10中的填充腔12的部分或全部壁面,空气腔元件14中的可形变腔壁142与相变储热材料相接触,可形变腔壁142可随相变储热材料体积的变化而改变其表面形态,或向内侧凹陷或向外侧鼓起,从而直接改变了填充腔12的空间体积,可以适应相变储热材料体积的变化而不影响其结构,解决了相变储热材料在工作循环中的体积变化造成的结构问题,延长了散热装置1的使用寿命,进而降低了后期养护成本。可选地,相变冷却部10作为一个独立元件,可与电池单体直接接触,也可与容纳电池单体的容器直接接触从而与电池单体形成间接接触;相变冷却部10的容纳腔也可与容纳电池单体的容器形成一体式结构。可选地,相变储热材料为石蜡或复合相变储热材料。

在本实用新型的一个实施例中,优选地,可形变腔壁142为金属片。

在该实施例中,具体限定了空气腔元件14的材质。可形变腔壁142为金属材质,金属导热性好,可确保相变储热材料的正常传热;金属还耐高温和低温,在不同的环境温度和电池温度下都可保证结构的可靠;金属强度高,可经受形变和外力,延长了散热装置1的使用寿命。具体地,可形变腔壁142为软质金属薄片,软质表示可形变腔壁可在工作温度范围内发生形变,薄片的设计可进一步提高形变的灵活性,有助于适应相变储热材料的体积变化。可选地,可形变腔壁142也可为橡胶薄片。进一步地,刚性腔壁144也为金属材质,但为保证强度,选用硬质金属以满足刚性需求,并可适当增加厚度。

如图2至图4所示,在本实用新型的一个实施例中,优选地,空气腔元件 14还包括气孔146,气孔146的数量为至少一个,气孔146位于空气腔元件14 未与相变储热材料相接触的腔壁上。

在该实施例中,随着可形变腔壁142的形变,可形变腔壁142和刚性腔壁 144围合成的空气腔的体积会发生变化,通过在空气腔元件14未与相变储热材料接触的腔壁上设置气孔146,可平衡空气腔内的压力,提高空气腔元件14 结构的稳定性。

在本实用新型的一个实施例中,进一步地,散热装置1还包括:散热框架 20,散热框架20包括外壳22和位于外壳22内的支撑筋24,支撑筋24将外壳 22内的空间划分为多个腔体,包括至少一个电池容纳腔26和至少一个填充腔 12,任一电池容纳腔26至少与一个填充腔12相邻设置,电池容纳腔26用于容置电池单体,电池容纳腔26和电池单体相适配,空气腔元件14设置在支撑筋24上并位于填充腔12内。

在该实施例中,具体限定了一种散热框架20,在其外壳22中利用支撑筋 24划分出多个腔体,从而将电池容纳腔26和填充腔12集成于一体,简化了结构,且相邻的电池容纳腔26和填充腔12共用壁面,有助于减小相变储热材料与电池单体之间的热阻。其中,各腔体的分布没有限定,只要保证任一电池容纳腔26可与至少一个填充腔12相邻设置即可确保电池单体与相变储热材料之间的热传导。电池单体与电池容纳腔26相适配,可提高电池单体与电池容纳腔26的接触面积,减小热阻。

如图3和图4所示,在本实用新型的一个实施例中,进一步地,散热装置 1还包括:散热框架20,散热框架20包括外壳22和位于外壳22内的支撑筋 24,空气腔元件14和支撑筋24共同将外壳22内的空间划分为多个腔体,包括至少一个电池容纳腔26和至少一个填充腔12;其中,全部空气腔元件14 的可形变腔壁142均作为填充腔12的内壁,任一电池容纳腔26至少与一个填充腔12相邻设置,电池容纳腔26用于容置电池单体电池容纳腔26和电池单体相适配。

在该实施例中,具体限定了另一种散热框架20,在其外壳22中利用支撑筋24和空气腔元件14共同划分出多个腔体,从而将电池容纳腔26和填充腔 12集成于一体,简化了结构,且相邻的电池容纳腔26和填充腔12共用壁面,有助于减小相变储热材料与电池单体之间的热阻。空气腔元件14中的刚性腔壁144可以起到足够的支撑作用,有助于减少支撑筋24数量,减少原料,并降低热阻。其中,各腔体的分布没有限定,只要保证任一电池容纳腔26可与至少一个填充腔12相邻设置即可确保电池单体与相变储热材料之间的热传导。电池单体与电池容纳腔26相适配,可提高电池单体与电池容纳腔26的接触面积,减小热阻。具体地,加工时先成型出外壳22和支撑筋24,再将空气腔元件14焊接在支撑筋24或外壳22上以设置到特定位置。

在以上两个实施例中,具体地,针对圆柱形电芯,如图3和图4所示,电池容纳腔26呈圆柱状。散热框架20的外轮廓可为正方形、正六边形或五边形结构,其中的五边形结构为在正方形上拼接一个以该正方形的一条边为底边且顶角为90度或120度的等腰三角形所形成的五边形,既保证了外轮廓的规则性,又便于在使用多个散热装置1时确保多个散热框架20紧密无缝隙地排列,有利于整体温度均衡,散热装置1单独使用时,散热框架20的外轮廓除采用上述形状外,还可根据需要采用圆形、三角形等形状。

如图3和图4所示,在本实用新型的一个实施例中,优选地,散热框架20 呈柱状,全部腔体均沿散热框架20的高度方向延伸并贯穿散热框架20。

在该实施例中,具体限定了散热框架20和各腔体的形状。散热框架20呈柱状,各腔体也沿柱状散热框架20的高度方向贯穿延伸,形成各腔体在散热框架20的横截面上并列排布的结构,此时各腔体均在散热框架20自身高度方向上的两端具有开口,便于安装电池单体和填充相变储热材料,安装完成后直接封闭散热框架20的两端即可实现可靠密封,操作简单,密封效果好。

如图3和图4所示,在本实用新型的一个实施例中,优选地,每个电池容纳腔26均被多个填充腔12包围。

在该实施例中,进一步限定了电池容纳腔26和填充腔12的位置关系。由于每个电池容纳腔26均被填充腔12包围,则不会出现两个电池容纳腔26相邻设置而使得相应的两个电池单体之间形成热传导的情况,避免了影响电池本体与相变储热材料的正常换热,例如散热时,高温的电池本体一侧与低温的相变储热材料换热,另一侧与高温的另一电池本体换热,会影响散热效果并导致电池本体温度分布不均,容易造成损坏。

在本实用新型的一个实施例中,进一步地,散热装置1还包括:温度传感器,设置在电池单体上以检测电池单体的温度,和/或设置在相变冷却部10上以检测相变储热材料的温度;温度调节部,温度调节部与相变冷却部10相接触;及控制器,与温度传感器及温度调节部相连,控制器根据温度传感器的检测结果控制温度调节部为相变储热材料供热或散热。

在该实施例中,为散热装置1补充设置温度传感器、控制器和温度调节部,在电池单体温度升高时,相变储热材料吸收电池单体的热量,降低电池单体的温度;当电池单体的温度继续升高或温度降低幅度过大超出了最佳工作温度区间时,温度传感器将温度信号传输给控制器,然后控制器控制温度调节部为相变储热材料散热或供热,进而降低或升高电池单体的温度,整个工作期间,冷却以及加热并不直接对电池单体进行,而是直接作用于相变储热材料,这样能避免急速降温或者加热对电池的损伤,有助于延长电池单体的使用寿命,并能提高其充放电效率,且对经常处于低温环境下或者需在低温环境启动的电池单体有很大的保护作用。经过以上两个方向的温度调节,可以使电池单体的温度保持在最佳工作温度区间,对电池单体的效率以及寿命均有积极影响。

对于温度传感器的设置位置,除直接设置在电池单体上以检测其温度外,还可将温度传感器设置在相变冷却部10上检测相变储热材料的温度以反映电池单体的状态,提高了温度传感器设置位置的灵活性。

在本实用新型的一个实施例中,进一步地,温度调节部包括:风冷部,风冷部包括:至少一个气流通道28,气流通道28与填充腔12相邻设置;及风扇,风扇的数量为至少一个,风扇位于气流通道28的进风口和/或出风口,风扇用于引导气体在气流通道28内流动以与相变储热材料换热;和/或加热片,设置在填充腔12的壁面上,加热片用于加热相变储热材料。

在该实施例中,具体限定了温度调节部的组成。温度调节部包括用于进一步降温的风冷部和/或用于升温的加热片,其中,风冷部包括风扇和与填充腔 12相邻设置的气流通道28,开启风扇可驱动冷却空气通过气流通道28以对相变储热材料进行冷却;加热片设置在填充腔12的壁面上,可直接对相变储热材料进行加热,具体地,加热片设置在填充腔12的内壁面上,避免设置在气流通道28中造成热量损失。

如图3和图4所示,在本实用新型的一个实施例中,进一步地,腔体还包括至少一个气流通道28,气流通道28与填充腔12相邻设置;散热装置1还包括:风扇(图中未示出),风扇的数量为至少一个,风扇位于气流通道28的进风口和/或出风口,风扇用于引导气体在气流通道28内流动以与相变储热材料换热。

在该实施例中,在电池单体温度升高时,相变储热材料可吸收电池单体的热量,降低电池单体的温度;当电池单体的温度继续升高超出了最佳工作温度区间时,通过设置风扇并将外壳22内的至少一个与填充腔12相邻的腔体用作气流通道28,可驱动冷却空气通过气流通道28以对相变储热材料进行冷却,进而降低电池单体的温度,这种降温方式避免了电池单体的急速冷却造成的损伤。气流通道28与填充腔12和电池容纳腔26集成于一体,既不必增设气流通道28,简化了整体结构,又确保了气流通道28与填充腔12充分接触,减小了热阻,提高了散热效率。

如图3和图4所示,在本实用新型的一个实施例中,优选地,全部填充腔 12被全部气流通道28包围。

在该实施例中,全部填充腔12集中设置,气流通道28包围填充腔12,一方面避免了电池容纳腔26与气流通道28直接接触造成降温幅度过大损伤电池,另一方面,占主要重量的相变储热材料和电池单体都集中在散热框架20 中部,提高了结构的稳定性。

在本实用新型的一个实施例中,进一步地,散热装置1还包括:加热片,加热片设置在支撑筋24上和/或空气腔元件14的刚性腔壁144上,加热片用于加热相变储热材料。

在该实施例中,通过在支撑筋24和/或刚性腔壁144上设置加热片,可在电池的温度过低时对相变储热材料进行加热,进而提高电池单体的温度,避免了电池单体的冷启动造成的损伤,对经常处于低温环境下或者需在低温环境启动的电池单体有很大的保护作用。具体地,当加热片设置在刚性腔壁144上时,该刚性腔壁144应构成填充腔12的内壁面,即相应的空气腔元件14应位于两个填充腔12之间或一个填充腔12与一个电池容纳腔26之间,而非位于一个填充腔12与气流通道28之间,从而避免造成热量损失。

在本实用新型的一个实施例中,进一步地,散热装置1还包括:温度传感器,设置在电池容纳腔26的外壁面上和/或电池单体上以检测电池单体的温度,和/或设置在支撑筋24上和/或空气腔元件14上和/或相变储热材料内以检测相变储热材料的温度;控制器,与温度传感器、风扇及加热片相连,控制器根据温度传感器的检测结果控制风扇为相变储热材料散热或控制加热片为相变储热材料供热。

在该实施例中,为散热装置1补充设置温度传感器和控制器,有助于控制风扇和加热片的工作,提高换热效率和电池单体工作的稳定性。在电池单体温度升高时,相变储热材料吸收电池单体的热量,降低电池单体的温度;当电池单体的温度继续升高超出了最佳工作温度区间时,温度传感器将温度信号传输给控制器,然后控制器启动风扇进行降温;当电池单体经过冷却温度降低至适宜工作区间时,控制器关闭风扇,完成对电池单体的冷却。当电池的温度过低时,温度传感器将温度信号传输至控制器,之后控制器开启加热模式,内置加热片会对相变储热材料进行加热。经过以上两个方向的温度调节,可以使电池单体的温度保持在最佳工作温度区间,对电池单体的效率以及寿命均有积极影响。整个工作期间,冷却以及加热并不直接对电池单体进行,而是直接作用于相变储热材料,这样能避免急速降温或者加热对电池的损伤,有助于延长电池单体的使用寿命,并能提高其充放电效率。

由于电池单体位于电池容纳腔26内,不便于直接在电池单体的侧壁上设置温度传感器,故可将温度传感器设置在电池单体的一端或设置在电池容纳腔 26的外壁面以测量电池单体的温度;此外,还可将温度传感器设置在相变冷却部10相应的支撑筋24或空气腔元件14上或插入相变储热材料内,亦可反映电池单体的状态,提高了温度传感器设置位置的灵活性。

在本实用新型的一个实施例中,优选地,温度传感器位于散热框架20远离风扇的一端。

在该实施例中,进一步限定了温度传感器的设置位置。由于风扇驱动气体流动,会降低其附近空气的温度,将温度传感器设置在散热框架20远离风扇的一端,可避免风扇对温度传感器的干扰,提高测温结果的准确度。

如图3和图4所示,在本实用新型的一个实施例中,进一步地,散热装置 1还包括:底座30,位于散热框架20的底端,风扇位于底座30中;盖板(图中未示出),位于散热框架20的顶端。

在该实施例中,散热装置1还包括分别位于散热框架20两端的底座30和盖板,风扇设置在底座30中,既保证了固定位置可靠,又保护风扇不受外力损坏,延长了产品的使用寿命。此外,散热框架20在两端形成密封结构,再覆盖底座30和盖板,进一步提高了密封程度,且保证了外观的整体性。具体地,盖板仅覆盖电池容纳腔26和填充腔12对应的区域,不覆盖气流通道28,或令盖板完全覆盖散热框架20的顶端,但在气流通道28对应的位置开设通气孔,以保证风扇运行时气流通畅。

接下来通过几个具体实施例介绍本实用新型提供的散热装置1。

具体实施例一:

散热装置1包括散热框架20和温度反馈系统,支撑筋24将散热框架20 内的空间划分为电池容纳腔26和填充腔12,电池容纳腔26为电池单体提供了放置空间;填充腔12内可填充石蜡并设置有空气腔元件14,空气腔元件14 如图1所示,其一侧为可形变腔壁142,另一侧为刚性腔壁144,空气腔元件 14设置在填充腔12的支撑筋24内壁面上,使空气腔元件14的可形变腔壁142 形成填充腔12的部分内壁,其曲面形状可随石蜡体积的膨胀或缩小而适应地变化。温度反馈系统包括温度传感器、温度调节部和控制器,具体而言,在电池单体的顶端设置有温度传感器,用于测量电池单体的温度,在填充腔12内设置温度传感器,用于检测石蜡的温度;控制器则根据温度传感器的检测结果控制温度调节部;温度调节部包括风冷部和加热片,分别用于为石蜡降温和升温,风冷部包括与填充腔12相邻设置的气流通道28和位于气流通道28一端的风扇,加热片贴设在填充腔12内的支撑筋24和刚性腔壁144上。

具体实施例二:

除散热框架20内的空间由支撑筋24和空气腔元件14共同划分外,其他结构均与具体实施例一相同。

具体实施例三:

如图3所示,散热装置1包括呈柱状的散热框架20,沿散热框架20的高度方向延伸的支撑筋24和空气腔元件14共同将散热框架20内的空间由内向外划分为电池容纳腔26、填充腔12和气流通道28,电池容纳腔26为电池单体提供了放置空间,每个电池容纳腔26均被多个填充腔12包围;填充腔12 包括内外两层,其内可填充石蜡;气流通道28位于最外层,气流通道28的一端设有风扇。其中,空气腔元件14如图1所示,其一侧为可形变腔壁142,具体为软质金属薄片,其曲面形状可随石蜡体积的膨胀或缩小而适应地变化;另一侧为刚性腔壁144,具体为硬质金属。空气腔元件14作为单体,安装在填充腔12的支撑筋24上。

具体实施例四:

在具体实施例一的基础上,空气腔元件14在可形变腔壁142和刚性腔壁 144之间是一个空气腔,如图2所示,空气腔壁面上开有气孔146。

具体实施例五:

如图3和图4所示,散热装置1包括呈柱状的散热框架20和位于散热框架20两端的盖板和底座30。沿散热框架20的高度方向延伸的支撑筋24和空气腔元件14共同将散热框架20内的空间由内向外划分为电池容纳腔26、填充腔12和气流通道28,电池容纳腔26为电池单体提供了放置空间,每个电池容纳腔26均被多个填充腔12包围,在电池单体的顶端设置有温度传感器,用于测量电池单体的温度;填充腔12包括内外两层,其内可填充石蜡并置有温度传感器,用于测量石蜡的温度,在外层填充腔12内的支撑筋24和刚性腔壁144 上贴设有加热片,且该刚性腔壁144构成填充腔12的内壁面,在低温环境下为其内的石蜡加热进而提高电池单体的工作温度;气流通道28位于最外层。底座30内设置有风扇。其中,空气腔元件14如图1和图2所示,其一侧为可形变腔壁142,具体为软质金属薄片,其曲面形状可随石蜡体积的膨胀或缩小而适应地变化;另一侧为刚性腔壁144,具体为硬质金属,在可形变腔壁142 和刚性腔壁144之间是一个空气腔,空气腔壁面上开有气孔146。空气腔元件 14作为单体,安装在填充腔12的支撑筋24上。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种散热组件,包括至少两个如上述任一实施例所述的散热装置1。

本实用新型公开的实施例提供的散热组件包括上述任一实施例所述的散热装置1,因而具备该散热装置1的全部有益技术效果,在此不再赘述。散热装置1的数量为至少两个,这些散热装置1的散热框架20的外轮廓可为正方形、正六边形或五边形结构,其中的五边形结构为在正方形上拼接一个以该正方形的一条边为底边且顶角为90度或120度的等腰三角形所形成的五边形,既保证了外轮廓的规则性,又便于确保多个散热框架20紧密无缝隙地排列,有利于整体温度均衡。这些散热装置1排列成一体,其排列方式可按需设定。

本实用新型第三方面的实施例提供了一种动力电池装置,包括:电池单体,电池单体的数量为至少一个;相变储热材料;及如上述任一技术方案所述的散热装置,相变储热材料设置在散热装置的填充腔内。

本实用新型公开的实施例提供的动力电池装置包括上述任一实施例所述的散热装置1,因而具备该散热装置1的全部有益技术效果,在此不再赘述。

本实用新型第四方面的实施例提供了一种车辆,包括:动力电池组,动力电池组包括至少一个如上述实施例所述的动力电池装置。

本实用新型公开的实施例提供的车辆,包括至少一个上述实施例所述的动力电池装置组成的动力电池组,实现了双向保护电池单体的功能,能对电池单体进行降温,也能提高电池单体的工作温度,使电池单体始终工作在最佳工作温度区间,适用于过热环境也适用于过冷环境,可以显著改善电池的工作状态,提升其工作稳定性、工作效率,延长使用寿命,并且提高其对环境的适应能力。车辆的动力电池组包括至少一个动力电池装置,具体而言,整个动力电池装置可作为一个电池组单元,将多个该单元组装而成为动力电池组;也可以增加一个动力电池装置内电池容纳腔26的数量,亦形成一个动力电池组。动力电池组的组织形式并不影响其功能。

在本实用新型的一个实施例中,优选地,当动力电池组包括多个散热装置 1时,多个散热装置1的盖板为一体式结构。

在该实施例中,当动力电池组包括多个散热装置1时,这些散热装置1共用一个盖板,可利用这个盖板覆盖全部散热装置1,既提供了辅助性的连接固定作用,又提升了整体美观程度。具体地,在盖板与气流通道28相对应的位置开设通气孔,以保证风扇运行时气流通畅。

在本说明书的描述中,术语“上”、“下”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公开的实施例和简化描述,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实用新型的限制;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型公开的实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型公开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实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型公开的实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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