本技術(shù)涉及電池,具體而言,涉及一種電池裝置及用電裝置。
背景技術(shù):
1、節(jié)能減排是汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,電動(dòng)車輛由于其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)成為汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。對(duì)于電動(dòng)車輛而言,電池技術(shù)又是關(guān)乎其發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。
2、電池裝置廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)交通工具、電動(dòng)工具、無(wú)人機(jī)、儲(chǔ)能設(shè)備等領(lǐng)域。電池裝置包括電池單體。在電池技術(shù)中,除了兼顧電池裝置的使用性能,電池裝置的可靠性也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題?;诖?,如何提升電池裝置的可靠性是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種電池裝置及用電裝置,能夠提升電池裝置的可靠性。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種電池裝置,包括箱體、電池單體、第一熱管理部件、第二熱管理部件和導(dǎo)熱件;電池單體容納于箱體內(nèi);第一熱管理部件容納于箱體內(nèi)并與電池單體沿第一方向相對(duì)設(shè)置,第一熱管理部件設(shè)置有流道,流道用于流入或流出流體介質(zhì),以管理電池單體的溫度;第二熱管理部件容納于箱體內(nèi)并與電池單體沿第二方向相對(duì)設(shè)置,第二熱管理部件被配置為管理電池單體的溫度,第二熱管理部件包括收容部和相變材料,收容部具有收容腔,相變材料容納于收容腔內(nèi),收容腔具有開(kāi)口,第二方向與第一方向垂直;導(dǎo)熱件與第一熱管理部件導(dǎo)熱連接,并封堵開(kāi)口,導(dǎo)熱件的導(dǎo)熱系數(shù)大于收容部的導(dǎo)熱系數(shù)。
3、在上述技術(shù)方案中,第一熱管理部件的流道內(nèi)流入或流出流體介質(zhì),流體介質(zhì)能夠和第一熱管理部件進(jìn)行熱交換,且第一熱管理部件能夠與電池單體進(jìn)行熱交換,從而實(shí)現(xiàn)第一熱管理部件管理電池單體的溫度。第二熱管理部件與電池單體沿第二方向相對(duì)設(shè)置,第一熱管理部件與電池單體沿第一方向相對(duì)設(shè)置,使得電池單體在多個(gè)方向上被第一熱管理部件和第二熱管理部件共同管理溫度,提升電池單體的溫度管理效果。相變材料收容于收容部?jī)?nèi),相變材料能夠與電池單體進(jìn)行熱交換,從而在收容腔內(nèi)發(fā)生相變。導(dǎo)熱件的導(dǎo)熱系數(shù)大于收容部的導(dǎo)熱系數(shù),且導(dǎo)熱件封堵開(kāi)口并與第一熱管理部件導(dǎo)熱連接,導(dǎo)熱件能夠快速將收容腔內(nèi)的熱量傳遞至第一熱管理部件,或?qū)⒌谝粺峁芾聿考臒崃靠焖賯鬟f至收容腔內(nèi),提高了第二熱管理部件和第一熱管理部件的熱交換效率,從而提高了第二熱管理部件管理電池單體的溫度的能力,使得電池單體能夠處于一個(gè)溫度較為穩(wěn)定的環(huán)境,降低電池單體的溫度過(guò)低或過(guò)高的風(fēng)險(xiǎn),從而降低電池單體熱失控的風(fēng)險(xiǎn),提高了電池裝置的可靠性。
4、在一些實(shí)施例中,電池裝置包括多個(gè)第二熱管理部件,多個(gè)第二熱管理部件沿第二方向間隔設(shè)置,相鄰的兩個(gè)第二熱管理部件之間設(shè)置有電池單體,導(dǎo)熱件連接至少兩個(gè)收容部,并封堵至少兩個(gè)收容部的收容腔的開(kāi)口。通過(guò)在相鄰的兩個(gè)第二熱管理部件之間設(shè)置電池單體,電池單體沿第二方向的兩側(cè)的第二熱管理部件均能與電池單體進(jìn)行熱交換,提高電池單體的吸熱或散熱效率。導(dǎo)熱件連接至少兩個(gè)收容部,以便于兩個(gè)第二熱管理部件進(jìn)行熱交換,能夠減少第二熱管理部件之間的溫差,提升多個(gè)第二熱管理部件整體對(duì)電池單體的控溫能力。
5、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件連接于至少兩個(gè)收容部沿第三方向的同一端,第一方向和第二方向均垂直于第三方向。這樣,能夠減少導(dǎo)熱件連接多個(gè)收容部的路徑,減少導(dǎo)熱件材料的使用,節(jié)約導(dǎo)熱件的材料成本。導(dǎo)熱件連接于收容部的端部,能夠降低導(dǎo)熱件對(duì)電池單體的影響,降低導(dǎo)熱件接觸電池單體而導(dǎo)致電池單體短路或溫度失衡的風(fēng)險(xiǎn),提高電池裝置的可靠性。
6、在一些實(shí)施例中,沿第二方向,相鄰的兩個(gè)收容部通過(guò)一個(gè)導(dǎo)熱件相連。這樣,導(dǎo)熱件連接兩個(gè)收容部的路徑較短,一方面,節(jié)省了導(dǎo)熱件的材料使用,降低了成本;另一方面,較短的路徑能夠降低導(dǎo)熱件的熱量損失,提高導(dǎo)熱件在收容部和收容部之間以及收容部和第一熱管理部件之間的熱傳導(dǎo)效率,提升第二熱管理部件對(duì)電池單體的控溫效果。
7、在一些實(shí)施例中,相鄰的三個(gè)收容部通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)熱件相連,兩個(gè)導(dǎo)熱件分別連接于相鄰的三個(gè)收容部中位于中間位置的收容部沿第三方向的兩端,第一方向和第二方向均垂直于第三方向。這樣,多個(gè)收容部通過(guò)多個(gè)導(dǎo)熱件串聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)收容部的連接,使得多個(gè)收容部能夠通過(guò)多個(gè)導(dǎo)熱件交換熱量,使得多個(gè)收容部的收容腔內(nèi)的溫度更加均勻,在部分收容腔內(nèi)的溫度失衡時(shí),其余部分的收容腔能夠和溫度失衡的收容腔進(jìn)行熱交換,從而降低第二熱管理部件管理電池單體溫度失效的風(fēng)險(xiǎn)。
8、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件垂直于第一方向的截面呈弧形。這樣,在沿第二方向相鄰的兩個(gè)收容部的位置發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)熱件能夠通過(guò)形變以適應(yīng)收容部的位置變化,降低導(dǎo)熱件損壞的風(fēng)險(xiǎn),提高導(dǎo)熱件和收容部的連接穩(wěn)定性和位置穩(wěn)定性。
9、在一些實(shí)施例中,相鄰的兩個(gè)收容部之間設(shè)置有沿第三方向排布的多個(gè)電池單體,第一方向和第二方向均垂直于第三方向。這樣,相鄰的兩個(gè)收容部能夠同時(shí)管理多個(gè)電池單體的溫度,提高了第二熱管理部件對(duì)電池單體的溫度的管理效率。
10、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件的一部分延伸至收容腔內(nèi)。這樣,能夠促進(jìn)導(dǎo)熱件和收容腔內(nèi)部的熱交換,從而提升第二熱管理部件和第一熱管理部件的熱交換效率。
11、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件延伸至收容腔內(nèi)的部分與相變材料接觸。這樣,收容腔內(nèi)的相變材料能夠直接與導(dǎo)熱件進(jìn)行熱交換,從而提升相變材料與第一熱管理部件的熱交換效率,進(jìn)而提升第二熱管理部件與第一熱管理部件的熱交換效率。
12、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件的導(dǎo)熱系數(shù)大于或等于100w/(m·k)。這樣,導(dǎo)熱件具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱能力,能夠?qū)⑹杖萸粌?nèi)的熱量傳導(dǎo)至第一熱管理部件或?qū)⒌谝粺峁芾聿考臒崃總鲗?dǎo)至收容腔內(nèi),提升了第二熱管理部件和第一熱管理部件之間的熱交換效率。
13、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件的材質(zhì)為銅、鋁、銀或石墨。這樣,降低了導(dǎo)熱件的材料的獲取難度,也降低了導(dǎo)熱件的成本。
14、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件為導(dǎo)熱板,導(dǎo)熱板的厚度為0.5mm-2mm。在導(dǎo)熱板的厚度大于或等于0.5mm時(shí),能夠提升導(dǎo)熱件傳導(dǎo)熱量的能力,從而促進(jìn)第一熱管理部件和第二熱管理部件的熱交換效率;在導(dǎo)熱板的厚度小于或等于2mm時(shí),能夠減小導(dǎo)熱件的尺寸,節(jié)約導(dǎo)熱件的成本,也能夠減小導(dǎo)熱件占用箱體內(nèi)的空間,使得箱體內(nèi)能夠具有更大的空間容納電池單體,提升電池裝置的體積能量密度。因此,在導(dǎo)熱件的厚度為0.5mm-2mm時(shí),能夠兼顧導(dǎo)熱件的熱傳導(dǎo)能力和節(jié)約導(dǎo)熱件的成本,兼顧第一熱管理部件和第二熱管理部件的熱交換效率和電池裝置的體積能量密度。
15、在一些實(shí)施例中,電池裝置還包括第一導(dǎo)熱膠層,沿第一方向,第一導(dǎo)熱膠層的至少部分位于導(dǎo)熱件和第一熱管理部件之間,并連接導(dǎo)熱件和第一熱管理部件。這樣,一方面,第一導(dǎo)熱膠層能夠提升導(dǎo)熱件和第一熱管理部件之間的熱交換效率;另一方面,第一導(dǎo)熱膠層能夠固定導(dǎo)熱件和第一熱管理部件的位置,提升導(dǎo)熱件和第一熱管理部件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
16、在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱件與第一熱管理部件鉚接。這樣,導(dǎo)熱件和第一熱管理部件之間的連接更加穩(wěn)定,且導(dǎo)熱件和第一熱管理部件鉚接的位置進(jìn)一步促進(jìn)了導(dǎo)熱件和第一熱管理部件的熱交換,提升導(dǎo)熱件和第一熱管理部件的熱交換效率。
17、在一些實(shí)施例中,電池裝置還包括第一導(dǎo)熱膠層,沿第一方向,第一導(dǎo)熱膠層的至少部分位于導(dǎo)熱件和第一熱管理部件之間,并連接導(dǎo)熱件和第一熱管理部件,導(dǎo)熱件面向第一熱管理部件的一端設(shè)置有鉚接部,鉚接部穿過(guò)第一導(dǎo)熱膠層與第一熱管理部件鉚接。這樣,導(dǎo)熱件和第一熱管理部件通過(guò)第一導(dǎo)熱膠層連接,且通過(guò)鉚接部鉚接,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱件和第一熱管理部件的雙重固定,提升導(dǎo)熱件和第一熱管理部件的連接穩(wěn)定性。且第一導(dǎo)熱膠層和鉚接部均能夠提升導(dǎo)熱件和第一熱管理部件之間的熱交換效率。
18、在一些實(shí)施例中,電池裝置還包括第二導(dǎo)熱膠層,沿第二方向,第二導(dǎo)熱膠層的至少部分位于電池單體和收容部之間,并連接電池單體和收容部。這樣,一方面,收容部和電池單體可以通過(guò)第二導(dǎo)熱膠層進(jìn)行熱交換,提升電池單體和收容部的熱交換效率;另一方面,第二導(dǎo)熱膠層使得電池單體和收容部在箱體的位置更加穩(wěn)定,提升電池單體和收容部的位置穩(wěn)定性。
19、在一些實(shí)施例中,沿第二方向,電池單體具有面向收容部的第一表面,第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值為60%-100%。第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值大于或等于60%時(shí),能夠提升收容部和電池單體的熱交換效率,提升第二熱管理部件對(duì)電池單體的溫度的管理效果;第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值小于或等于100%時(shí),能夠減少收容部的材料使用,降低收容部的制造成本;因此,第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值為60%-100%時(shí),能夠兼顧提高收容部和電池單體的熱交換效率和收容部的制造成本。
20、在一些實(shí)施例中,第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值為70%-90%。第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值大于或等于70%時(shí),能夠進(jìn)一步地提高收容部和電池單體的熱交換效率,提升第二熱管理部件對(duì)電池單體的溫度的管理效果;第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值小于或等于90%時(shí),能夠進(jìn)一步地減少收容部的材料使用,降低收容部的制造成本;因此,第一表面與收容部的接觸面積與第一表面的面積比值為70%-90%時(shí),能夠進(jìn)一步地兼顧提高收容部和電池單體的熱交換效率和收容部的制造成本。
21、在一些實(shí)施例中,沿第二方向,電池單體具有面向收容部的第一表面,第一表面為電池單體外表面面積最大的表面。這樣,第二熱管理部件與電池單體的第一表面相對(duì)設(shè)置,第二熱管理部件能夠通過(guò)第一表面所在的壁部與電池單體進(jìn)行熱交換,提升第二熱管理部件對(duì)電池單體的溫度的管理效果。
22、在一些實(shí)施例中,收容部為絕緣材質(zhì)。這樣,能夠降低電池單體和第二熱管理部件絕緣失效的風(fēng)險(xiǎn),收容部還能夠沿第二方向?qū)㈦姵貑误w和箱體的箱壁分隔開(kāi),降低電池單體和箱體接觸而短路的風(fēng)險(xiǎn)。
23、在一些實(shí)施例中,收容部的材質(zhì)為氟橡膠、聚酰亞胺、硅膠、環(huán)氧樹(shù)脂或聚四氟乙烯。
24、在一些實(shí)施例中,相變材料的相變溫度為25°c-45°c。通過(guò)使用相變溫度在25°c-45°c之間的相變材料,使得第二熱管理部件的溫度更容易穩(wěn)定在25°c-45°c,從而使得電池單體的溫度更容易被控制在25℃-45℃之間,提升了電池單體的使用性能。
25、在一些實(shí)施例中,相變材料為十二水合硫酸鋁鉀、十二水合硫酸鋁銨、正十八烷、正二十烷、十水硫酸鈉或月桂酸。
26、在一些實(shí)施例中,電池裝置包括多個(gè)電池單體,多個(gè)電池單體沿第一方向僅一側(cè)設(shè)置有第一熱管理部件。這樣,降低了第一熱管理部件的設(shè)置難度。
27、在一些實(shí)施例中,第一熱管理部件位于多個(gè)電池單體的底部,第一熱管理部件被配置支撐多個(gè)電池單體。這樣,電池單體和第一熱管理部件的接觸能夠更加緊密,提升電池單體和第一熱管理部件之間的熱傳導(dǎo)效果。
28、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種用電裝置,包括第一方面任意一個(gè)實(shí)施例提供的電池裝置。