冷却结构、电池及用电装置的制作方法

专利检索2025-06-07  4


本技术涉及电池,尤其涉及冷却结构、电池及用电装置。


背景技术:

1、新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛,例如,搭载电池的新能源汽车已经被广泛使用,另外,电池还被越来越多地应用于储能领域等。

2、在搭载电池的新能源汽车中,电池模组或电池单体可以用于全部或部分地提供动力。在使用过程中,电池单体或电池模组的外轮廓上或设置有冷却结构,冷却结构内充设有冷却液,以为电池单体或电池模组降温,以发挥电池的热管理功能。但电池单体或电池模组在工作中会发生膨胀,但冷却结构无法为电池单体或电池模组膨胀提供避让空间,降低电池的安全性和可靠性。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本技术实施例提供的冷却结构、电池及用电装置,可以为电池单体或电池模组膨胀提供避让空间,以提升电池的安全性和可靠性。

2、本技术通过如下技术方案实现。

3、本技术第一方面提供的冷却结构包括冷却基板和支撑组件,其中,冷却基板用于设置在电池单体或电池模组的外轮廓上,冷却基板内形成冷却腔,冷却腔用于设置冷却液;支撑组件设置在冷却腔内,支撑组件具有使冷却腔沿第一方向发生形变的能力;其中,第一方向为电池单体或电池模组发生膨胀的方向。

4、本技术提供的冷却结构,由于在冷却腔内设置支撑组件,而支撑组件具有使冷却腔沿第一方向发生形变的能力,当电池单体或电池模组在工作中发生膨胀,且电池单体或电池模组发生膨胀的方向与支撑组件具有使冷却腔沿第一方向发生形变的能力的第一方向相同,此时,支撑组件可以使冷却腔沿第一方向发生形变,以为电池单体或电池模组的膨胀提供避让空间,使得膨胀的电池单体或电池模组无需受到冷却结构的挤压,减少了电池单体或电池模组失控的现象的出现,进一步提高了电池的安全性和可靠性。相比于相关技术中,电池单体或电池模组工作时,发生膨胀,冷却结构无法为电池单体或电池模组提供避让空间,使得膨胀的电池单体或电池模组受到冷却结构的挤压,造成电池的失控的技术问题,本技术通过设置具有使冷却腔沿第一方向发生形变的能力,以为电池单体或电池模组的膨胀提供避让空间,使得膨胀的电池单体或电池模组无需受到冷却结构的挤压,减少了电池单体或电池模组失控的现象出现,进一步提高了电池的安全性和可靠性。

5、在本技术的一种可能的实现方式中,支撑组件包括第一支撑件,冷却腔沿第一方向的至少一个内腔壁上设置有第一支撑件,沿第一方向,第一支撑件与相对的内腔壁之间具有避让间隙,或,相对的两个第一支撑件之间具有避让间隙,避让间隙以使冷却腔沿第一方向发生形变。

6、本技术提供的冷却结构,由于在冷却腔沿第一方向的至少一个内腔壁上设置有第一支撑件,且第一支撑件与相对的内腔壁之间具有避让间隙,或,相对的两个第一支撑件之间具有避让间隙,该避让间隙以使冷却腔沿第一方向发生形变,以为电池单体或电池模组的膨胀提供避让空间,同时,当电池单体或电池模组膨胀导致第一支撑件与相对的内腔壁抵靠或相对的两个第一支撑件抵靠时,此时,第一支撑件可以为冷却腔提供支撑力,以减少冷却腔被完全挤压,导致冷却腔的流道闭合,冷却液无法在冷却腔内正常流动,无法为电池单体或电池模组降温,进而导致电池的热管理功能降低或丧失的现象。

7、在本技术的一种可能的实现方式中,冷却腔沿第一方向的两个内腔壁上均设置有第一支撑件,两个第一支撑件沿第一方向的投影错位,沿第一方向,两个第一支撑件分别与相对的内腔壁之间具有相同的避让间隙。

8、本技术提供的冷却结构,由于在冷却腔沿第一方向的两个内腔壁上均设置第一支撑件,两个第一支撑件沿第一方向的投影错位,当电池单体或电池模组膨胀,挤压冷却基板时,其中,一个第一支撑件靠近相对的内腔壁,内腔壁靠近另一个第一支撑件,将两个第一支撑件分别与相对的内腔壁之间具有相同的避让间隙,避免出现一个第一支撑件抵靠相对内腔壁时,内腔壁未与另一个支撑件抵靠的现象,使得其中一个第一支撑件失效。

9、在本技术的一种可能的实现方式中,第一支撑件包括第一端和第二端,第一端靠近对应设置第一支撑件的内腔壁,第二端远离对应设置第一支撑件的内腔壁,第二端为第一平面,与第二端相对的内腔壁为第二平面,第一平面和第二平面平行。

10、本技术提供的冷却结构,由于第一支撑件的第二端为第一平面,与第二端相对的内腔壁为第二平面,且第一平面和第二平面平行。当电池单体或电池模组发生膨胀时,第二端与内腔壁抵靠时,第二端可以与内腔壁完全贴合,以为冷却腔提供较强的支撑力,以减少冷却腔被完全挤压的现象。

11、在本技术的一种可能的实现方式中,第一端为第三平面,沿第一方向,第一平面的投影大于第三平面的投影。

12、本技术提供的冷却结构,由于第一支撑件的第一端为第三平面,且第一平面的投影大于第三平面的投影,如此,第一支撑件为类似于梯形的结构,使得第一平面与相对的内腔壁之间的接触面积更大,同时,也可以减轻整个冷却结构的重量。

13、在本技术的一种可能的实现方式中,第一支撑件与对应设置第一支撑件的内腔壁垂直。

14、本技术提供的冷却结构,由于第一支撑件与对应设置第一支撑件的内腔壁垂直,此时,第一支撑件与相对的内腔壁抵靠时,第一支撑件提供的支撑力可完全作用于相对的内腔壁,无分力的出现,同时,也方便第一支撑件在内腔壁上的安装。

15、在本技术的一种可能的实现方式中,第一支撑件为一个,第一支撑件设置在冷却腔的中部位置。

16、本技术提供的冷却结构,由于第一支撑件为一个,将第一支撑件设置在冷却腔的中部位置,当第一支撑件与相对的内腔壁抵靠时,第一支撑件提供的支撑力作用于内腔壁,有助于支撑力在冷却腔的内腔壁的平均分配,进而使冷却液可以沿冷却腔均匀分布,走料均匀,从而使冷却基板厚度均匀。

17、在本技术的一种可能的实现方式中,冷却基板内形成多个冷却腔,第一支撑件为多个,多个第一支撑件一一对应设置在多个冷却腔内。

18、本技术提供的冷却结构,由于多个第一支撑件一一对应设置在多个冷却腔内,当电池单体或电池模组发生膨胀时,每个第一支撑件均可以与每个冷却腔内相对的内腔壁贴合,以为每个冷却腔提供较强的支撑力,以减少每个冷却腔被完全挤压,冷却液无法在每个冷却腔内正常流动,无法为电池单体或电池模组降温的现象。

19、在本技术的一种可能的实现方式中,沿第一方向,避让间隙的尺寸大于等于电池单体或电池模组的尺寸的百分之0.5,避让间隙的尺寸小于等于电池单体或电池模组的尺寸的百分之5。

20、本技术提供的冷却结构,由于避让间隙的尺寸大于等于电池单体或电池模组的尺寸的百分之0.5,避让间隙的尺寸小于等于电池单体或电池模组的尺寸的百分之5,如此,该避让间隙的尺寸可为膨胀的电池单体或电池模组提供较优避让空间的同时,也为电池单体或电池模组提供较好的冷却降温功能。

21、在本技术的一种可能的实现方式中,支撑组件包括第二支撑件,第二支撑件包括第三端和第四端,第三端和第四端分别与冷却腔内沿第一方向的两个内腔壁连接,第二支撑件的延伸方向与第一方向非平行,以使冷却腔沿第一方向发生形变。

22、本技术提供的冷却结构,由于第二支撑件的第三端和第二端分别与冷却腔沿第一方向的两个内腔壁连接,且第二支撑件的延伸方向与第一方向非平行,由于第二支撑件的延伸方向与第一方向非平行,存在以使膨胀的电池单体或电池模组挤压冷却基板时,第二支撑件可跟随冷却基板被挤压,以使冷却腔沿第一方向发生形变,进而为膨胀的电池单体或电池模组提供避让空间。同时,第二支撑件也为冷却腔的内壁提供支撑力,减少冷却腔被完全挤压,导致冷却腔的流道闭合,冷却液无法在冷却腔内正常流动,无法为电池单体或电池模组降温,进而导致电池的热管理功能降低或丧失的现象。

23、在本技术的一种可能的实现方式中,第二支撑件的延伸方向与第一方向的夹角大于等于20度,小于90度。

24、本技术提供的冷却结构,由于第二支撑件的延伸方向与第一方向的夹角大于等于20度小于90度,如此,可提升膨胀的电池单体或电池模组挤压冷却基板时,第二支撑件可跟随冷却基板被挤压的可能性,同时,方便加工和制作。

25、在本技术的一种可能的实现方式中,第三端和第四端分别与冷却腔内沿第一方向的两个内腔壁的连接位置设置有加强凸起。

26、本技术提供的冷却结构,由于第三端和第四端分别与冷却腔沿第一方向的两个内腔壁的连接位置设置有加强凸起,以增强连接位置的可靠性,减少第二支撑件跟随冷却基板被挤压时,第二支撑件与内腔壁分离的现象出现。

27、在本技术的一种可能的实现方式中,支撑组件包括第一支撑件,冷却腔沿第一方向的至少一个内腔壁上设置有第一支撑件,沿第一方向,第一支撑件与相对的内腔壁之间具有避让间隙,或,相对的两个第一支撑件之间具有避让间隙,避让间隙以使冷却腔沿第一方向发生形变,沿第一方向,第二支撑件的投影与第一支撑件的投影错位。

28、本技术提供的冷却结构,由于冷却腔内同时设置有第一支撑件和第二支撑件,该第一支撑件和第二支撑件均可以使冷却腔沿第一方向发生形变,沿第一方向,将第二支撑件的投影设置为与第一支撑件的投影错位,以避免第一支撑件和第二支撑件在冷却腔沿第一方向发生形变时,第一支撑件和第二支撑件发生干涉,以阻碍冷却腔沿第一方向发生形变,无法为电池单体或电池模组提供充分的避让空间。

29、在本技术的一种可能的实现方式中,第二支撑件为多个,多个第二支撑件间隔设置在冷却腔内,以将冷却腔分隔为多个子冷却腔。

30、本技术提供的冷却结构,由于第二支撑件为多个,多个第二支撑件间隔设置在冷却腔内,以将冷却腔分隔为多个子冷却腔,此时,第二支撑件可以作用多个子冷却腔的分隔板,无需单独设置分隔板,以减少冷却结构的重量。

31、本技术第二方面提供一种电池,该电池包括电池单体或电池模组以及第一方面任一项提供的冷却结构,冷却结构的冷却基板设置在电池单体或电池模组的外轮廓上。

32、本技术提供的电池,由于包括了第一方面任一项提供的冷却结构,因此,具有同样的技术效果。即,可以为电池单体或电池模组膨胀提供避让空间,以提升电池的安全性和可靠性。

33、本技术第三方面提供一种用电装置,该用电装置包括第二方面任一项提供的电池,而第二方面的电池包括了第一方面任一项提供的冷却结构,因此,具有同样的技术效果。即,可以为电池单体或电池模组膨胀提供避让空间,以提升电池的安全性和可靠性,进而提升用电装置的安全性和可靠性。


技术特征:

1.一种冷却结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的冷却结构,其特征在于,所述支撑组件包括第一支撑件,所述冷却腔沿所述第一方向的至少一个内腔壁上设置有所述第一支撑件,沿所述第一方向,所述第一支撑件与相对的所述内腔壁之间具有避让间隙,或,相对的两个所述第一支撑件之间具有避让间隙,所述避让间隙以使所述冷却腔沿所述第一方向发生形变。

3.根据权利要求2所述的冷却结构,其特征在于,所述冷却腔沿所述第一方向的两个内腔壁上均设置有所述第一支撑件,两个所述第一支撑件沿所述第一方向的投影错位,沿所述第一方向,两个所述第一支撑件分别与相对的所述内腔壁之间具有相同的避让间隙。

4.根据权利要求2或3所述的冷却结构,其特征在于,所述第一支撑件包括第一端和第二端,所述第一端靠近对应设置所述第一支撑件的所述内腔壁,所述第二端远离对应设置所述第一支撑件的所述内腔壁,所述第二端为第一平面,与所述第二端相对的所述内腔壁为第二平面,所述第一平面和所述第二平面平行。

5.根据权利要求4所述的冷却结构,其特征在于,所述第一端为第三平面,沿所述第一方向,所述第一平面的投影大于所述第三平面的投影。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的冷却结构,其特征在于,所述第一支撑件与对应设置所述第一支撑件的所述内腔壁垂直。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的冷却结构,其特征在于,所述第一支撑件为一个,所述第一支撑件设置在所述冷却腔的中部位置。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的冷却结构,其特征在于,所述冷却基板内形成多个所述冷却腔,所述第一支撑件为多个,多个所述第一支撑件一一对应设置在多个所述冷却腔内。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的冷却结构,其特征在于,沿所述第一方向,所述避让间隙的尺寸大于等于所述电池单体或所述电池模组的尺寸的百分之0.5,所述避让间隙的尺寸小于等于所述电池单体或所述电池模组的尺寸的百分之5。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却结构,其特征在于,所述支撑组件包括第二支撑件,所述第二支撑件包括第三端和第四端,所述第三端和所述第四端分别与所述冷却腔内沿所述第一方向的两个内腔壁连接,所述第二支撑件的延伸方向与所述第一方向非平行,以使所述冷却腔沿所述第一方向发生形变。

11.根据权利要求10所述的冷却结构,其特征在于,所述第二支撑件的延伸方向与所述第一方向的夹角大于等于20度,小于90度。

12.根据权利要求10或11所述的冷却结构,其特征在于,所述第三端和所述第四端分别与所述冷却腔内沿所述第一方向的两个内腔壁的连接位置设置有加强凸起。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的冷却结构,其特征在于,所述支撑组件包括第一支撑件,所述冷却腔沿所述第一方向的至少一个内腔壁上设置有第一支撑件,沿所述第一方向,所述第一支撑件与相对的所述内腔壁之间具有避让间隙,或,相对的两个所述第一支撑件之间具有避让间隙,所述避让间隙以使所述冷却腔沿所述第一方向发生形变,沿所述第一方向,所述第二支撑件的投影与所述第一支撑件的投影错位。

14.根据权利要求13所述的冷却结构,其特征在于,所述第二支撑件为多个,多个所述第二支撑件间隔设置在所述冷却腔内,以将所述冷却腔分隔为多个子冷却腔。

15.一种电池,其特征在于,包括:

16.一种用电装置,其特征在于,包括:


技术总结
本申请涉及电池技术领域,公开了一种冷却结构、电池及用电装置。该冷却结构包括冷却基板和支撑组件,其中,冷却基板用于设置在电池单体或电池模组的外轮廓上,冷却基板内形成冷却腔,冷却腔用于设置冷却液;支撑组件设置在冷却腔内,支撑组件具有使冷却腔沿第一方向发生形变的能力;其中,第一方向为电池单体或电池模组发生膨胀的方向。本申请提供的冷却结构可以为电池单体或电池模组膨胀提供避让空间,提升电池的安全性和可靠性。

技术研发人员:侯跃攀,宋彬杰
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:20230913
技术公布日:2024/5/29
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