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换热组件及电池模组的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-14 14:43:49

本技术涉及电池领域,具体涉及一种换热组件及电池模组。

背景技术:

1、电池模组内部的多个电池单体在充放电使用过程中由于发生化学反应会产生大量的热量,现有常采用液冷板等换热件与电池模组中的电池单体进行热交换,从而达到散热目的,以保证电池单体使用的安全性。为确保电池单体与换热件紧密相贴,以提高二者之间的热交换面积从而提高换热效率,常在电池单体与换热件之间设置导热胶。由于电池单体在充放电易膨胀变形并挤压换热件,导致换热件发生塑型形变,电池单体回缩后,导热胶受电池单体及换热件之间的拉力而脱胶,电池单体和换热件之间出现空隙,造成换热件与电池单体的贴合度降低,进而影响换热件的换热效果,最终导致电池模组出现安全隐患。

技术实现思路

1、针对上述问题,本技术实施例提供一种换热组件及电池模组,能够有效提高换热效果及换热效率,保证电池模组的正常使用及提高电池模组的安全性。

2、本技术第一方面实施例提供了一种换热组件,所述换热组件包括:

3、第一换热板,所述第一换热板包括第一配合部;

4、第二换热板,所述第二换热板包括第二配合部,所述第一配合部与所述第二配合部沿第一方向间隔形成容置腔;及

5、至少一个弹性件,所述弹性件设置于所述容置腔内,所述弹性件至少与所述第一配合部和所述第二配合部中的一者连接,其中,所述换热组件具有压缩状态及非压缩状态,当所述换热组件处于所述压缩状态时,所述弹性件沿所述第一配合部指向所述第二配合部方向的尺寸为d1,当所述换热组件处于所述非压缩状态时,所述弹性件沿所述第一配合部指向所述第二配合部方向的尺寸为d2,其中,d2>d1。

6、需要说明的是,本技术实施例所述的换热组件可以应用于电池模组,以对电池模组中的电池单体进行冷却或预加热,且本技术各个实施方式中均以所述换热组件应用于电池模组为例进行说明。

7、在本技术的实施例中,通过在所述容置腔内设置所述弹性件,能够避免所述换热组件与所述电池单体之间出现较大间隙,保证换热组件与电池单体保证一定的换热面积,从而提高所述换热组件的换热效果及换热效率。并且,通过设置所述弹性件至少与所述第一配合部和所述第二配合部中的一者连接,方便将所述弹性件固定于容置腔中,提高所述换热组件的可靠性。

8、在本技术的一些实施方式中,所述弹性件呈螺旋状,且所述弹性件沿所述第一方向延伸。

9、在本技术的实施例中,螺旋状的所述弹性件结构简单,安装方便,恢复形变的效果好,能够在保证所述弹性件具有压缩及回弹功能的同时,减少所述弹性件的重量及占用空间,使得所述换热组件整体结构更为紧凑和轻量化。

10、在本技术的一些实施方式中,所述第一换热板包括第一本体部及第一定位部,所述第一定位部自所述第一本体部朝向所述第二换热板凸起,所述第二换热板包括第二本体部及第二定位部,所述第二定位部自所述第二本体部朝向所述第一换热板凸起,所述第一定位部与所述第二定位部配合形成定位部,所述弹性件套设于所述定位部的周侧。

11、在本技术的实施例中,通过将所述第一定位部与所述第二定位部配合形成定位部,且所述弹性件套设于所述定位部的周侧,所述定位部可以对弹性件进行限位,进一步提高所述换热组件整体结构的稳定性及可靠性。且由于所述第一定位部自所述第一本体部朝向所述第二换热板凸起,所述第二定位部自所述第二本体部朝向所述第一换热板凸起,所述第一定位部和所述第二定位部可以分别一体成型于第一换热板和第二换热板上,从而提高所述换热组件的加工效率、降低加工成本。

12、在本技术的一些实施方式中,所述第一定位部与所述第二定位部具有相同的外径d3,且所述外径d3与所述弹性件内径d4满足:d3+0.3mm≤d4≤d3+1.5mm。

13、本技术所述的定位部外径d3与所述弹性件内径d4满足:d3+0.3mm≤d4≤d3+1.5mm,使得所述定位部在保证对所述弹性件限位作用的同时,提高所述弹性件的安装效率,进而提高所述换热组件整体结构的加工效率。

14、在本技术的一些实施方式中,所述弹性件包括第一连接部、第二连接部及第一形变部,所述第一连接部连接所述第一配合部,所述第二连接部连接所述第二配合部,所述第一形变部的一端弯折连接所述第一连接部,另一端弯折连接所述第二连接部,且所述形变部可形变,以使所述换热组件具有压缩状态及非压缩状态。

15、在本技术的实施例中,所述第一连接部及所述第二连接部分别与所述第一配合部及所述第二配合部连接,使得所述弹性件两端分别与所述第一换热板及所述第二换热板连接,提高所述弹性件的可靠性及所述换热组件整体结构的稳定性。所述第一形变部能够在所述换热组件受膨胀力作用时发生形变,所述第一形变部的两端分别与所述第一连接部及所述第二连接部弯折连接,使得所述弹性件整体结构简单,易于加工。

16、进一步地,所述第一形变部包括:

17、第一子形变部,所述第一子形变部的一端弯折连接于所述第一连接部,且所述第一子形变部相较于所述第一连接部倾斜设置;及

18、第二子形变部,所述第二子形变部的一端弯折连接于所述第二连接部,且所述第二子形变部相较于所述第二连接部倾斜设置,所述第二子形变部的另一端与所述第一子形变部的另一端弯折相连或圆弧连接。

19、在本技术的实施例中,通过将所述第一子形变部相较于所述第一连接部倾斜设置,所述第二子形变部相较于所述第二连接部倾斜设置,且所述第二子形变部与所述第一子形变部弯折相连或圆弧连接,使得所述形变部在所述换热组件受膨胀力作用时能够对应发生形变,即所述第一子形变部与所述第二子形变部能够相对靠近,以适应所述换热组件的形变,从而进一步提高所述换热组件的可靠性。

20、进一步地,所述弹性件还包括第二形变部,所述第二形变部包括:

21、第三子形变部,所述第三子形变部的一端弯折连接于所述第一连接部,且所述第三子形变部相较于所述第一连接部倾斜设置;及

22、第四子形变部,所述第四子形变部的一端弯折连接于所述第二连接部,且所述第四子形变部相较于所述第二连接部倾斜设置,所述第四子形变部的另一端与所述第三子形变部的另一端弯折相连或圆弧连接。

23、在本技术的实施例中,通过设置所述第二形变部,所述第二形变部与所述第一形变部同时对所述第一换热板及所述第二换热板施加回弹力,能够增强所述弹性件的回弹力,提高回弹效果。且所述第一连接部、所述第一形变部、所述第二连接部及所述第二形变部依次连接,形成中空的环状结构,能够减少制造材料成本,并预留出足够的压缩空间,以适应所述电池单体的膨胀。中空的环状结构还能供换热介质的流经,从而降低换热介质的流阻。

24、进一步地,所述第一子形变部的所述一端及所述另一端均位于所述第一连接部和所述第二连接部的一侧,且所述第三子形变部的所述一端及所述另一端位于所述第一连接部和所述第二连接部的另一侧。

25、在本技术的一些实施方式中,通过设置所述第一子形变部的所述一端及所述另一端均位于所述第一连接部和所述第二连接部的一侧,且所述第三子形变部的所述一端及所述另一端位于所述第一连接部和所述第二连接部的另一侧,能够增强所述换热组件适应所述电池单体膨胀力的能力,以进一步提高所述换热组件的可靠性。

26、进一步地,所述第二形变部与所述第一形变部对称设置。

27、在本技术的实施例中,通过设置所述弹性件呈对称结构,相较于非对称结构更易于成型且稳定性较高。

28、在本技术的一些实施方式中,所述第一换热板包括第一本体部及第一子扰流部,所述第一子扰流部自所述第一本体部朝向所述第二换热板凸起,所述第二换热板包括第二本体部及第二子扰流部,所述第二子扰流部自所述第二本体部朝向所述第一换热板凸起,所述第一子扰流部与所述第二子扰流部抵接形成扰流部。

29、在本技术的实施例中,通过设置所述扰流部,能够增加换热介质在容置腔内的流动路径,使得换热介质与所述电池单体之间的换热时长得到有效延长,换热介质与所述电池单体的换热面积得到扩大,从而达到较高的换热效率。通过所述第一子扰流部自所述第一本体部朝向所述第二换热板凸起,且所述第二子扰流部自所述第二本体部朝向所述第一换热板凸起,使得所述第一子扰流部及所述第二子扰流部能够一体成型于所述第一换热板及所述第二换热板,从而提高所述换热组件的生产效率。

30、进一步地,所述换热组件还包括设置于所述容置腔的换热介质及与所述容置腔连通的进口和出口,所述换热介质自所述进口流入所述容置腔直至所述出口流出,沿所述换热介质的流动方向,所述扰流部具有相背设置的第一端和第二端,所述第一端指向所述第二端的方向与所述换热介质流动方向相同,所述第一端沿第二方向的尺寸d5与所述第二端沿第二方向的尺寸d6满足:d5<d6,其中,所述第二方向与所述第一端指向所述第二端的方向不同,且所述第二方向与所述第一方向不同。

31、在本技术的实施例中,通过设置所述第一端沿所述第二方向的尺寸d5小于所述第二端沿第二方向的尺寸d6,能够减少所述扰流部的占用面积,即在起到扰流作用的同时,提高所述换热组件的换热面积。同时,能够引导所述换热介质的流动方向,起到更好的扰流效果。

32、进一步地,所述换热组件还包括沿第三方向间隔分布多组扰流组,每组所述扰流组包括沿第二方向间隔分布的多个所述扰流部,相邻两个所述扰流部之间沿所述第二方向的最小距离d7与所述扰流部沿所述第二方向的最大尺寸w满足:d7≥w,相邻两组所述扰流组沿第三方向的最小距离d8与所述扰流部沿所述第三方向的最大尺寸l满足:d≤l。

33、在本技术的实施例中,通过设置多个扰流部,能够进一步增加换热介质在所述容置腔内的流动路径,延长换热介质与所述电池单体之间的换热时长,增大换热介质与所述电池单体的换热面积,从而进一步提高换热效率。并且,本技术所述的换热组件的多个扰流部按照上述方式进行排列,能够保证所述换热组件具有良好的换热效果。

34、进一步地,所述第一换热板包括第一本体部及与第一本体部的一端弯折连接的第一固定部,且所述第一固定部设于背离所述第二换热板的一侧;所述第二换热板包括第二本体部及与第二本体部的一端弯折连接的第二固定部,所述第二固定部设于背离所述第一换热板的一侧,且所述第一本体部的所述一端与所述第二本体部的所述一端相邻。

35、在本技术的实施例中,通过设置所述第一固定部及第二固定部能够提高所述换热组件的结构强度。另外,所述换热组件可以通过第一固定部及所述第二固定部与电池箱或电池安装架连接,使得换热组件固定于池箱或者电池安装架上。同时,第一固定部及所述第二固定部可用于放置所述电池单体,对所述电池单体具有防护作用。并且,所述电池单体与所述第一固定部及所述第二固定部连接后,当所述电池单体膨胀时,所述电池单体受到来自所述第一固定部及所述第二固定部的拉力,能够降低所述电池单体与所述换热组件由于膨胀力作用而相互脱离的风险。

36、本技术第二方面实施例提供了一种电池模组,所述电池模组包括:

37、电池组,所述电池组包括依次排列设置的多个电池单体;

38、换热组件,所述换热组件用于对所述电池组进行换热;

39、导热件,所述导热件设置于所述电池组与所述换热组件之间。其中,所述换热组件请参阅前面各个实施方式中介绍,在此不再赘述。

40、在本技术的实施例中,通过采用本技术所述的换热组件,可以填充至少部分所述导热件与所述电池单体和所述换热组件中的至少一者之间由于所述电池单体回缩形成的间隙,保证所述换热组件与所述导热件、及所述电池单体与所述导热件之间接触的面积,即保证所述换热组件与所述电池单体的换热面积,提高所述换热组件的换热效率及换热效果,从而提高所述电池模组的可靠性和安全性。且通过将所述换热组件与包括所述多个电池单体的电池组间隔设置,使得所述换热组件可以同时对所述多个电池单体进行换热,能够提高所述换热组件的换热效率。

41、进一步地,所述电池单体包括弯折相连的多个外表面,所述电池单体的面积最大的外表面朝向所述换热组件设置,所述导热件设置于所述电池单体的面积最大的外表面与所述换热组件之间。

42、在本技术的实施例中,通过将所述导热件设置于所述电池单体的面积最大的外表面与所述换热组件之间,进一步提高所述换热组件与所述电池单体的换热面积,从而进一步提高所述换热组件的换热效率。

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