CN106876810B - 热量管理装置及供电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及热量管理技术领域，尤其涉及一种热量管理装置及供电设备，热量管理装置应用于供电结构，供电结构为电芯、电池、电池组或电池包，热量管理装置包括骨架和受热后能够产气的固体导热物质，骨架能够设置于相邻的供电结构之间，以在骨架内形成容纳腔，固体导热物质设置于容纳腔内。当供电结构的发热量较小时，由于固体导热物质具有较高的导热性，因此固体导热物质可以将产生的热量传导出去，当供电结构的发热量较大时，固体导热物质会产生气体，而气体的导热性较差，因此可以阻止热量传递至相邻的供电结构上，以此保护供电结构。显然，此种热量管理装置可以兼顾供电结构在室温状态和高温状态下的热量管理需求，进而提升供电结构的循环性能。

Description

热量管理装置及供电设备

技术领域

本申请涉及热量管理技术领域，尤其涉及一种热量管理装置及供电设备。

背景技术

随着能源问题的不断恶化，采用以电池为基础的供电结构已经成为目前比较常用的供电方式，此供电结构具体可以是电芯、单个电池，也可以是多个电池形成的电池组，甚至是多个电池组组合形成的电池包，或者其他类似结构。此供电结构工作时，通常会产生较大的热量，为了保证供电结构能够正常工作，就需要对供电结构产生的热量进行管理，防止供电结构出现损坏。

传统技术中，可以在供电结构中设置隔热棉、隔热垫等隔热结构，此隔热结构可以阻隔供电结构产生的热量，防止这部分热量传递到相邻的供电结构上。然而，此种隔热结构在供电结构的发热量较大时可以控制热量的传递，以此尽量将热量控制在较小的范围内，如果供电结构的发热量较小时，供电结构产生的热量无法传递出去，导致供电结构的局部长期处于高温状态，造成供电结构的循环性能较差。

发明内容

本申请提供了一种热量管理装置及供电设备，以提高供电结构的循环性能。

本申请的第一方面提供了一种热量管理装置，应用于供电结构，所述供电结构为电芯、电池、电池组或电池包，所述热量管理装置包括骨架和受热后能够产气的固体导热物质，所述骨架能够设置于相邻的供电结构之间，以在所述骨架内形成容纳腔，所述固体导热物质设置于所述容纳腔内。

优选地，所述骨架包括环形外壳，所述环形外壳能够与相邻的所述供电结构围成所述容纳腔。

优选地，所述骨架还包括支撑板，所述支撑板与所述环形外壳相连接。

优选地，所述支撑板包括纵向板，所述纵向板能够平行于所述相邻的供电结构彼此朝向的面。

优选地，所述支撑板还包括多个横向板，所述横向板沿着所述相邻的供电结构的排布方向延伸。

优选地，各所述横向板中的至少两者交叉设置，和/或，所述纵向板与至少一个所述横向板交叉设置。

优选地，所述横向板和所述纵向板将所述容纳腔分割为多个子腔，各所述子腔中均设置所述固体导热物质。

优选地，所述环形外壳为封闭外壳，所述封闭外壳自身具有所述容纳腔。

优选地，所述骨架包括纵向板以及与所述纵向板相连的支撑柱。

优选地，所述支撑柱设置为多个，多个所述支撑柱分布于所述纵向板的相对两侧。

优选地：

所述固体导热物质充满所述容纳腔，

和/或，所述固体导热物质的材料为碳酸钠、碳酸氢钠、三聚氰胺、磷酸二氢铝和碳酸二氢铵中的一者；

所述骨架的材料为云母、石英、陶瓷、石棉、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、凯夫拉中的一者。

本申请的第二方面提供了一种供电设备，其包括供电结构和设置于相邻的所述供电结构之间的热量管理装置，所述供电结构为电芯、电池、电池组或电池包，所述热量管理装置为上述任一项所述的热量管理装置。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

上述热量管理装置可以应用于供电结构，其包括骨架和固体导热物质，当供电结构的发热量较小时，由于固体导热物质具有较高的导热性，因此固体导热物质可以将产生的热量传导出去，当供电结构的发热量较大时，固体导热物质会产生气体，而气体的导热性较差，因此可以阻止热量传递至相邻的供电结构上，以此保护供电结构。显然，此种热量管理装置可以兼顾供电结构在室温状态和高温状态下的热量管理需求，进而提升供电结构的循环性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例提供的热量管理装置的结构示意图；

图2为图1所示结构的切面图；

图3为图1所示装置中的固体导热物质转化为气态后的示意图；

图4为图3所示结构的切面图；

图5为本申请实施例提供的另一热量管理装置中的固体导热物质转化为气态后的示意图；

图6为图5所示结构的切面图；

图7为本申请实施例提供的又一热量管理装置中的固体导热物质转化为气态后的示意图；

图8为图7所示结构的切面图；

图9为本申请实施例提供的再一热量管理装置中的固体导热物质转化为气态后的示意图；

图10为图9所示结构的切面图。

附图标记：

10-骨架；

100-纵向板；

101-支撑柱；

102-环形外壳；

103-纵向板；

104-横向板；

11-固体导热物质。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-10所示，本申请实施例提供了一种热量管理装置，该热量管理装置应用于供电结构中，此供电结构可以为电芯、电池、电池组或者电池包，具体地，可以在相邻的电芯之间、相邻的电池之间、相邻的电池组之间、相邻的电池包之间设置该热量管理装置，当供电结构为电池组时，可以同时在相邻的电芯之间、相邻的电池之间设置热量管理装置，当供电结构为电池包时，可以同时在相邻的电芯、相邻的电池和相邻的电池组之间设置热量管理装置。

上述热量管理装置可以包括骨架10和受热后能够产气的固体导热物质11。骨架10能够设置于相邻的供电结构之间，其用于为固体导热物质11提供支撑，使得固体导热物质11能够保持在相邻的供电结构之间。因此，骨架10内可以形成容纳腔，固体导热物质11则设置于该容纳腔内。一般地，该容纳腔为封闭腔，一方面可以防止固体导热物质11出现部分甚至全部掉落的问题，另一方面，也可以使固体导热物质11受热后产生的气体保持在相邻的供电结构之间。

优选地，固体导热物质11的材料可以为碳酸钠、碳酸氢钠、三聚氰胺、磷酸二氢铝和碳酸二氢铵中的一者，也可以为这些材料的任意组合，更可以是其他产气剂或相变材料。另外，骨架10的制造材料可以为云母、石英、陶瓷、石棉、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、凯夫拉中的一者，或者为这些材料的任意组合。

当供电结构的发热量较小时，由于固体导热物质11具有较高的导热性，因此固体导热物质11可以将产生的热量传导出去，当供电结构的发热量较大时，固体导热物质11既可以带走一部分热量，也会产生气体，而气体的导热性较差，因此可以阻止热量传递至相邻的供电结构上，以此保护供电结构。显然，此种热量管理装置可以兼顾供电结构在室温状态和高温状态下的热量管理需求，进而提升供电结构的循环性能。

一种实施例中，如图9和10所示，骨架10可以包括纵向板100以及与该纵向板100相连的支撑柱101。支撑柱101可以沿着相邻的供电结构的排布方向延伸，使得该支撑柱101能够与固体导热物质11相接触，以此为固体导热物质11提供支撑力，使得固体导热物质11能够可靠地容纳于骨架10内的容纳腔中。具体地，可以仅在纵向板100的单侧设置支撑柱101，也可以在纵向板100的相对两侧均设置支撑柱101。本申请优选支撑柱101设置为多个，形状可以为圆柱，各支撑柱101分布于纵向板100的相对两侧，也就是在纵向板100的相对两侧均设置支撑柱101，使得相邻的供电结构均与固体导热物质11相接触，避免局部区域热积累严重以此优化供电结构的循环性能。

另一种实施例中，如图1-8所示，骨架10可以包括环形外壳102，该环形外壳102能够与相邻的供电结构围成前述的容纳腔。也就是说，相邻的供电结构可以夹持住该环形外壳102，进而通过该环形外壳102、供电结构的外表面形成容纳腔。此种结构相比于上一种骨架10可以更好地限制固体导热物质11，防止固体导热物质11散落。

进一步地，骨架10还可以包括支撑板，该支撑板与上述环形外壳102相连接。与支撑柱101的结构相似，该支撑板可以辅助限制固体导热物质11。可选地，该支撑板可以包括纵向板103，该纵向板103能够平行于相邻的供电结构彼此朝向的面。例如，环形外壳102可以为矩形的环形外壳102，纵向板103的外缘可以沿着该环形外壳102的外周方向与环形外壳102固定连接。此种结构不仅可以辅助限制固体导热物质11，还可以简化热量管理装置的加工工序。

更进一步地，上述支撑板还可以包括多个横向板104，该横向板104沿着相邻的供电结构的排布方向延伸。该横向板104同样可以起到辅助限制固体导热物质11、简化热量管理装置的加工工序的效果。可选地，各横向板104中的至少两者可以交叉设置，以形成网格状结构，例如井字形结构、米字形结构等等，以提高支撑板的结构强度。当支撑板包括纵向板103时，该纵向板103可以与至少一个横向板104交叉设置，以此形成更为牢固的支撑板。

上述横向板104和纵向板103可以进一步将前述的容纳腔分割为多个子腔，各子腔中均设置固体导热物质11，以此增加固体导热物质11的设置量，优化热量管理装置的导热性能。同时，此种方式还可以将固体导热物质11分散在多个子腔内，使得固体导热物质11受到的限制力更充分、均匀，进而进一步提高固体导热物质11在骨架10内的牢固度。

另外，固体导热物质11可以只占据容纳腔的一部分空间，也可以充满容纳腔。为了优化热量管理装置的导热性能，本申请实施例优选固体导热物质11充满容纳腔。

前述实施例描述的是骨架10与相邻的供电结构之间共同形成容纳腔的方式，为了更好地限制固体导热物质11，也可以将骨架10的环形外壳102设置为封闭外壳，该封闭外壳自身具有容纳腔，即，骨架10单独可以形成容纳腔，而无需与相邻的供电结构共同形成容纳腔。相比而言，此种方式使得固体导热物质11在未与供电结构装配到一起时，也能够始终位于骨架10内，更不容易散落。

基于上述结构，本申请实施例还提供一种供电设备，其可包括供电结构和设置于相邻的供电结构之间的热量管理装置，该供电结构为电芯、电池、电池组或电池包，此热量管理装置为上述任一实施例所描述的热量管理装置。

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

Claims (9)

1.一种热量管理装置，应用于供电结构，所述供电结构为电芯、电池、电池组或电池包，其特征在于，所述热量管理装置包括骨架和受热后产气的固体导热物质，所述骨架设置于相邻的供电结构之间，以在所述骨架内形成容纳腔，所述固体导热物质设置于所述容纳腔内；

所述骨架包括环形外壳，所述环形外壳与相邻的所述供电结构围成所述容纳腔，或者；

所述骨架包括纵向板以及与所述纵向板相连的支撑柱。

2.根据权利要求1所述的热量管理装置，其特征在于，所述骨架还包括支撑板，所述支撑板与所述环形外壳相连接。

3.根据权利要求2所述的热量管理装置，其特征在于，所述支撑板包括纵向板，所述纵向板平行于所述相邻的供电结构彼此朝向的面。

4.根据权利要求3所述的热量管理装置，其特征在于，所述支撑板还包括多个横向板，所述横向板沿着所述相邻的供电结构的排布方向延伸。

5.根据权利要求4所述的热量管理装置，其特征在于，各所述横向板中的至少两者交叉设置，和/或，所述纵向板与至少一个所述横向板交叉设置。

6.根据权利要求5所述的热量管理装置，其特征在于，所述横向板和所述纵向板将所述容纳腔分割为多个子腔，各所述子腔中均设置所述固体导热物质。

7.根据权利要求1所述的热量管理装置，其特征在于，所述支撑柱设置为多个，多个所述支撑柱分布于所述纵向板的相对两侧。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的热量管理装置，其特征在于：所述固体导热物质充满所述容纳腔，

和/或，所述固体导热物质的材料为碳酸钠、碳酸氢钠、三聚氰胺、磷酸二氢铝和碳酸二氢铵中的一者；

所述骨架的材料为云母、石英、陶瓷、石棉、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、凯夫拉中的一者。

9.一种供电设备，其特征在于，包括供电结构和设置于相邻的所述供电结构之间的热量管理装置，所述供电结构为电芯、电池、电池组或电池包，所述热量管理装置为权利要求1-8中任一项所述的热量管理装置。