本公开的实施方式一般涉及电池热管理,并且更具体地,涉及热管装置、电池包及其热管理系统、用电设备和蒸发器。
背景技术:
1、新能源行业随着时代发展各项技术也越趋于完善,锂电池的应用也越来越广泛,锂电池的展现形式也越来越多样化,诸如软包电池、方壳电池、圆柱电池、六方棱柱电池等等。这些电池也可应用于各个不同的领域,从消费电子产品如手机、电脑、小家电到航空航天领域都有广泛的应用。但人们为了追求更好的体验:如在汽车行业动力电池要满足更高的续驶里程需求;更快的充、放电速度;满足一些产业技术不断的升级、换代等等;再比如,电池发热始终随着人们需求提高也在不断的升高,那么更为高效的散热方式显得极为重要。
2、现有的圆柱电池pack散热技术包括:如图1所示,在圆柱电芯之间使用蛇形口琴管半环绕圆柱电池外壳的方式,再在蛇形管道进行冷却液的循环,从而达到对圆柱电池进行热交换,而热交换致使冷却液升高后,再由空调对冷却液进行降温。如图2所示,使用液冷板贴合电芯顶部或底部进行热交换,包括在电芯顶部、底部层叠设置的保温棉a、液冷板热管理b和保温材料c。
3、然而,一方面,当前设计制造的圆柱电芯的容量越来越大,从18650的2400mah左右到特斯拉4680的26ah左右,以及,另一方面,电池pack充放电倍率要求越来越高,尤其是快充技术。目前的圆柱电池pack散热技术具有以下缺点:
4、其一,蛇形管方案:蛇形管贴合电芯的液冷方案由于其导热热阻和蛇形管内部散热面积的局限性,致使其不再适合和满足大容量圆柱电芯(4680)的高倍率充放电工况的散热。
5、其二,顶部或底部散热技术:由于电芯自身导热系数的各向异性特性,以及高度方向导热路径的增大,致使其电芯自身从顶部至底部的导热热阻增大,从而使单体电芯顶部或底部的温度差异呈扩大化。
6、其三,在整个动力电池的热管理系统中,传热和热交换途径增大:由电芯释放热量,经过壁面导热传递给液冷板,经由液冷板与冷却液热交换,再由冷却液带走至空调热交换系统,再由空调热交换系统传递给车辆外部,整个热交换过程完成,其过程过于冗杂。其热交换路径过长,致使空调冷量在热交换过程中造成一定损失;同时整个热交换过程的接触热阻和传热热阻过大,同样是致使电芯温度拉高的重要原因。
技术实现思路
1、根据本公开的实施方式,提供了一种热管装置、电池包及其热管理系统、用电设备和蒸发器,实现了电池pack的高效散热。
2、在本公开的第一方面,提供了一种热管装置。该热管装置包括:
3、主热管,沿其延伸方向上具有两端,一端为蒸发端,另一端为冷凝端;
4、导热部,其沿所述蒸发端侧的主热管外表面周向设置,包括:
5、从主热管的外表面向外延伸的延伸部,和
6、设置在所述延伸部的延伸端且用于与电芯的外周面匹配接触的翅片部。
7、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,还包括接触部,所述接触部贴合设置于所述蒸发端侧的主热管外表面上,且所述延伸部从所述接触部向外延伸设置。
8、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述接触部为筒形结构,所述筒形结构套设于所述蒸发端侧的主热管上;
9、所述延伸部沿所述接触部的周向设置多个,所述延伸部与所述翅片部一一对应设置。
10、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述翅片部包括与多个所述延伸部相应设置的翅片,所述翅片在垂直于所述主热管轴向的平面上的投影为弧形结构。
11、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述导热部还具有设置在相邻所述延伸部之间的加强部。
12、在本公开的第二方面,提供了一种电池包。该电池包包括:下箱体,所述下箱体内排布设置多个电芯,相邻所述电芯间形成电芯间隙,还包括,
13、匹配设置于所述电芯间隙内的如本公开第一方面提供的热管装置,所述翅片部与所述电芯间隙周边的电芯外周面匹配接触。
14、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述主热管设置于所述电芯间隙内,且所述主热管的轴向与所述电芯的高度方向一致;
15、所述翅片部与所述电芯间隙的形状相匹配。
16、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述翅片部包括翅片,所述延伸部和翅片在轴向上的高度均与所述电芯的高度相适配;
17、沿所述翅片的轴向方向上,所述翅片均包裹与其相对应的所述电芯的外表面。
18、在本公开的第三方面,提供了一种用电设备,该用电设备包括如本公开第一方面提供的热管装置或如本公开第二方面提供的电池包。
19、在本公开的第四方面,提供了一种用于电池包的热管理系统,该用于电池包的热管理系统包括如本公开第一方面提供的热管装置或如本公开第二方面提供的电池包中的热管装置,所述热管装置中主热管的冷凝端与蒸发器连接。
20、在本公开的第五方面,提供了一种用于与如本公开第一方面提供的热管装置配合设置的蒸发器,该蒸发器包括:
21、蒸发器壳体;和
22、设置在所述蒸发器壳体内侧的蒸发管,其中,
23、至少在所述蒸发器壳体的一侧表面设置有与各所述热管装置的冷凝端连接的多个孔。
24、本公开的热管装置、电池包及其热管理系统、用电设备和蒸发器,通过在各电芯的间隙间设置热管装置,并且热管装置具有与电芯间隙的形状相匹配且与电芯的外周面接触的翅片部,一方面利用热管高效传热特性,将电芯产生的热量快速导出,另一方面,通过导热部,增大了热管装置与电芯的热交换接触面积,提高了散热效果,并且缩小了电芯顶部与底部温度差异性。
25、不仅如此,本公开通过热管装置的主热管与蒸发器装配,直接通过蒸发器迅速冷却主热管冷凝端,可使主热管内部液体迅速回流。从而,整个热管理系统只有二级热交换,减少了系统热交换热阻,降低了热交换造成的损失,提升整个热管理效率,节约能源。
26、从而,本公开能够更好的满足大容量圆柱电芯散热、高倍率充放电的散热等工况的需要。
27、应当理解,公开内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施方式的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
1.一种热管装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的热管装置,其特征在于,还包括接触部,所述接触部贴合设置于所述蒸发端侧的主热管外表面上,且所述延伸部从所述接触部向外延伸设置。
3.根据权利要求2所述的热管装置,其特征在于,所述接触部为筒形结构,所述筒形结构套设于所述蒸发端侧的主热管上;
4.根据权利要求1-3任一项所述的热管装置,其特征在于,所述翅片部包括与多个所述延伸部相应设置的翅片,所述翅片在垂直于所述主热管轴向的平面上的投影为弧形结构。
5.根据权利要求1-3任一项所述的热管装置,其特征在于,所述导热部还具有设置在相邻所述延伸部之间的加强部。
6.一种电池包,包括下箱体,所述下箱体内排布设置多个电芯,相邻所述电芯间形成电芯间隙,其特征在于,还包括,
7.根据权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述主热管设置于所述电芯间隙内,且所述主热管的轴向与所述电芯的高度方向一致;
8.根据权利要求6或7所述的电池包,其特征在于,所述翅片部包括翅片,所述延伸部和翅片在轴向上的高度均与所述电芯的高度相适配;
9.一种用电设备,其特征在于,包括:
10.一种用于电池包的热管理系统,其特征在于,包括:
11.一种用于与如权利要求1~5任一项所述的热管装置配合设置的蒸发器,其特征在于,包括:
