CN222883636U - 管路流量调节装置及具有其的电芯壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管路流量调节装置，设置在流体输送管路上，该调节装置包括：包裹体，固连在所述管路的外部，所述包裹体具有大于所述管路的弹性形变量；截流部，固定在所述包裹体上，并由所述管路的外部滑动插装在所述管路内，所述截流部具有部分保持在所述管路内以部分导通所述管路的第一状态，以及可驱动的移动而导通所述管路的第二状态；温感驱动部，作用在所述包裹体和所述管路之间，温感驱动部因感受所述管路内温度的变化而膨胀或收缩，以驱动所述包裹体带动所述截流部在所述第一状态和所述第二状态间切换。本实用新型具有实现散热系统根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命的效果。

Description

管路流量调节装置及具有其的电芯壳体

技术领域

本实用新型涉及汽车电池的技术领域，特别涉及一种管路流量调节装置及具有其的电芯壳体。

背景技术

新能源汽车动力电池作为该车辆的动力源，其性能与动力电池温度密切相关，为尽可能延长动力电池的使用寿命并获得最大功率，需要在规定温度范围内使用蓄电池；而动力电池充电和放电过程中均会存在发热问题，其主要是因为动力电池内部的化学反应和电流流动造成的。当产生的热量不能被有效的管理和散发，可能会导致动力电池温度升高，从而影响动力电池的性能和寿命，甚至可能导致电池过热、膨胀、泄露或发生火灾爆炸等，为此对动力电池进行有效的热管理是一项重大挑战。

在相关技术中，为确保动力电池在合适的温度范围内运行，整车上往往配备电池外部间接传导散热系统，例如液体冷却系统，而由于动力电池在充电工况比在放电工况有更高的散热需求，为此需要电池系统具有较大的散热能力以满足充电时的散热需求，而在车辆正常行驶和作业场景下，并不需要散热系统按照最大的冷却效率工作，散热系统无法根据动力电池不同的温度状态实现更好的温度调节，影响电池的使用性能和寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种管路流量调节装置，实现散热系统根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种管路流量调节装置，设置在流体输送管路上，该调节装置包括：

包裹体，固连在所述管路的外部，所述包裹体具有大于所述管路的弹性形变量；

截流部，固定在所述包裹体上，并由所述管路的外部滑动插装在所述管路内，所述截流部具有部分保持在所述管路内以部分导通所述管路的第一状态，以及可驱动的移动而导通所述管路的第二状态；

温感驱动部，作用在所述包裹体和所述管路之间，所述温感驱动部因感受所述管路内温度的变化而膨胀或收缩，以驱动所述包裹体带动所述截流部在所述第一状态和所述第二状态间切换。

进一步的，所述温感驱动部包括弹性囊，以及封存在所述弹性囊内的温感气体。

进一步的，所述温感气体采用四氟乙烷。

进一步的，所述弹性囊被束缚在所述包裹体的内表面和所述管路的外表面之间。

进一步的，所述温感驱动部被设置为至少两个，两个所述温感驱动部沿着所述管路的轴向分布在所述截流部的两侧。

进一步的，所述包裹体由橡胶材质制成。

进一步的，所述截流部沿着垂直于所述管路中心线的方向滑动插装在所述管路上。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的管路流量调节装置，通过设置包裹体，使包裹体包裹截流部和温感驱动部并与管路连通，包裹体内的流体直接接触温感驱动部，实现温感驱动部随着管路内流体的温度而膨胀或收缩，进而使截流部在管路内滑动，以实现管路的完全导通或部分导通。当管路内流体温度较高时，温感驱动部膨胀，带动包裹体发生弹性形变，实现调节截流部与管路的相对位置，此时管路完全导通，增加了管路的通路截面积，实现快速散热；当管路内流体温度正常时，管路部分导通，以降低散热系统的功率；实现了根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。

其次，通过设置弹性囊和温感气体，实现温感驱动部根据管路内流体的温度快速做出膨胀或收缩反馈；弹性囊确保能够发生膨胀形变的同时具有良好的密封性；温感气体不会产生使用疲劳，具有更好的耐久性。

此外，温感气体选用四氟乙烷，其使用完全不会破坏臭氧层，相对于其他制冷剂具有良好的受热膨胀能力并且更加的环保。

弹性囊被束缚在包裹体内表面和管路外表面之间，确保了弹性囊能直接接触管路内的流体而发生膨胀或收缩，同时当管路内流体温度过高，包裹体能限制弹性囊过度膨胀而导致的泄露或破碎，但不影响调节截流部使管路处于完全导通状态。

分布在截流部两侧的温感驱动部，共同感受管路内流体的温度，并同时做出膨胀或收缩反应，温感驱动部设置于截流部两侧能截流部受力更均衡，第一状态和第二状态切换更便捷。

截流部沿着垂直于管路中心线的方向滑动插装在管路上，能够实现截流部以最小的位移量来调节管路的导通状态，减少截流部的行程，实现调节装置的快速反应。

本实用新型还提出了一种电芯壳体，包括封装在电芯外部的壳主体，至少部分所述壳主体内集成有带有进液管道和出液管道的冷却管道，在所述出液管道上配置有如上设置的管路流量调节装置。

进一步的，所述壳主体包括贴合在所述电芯厚度方向两侧的一对板主体，各所述板主体内分别集成有并联设置的所述冷却管道。

进一步的，所述壳主体包括位于一对所述板主体之间并贴合在所述电芯厚度面上的盖板，连通一对所述板主体的所述进液管道和所述出液管道沿着所述电芯的长度方向间隔布置。

本实用新型所述的电芯壳体，通过设置在电芯外部设置壳主体和冷却管道，实现电芯与壳主体内冷却介质的热交换；通过在出液管道上装配管路流量调节装置，实现根据热交换后的流体温度调节出液管道的导通状态；实现散热系统根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。

同时相比于在多个电芯外侧设置水冷板导热，能够实现更好控制的温度调控，且能够减少电池包壳体集成水冷板的功能，减少装配制造压力，实现成本下降。

其次，通过设置在电芯厚度方向两侧的板主体，在确保电芯能够正常排布连接的同时电芯与壳主体接触面积的最大化，从而实现散热效率调节能力最大化。

此外，进液管道和出液管道沿电芯长度方向间隔布置，确保了冷却流体在壳主体内的流通时间，确保了冷却流体与壳主体的热交换时长。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一为显示截流部的剖视图；

图3为本实用新型实施例一为显示第一状态的示意图；

图4为本实用新型实施例一为显示第二状态的示意图；

图5为本实用新型实施例二的整体结构示意图；

图6为本实用新型实施例二图5中A部分的局部放大示意图；

图7为本实用新型实施例二为显示壳主体的部分零件示意图；

图8为本实用新型实施例二为显示冷却管道的剖视图。

附图标记说明：1、包裹体；

101、刚性管；102、弹性封板；

2、截流部；

3、温感驱动部；

301、弹性囊；302、温感气体；

4、管路；

5、电芯；

6、壳主体；

601、板主体；602、盖板；603、冷却管道；604、进液管道；605、出液管道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种管路流量调节装置，以实现散热系统根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，来提高动力电池的使用性能和寿命。

整体结构上，管路流量调节装置，设置在流体输送管路4上，该调节装置包括：包裹体1，固连在管路4的外部，包裹体1具有大于管路4的弹性形变量；

截流部2，固定在包裹体1上，并由管路4的外部滑动插装在管路4内，截流部2具有部分保持在管路4内以部分导通管路4的第一状态，以及可驱动的移动而导通管路4的第二状态；

温感驱动部3，作用在包裹体1和管路4之间，温感驱动部3因感受管路4内温度的变化而膨胀或收缩，以驱动包裹体1带动截流部2在第一状态和第二状态间切换。

如上设置，本实施管路流量调节装置，通过设置有包裹体1，使包裹体1包裹截流部2和温感驱动部3并与管路4连通，包裹体1内的流体直接接触温感驱动部3，实现温感驱动部3随着管路4内流体的温度而膨胀或收缩，进而使截流部2在管路4内滑动，以实现管路4的完全导通或部分导通。当管路4内流体温度较高时，温感驱动部3膨胀，带动包裹体1发生弹性形变，实现调节截流部2与管路4的相对位置，此时管路4完全导通，增加了管路4的通路截面积，实现快速散热；当管路4内流体温度正常时，管路4部分导通，以降低散热系统的功率；实现了根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。

基于如上整体介绍，如图1至图4所示，包裹体1一端敞口设置，包裹体1的敞口端面与管路4固定连接，此处的固定连接可以选用焊接或粘接，以实现包裹体1与管路4稳固的连接即可。包裹体1选用橡胶为原料制成；包裹体1与管路4连接后形成容纳腔，截流部2和温感驱动部3均位于容纳腔内，且管路4周向侧壁开设通孔实现管路4与容纳腔连通。截流部2为矩形块状结构，其一端插接在管路4内。

为了实现温感驱动部3根据管路4内流体的温度快速做出膨胀或收缩反馈，如图2至图4所示，温感驱动部3包括弹性囊301，以及封存在弹性囊301内的温感气体302。通过设置弹性囊301和温感气体302，实现温感驱动部3根据管路4内流体的温度快速做出膨胀或收缩反馈；弹性囊301确保能够发生膨胀形变的同时具有良好的密封性；同时温感气体302不会产生使用疲劳，具有更好的耐久性。

为了使管路流量调节装置使用更环保，更加贴合环境友好型建设的需求，温感气体302采用四氟乙烷；四氟乙烷的使用完全不会破坏臭氧层，相对于其他制冷剂具有良好的受热膨胀能力并且更加的环保。

为了避免温感驱动部3过度膨胀，确保温感驱动部3的使用稳定性，如图2至图4所示，弹性囊301被束缚在包裹体1的内表面和管路4的外表面之间。弹性囊301被束缚在包裹体1内表面和管路4外表面之间，确保了弹性囊301能直接接触管路4内的流体而发生膨胀或收缩，同时当管路4内流体温度过高，包裹体1能限制弹性囊301过度膨胀而导致的泄露或破碎，但不影响调节截流部2使管路4处于完全导通状态。

基于确保温感驱动部3使用稳定性的目的，为了控制包裹体1的弹性形变量范围，作为一种其他的可选的实施方式，包裹体1包括刚性管101和弹性封板102，刚性管101选用硬质受力不易发生形变的材料制成，例如钢材、硬质塑料等；弹性封板102选用橡胶为原料制成；刚性管101一端固定连接在管路4周向外壁上，弹性封板102固定连接在刚性管101剩余一端并与刚性管101密封连接，截流部2与弹性封板102固定连接。刚性管101、弹性封板102和管路4之间形成容纳腔，管路4周向侧壁开设通孔实现管路4与容纳腔连通。当温感驱动部3发生膨胀时，温感驱动部3体积增大，在刚性管101的限制下，弹性封板102沿刚性管101的轴向发生弹性形变。弹性封板102沿刚性管101的轴向发生弹性形变，进而带动截流部2移动，使管路4完全导通。

为了便于第一状态与第二状态进行切换，如图2至图4所示，温感驱动部3被设置为至少两个，本实施例中温感驱动部3设置有两个，两个温感驱动部3沿着管路4的轴向分布在截流部2的两侧。分布在截流部2两侧的温感驱动部3，共同感受管路4内流体的温度，并同时做出膨胀或收缩反应，温感驱动部3设置于截流部2两侧能截流部2受力更均衡，第一状态和第二状态切换更便捷。相比于在截流部2的单侧设置温感驱动部3，截流部2沿垂直于管路4的方向滑动时，不会由于左右受力不均衡，而使截流部2存在向一侧倾斜的趋势，减少了截流部2与管道的摩擦。

为了实现截流部2随着温感驱动部3的变化能够快速的做出反馈，截流部2沿着垂直于管路4中心线的方向滑动插装在管路4上。截流部2沿着垂直于管路4中心线的方向滑动插装在管路4上，能够实现截流部2以最小的位移量来调节管路4的导通状态，减少截流部2的行程，实现调节装置的快速反应。相比于截流部2与管路4中心线呈一定夹角插接在管路4上，截流部2垂直于管路4中心线插接在管路4上，实现第一状态和第二状态的切换所需要的位移量更小。

本实施例管路流量调节装置在使用时，根据流入管路4内流体温度不同，温感驱动部3因感受管路4内温度的变化发生体积膨胀或收缩，进而驱动包裹体1带动截流部2在第一状态和第二状态之间切换。通过设置包裹体1当管路4内流体温度较高时，温感驱动部3膨胀，带动包裹体1发生弹性形变，实现调节截流部2与管路4的相对位置，此时管路4完全导通，增加了管路4的通路截面积，实现快速散热；当管路4内流体温度正常时，管路4部分导通，以降低散热系统的功率；实现了根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。

实施例二

本实施例涉及一种电芯5壳体，包括封装在电芯5外部的壳主体6，至少部分壳主体6内集成有带有进液管道604和出液管道605的冷却管道603，在出液管道605上配置有如上的管路流量调节装置。具体的，管路流量调节装置中的管路4与出液管道605连通并固定连接。

基于如上整体介绍，如图5至图8所示，通过设置在电芯5外部设置壳主体6和冷却管道603，实现电芯5与壳主体6内冷却介质的热交换；通过在出液管道605上装配管路流量调节装置，实现根据热交换后的流体温度调节出液管道605的导通状态；实现散热系统根据动力电池不同的温度状态提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。

为了便于电芯5与壳主体6内的流体进行换热，如图5至图8所示，壳主体6包括贴合在电芯5厚度方向两侧的一对板主体601，各壳主体6内分别集成有并联设置的冷却管道603。通过设置在电芯5厚度方向两侧的板主体601，在确保电芯5能够正常排布连接的同时电芯5与壳主体6接触面积的最大化，从而实现散热效率调节能力最大化。

为了确保冷却流体与壳主体6的热交换时长，壳主体6包括位于一对所述板主体601之间并贴合在所述电芯5厚度面上的盖板602，连通一对所述板主体601的所述进液管道604和所述出液管道605沿着所述电芯5的长度方向间隔布置。进液管道604和出液管道605沿电芯5长度方向间隔布置，确保了冷却流体在壳主体6内的流通时间，确保了冷却流体与壳主体6的热交换时长。

本实施例电芯5壳体在使用时，有进液管道604向壳主体6内通入冷却介质，实现冷却介质与电芯5的热交换后，冷却介质由出液管道605流出壳主体6，在冷却介质由壳主体6流出时，管路流量调节装置通过流入管道内的冷却介质温度，来调节冷却介质的单位时间内的流量，进而实现根据动力电池不同温度来提供更好控制的温度调节，以提高动力电池的使用性能和寿命。同时相比于在多个电芯5外侧设置水冷板导热，能够实现更好控制的温度调控，且能够减少电池包壳体集成水冷板的功能，减少装配制造压力，实现成本下降。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管路流量调节装置，设置在流体输送管路上，其特征在于，该调节装置包括：

包裹体，固连在所述管路的外部，所述包裹体具有大于所述管路的弹性形变量；

截流部，固定在所述包裹体上，并由所述管路的外部滑动插装在所述管路内，所述截流部具有部分保持在所述管路内以部分导通所述管路的第一状态，以及可驱动的移动而导通所述管路的第二状态；

温感驱动部，作用在所述包裹体和所述管路之间，所述温感驱动部因感受所述管路内温度的变化而膨胀或收缩，以驱动所述包裹体带动所述截流部在所述第一状态和所述第二状态间切换。

2.根据权利要求1所述的管路流量调节装置，其特征在于：

所述温感驱动部包括弹性囊，以及封存在所述弹性囊内的温感气体。

3.根据权利要求2所述的管路流量调节装置，其特征在于：

所述温感气体采用四氟乙烷。

4.根据权利要求2所述的管路流量调节装置，其特征在于：

所述弹性囊被束缚在所述包裹体的内表面和所述管路的外表面之间。

5.根据权利要求2所述的管路流量调节装置，其特征在于：

所述温感驱动部被设置为至少两个，两个所述温感驱动部沿着所述管路的轴向分布在所述截流部的两侧。

6.根据权利要求1所述的管路流量调节装置，其特征在于：

所述包裹体由橡胶材质制成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的管路流量调节装置，其特征在于：

所述截流部沿着垂直于所述管路中心线的方向滑动插装在所述管路上。

8.一种电芯壳体，包括封装在电芯外部的壳主体，至少部分所述壳主体内集成有带有进液管道和出液管道的冷却管道，其特征在于：

在所述出液管道上配置有权利要求1至7中任一项所述的管路流量调节装置。

9.根据权利要求8所述的电芯壳体，其特征在于：

所述壳主体包括贴合在所述电芯厚度方向两侧的一对板主体，各所述板主体内分别集成有并联设置的所述冷却管道。

10.根据权利要求9所述的电芯壳体，其特征在于：

所述壳主体包括位于一对所述板主体之间并贴合在所述电芯厚度面上的盖板，连通一对所述板主体的所述进液管道和所述出液管道沿着所述电芯的长度方向间隔布置。