电池包和用电装置的制作方法

本技术涉及电池领域，具体涉及一种电池包和用电装置。

背景技术：

1、电池包的充放电效率、容量、安全性和寿命受温度影响很大，温度过高、过低或电池组间的不同单体电池存在较大温差会直接影响其性能。为了提升电池包的安全性，电池包需要配置热管理系统。液冷散热是目前主流的电池热管理技术，传统间接接触式液冷方式是利用液冷板对电池组进行散热。液冷板散热的方式存在以下问题：液冷板与电池组的接触面积有限，散热效果以及换热效率不佳；高倍率放电的电池表面不同区域以及不同电池间会存在较大温差；液冷板的存在也会降低电池包的能量密度。浸没式液冷系统可提高换热效率。但是目前的浸没式液冷电池包的结构较为复杂，且仍存在进液口和出液口处的电池间温差较大的问题，降低电池间内阻和容量的不一致性，不利于电池包的安全性的提升。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池包和用电装置，以提高电池包的散热效果以及电池组内各单体电池间的温度的一致性。

2、第一方面，本技术提供一种电池包，该电池包包括壳体、至少一单体电池以及换热介质。所述壳体包括顶板组件、底板组件、侧板、进液口和出液口，所述顶板组件和所述底板组件相对设置，所述侧板设于所述顶板组件和所述底板组件之间且分别与所述顶板组件和所述底板组件连接围设形成容置所述至少一单体电池的容纳腔。所述顶板组件设有顶部汇流腔，所述顶板组件朝向所述单体电池的一侧设有多个第一通孔，所述顶部汇流腔和所述容纳腔通过所述多个第一通孔连通。所述底板组件设有底部汇流腔，所述底板组件朝向所述单体电池的一侧设有多个第二通孔，所述顶部汇流腔和所述容纳腔通过所述多个第二通孔连通。所述进液口和所述出液口中的一个设于所述顶板组件且与所述顶部汇流腔连通，所述进液口和所述出液口中的另一个设于所述底板组件且与所述底部汇流腔连通。换热介质在所述顶部汇流腔和所述底部汇流腔之间自上而下或自下而上流经所述单体电池。

3、本技术的电池包，壳体内的换热介质自下而上流通时，可自设于顶板组件的进液口进入顶部汇流腔，再经第一通孔进入到放置单体电池的容纳腔中，并经第二通孔进入到底部汇流腔，底部汇流腔内的换热介质经设于底板组件的出液口流出。壳体内的换热介质自下而上流通时，可自设于底板组件的进液口进入底部汇流腔，经第二通孔进入放置单体电池的容纳腔中，再经第一通孔进入到顶部汇流腔，顶部汇流腔内的换热介质经设于顶板组件的出液口流出。该换热过程中，换热介质可自上而下或自下而上流经单体电池，与每个单体电池的表面充分接触。每个单体电池底部的换热介质均汇集至底部汇流腔，每个单体电池顶部的换热介质均汇集至顶部汇流腔，因此，电池包内所有单体电池的底部和顶部的换热介质温度差异较小，可避免因换热介质逐个流通不同的单体电池造成的靠近进液口和出液口的单体电池温度差异较大的问题。由此，本技术的电池包中，由于换热介质均沿相同方向分别流经不同的单体电池，可提高不同单体电池之间的温度均匀性，保证对流换热的高效性。同时，电池包内，顶部汇流腔和底部汇流腔之间的换热介质在流动时，每个单体电池周围的换热介质可只需围绕一个单体电池流动，流动速度较高，从而可使单体电池始终处于流体高速区，提高换热效率。此外，换热介质自上而下或自下而上流通单体电池，其流通路径较短，换热速率以及换热效率较高，可提高同一单体电池表面的温度一致性，使电池包中各单体电池阻抗和容量的一致性提高，进而可进一步提高电池包的安全性。

4、在一种可选的实现方式中，所述单体电池的数量为多个，任意两个相邻所述单体电池之间设有隔板，且所述隔板的数量至少为一个。其中，所述隔板的面积可小于所述单体电池的与所述隔板接触的表面的面积。通过设置隔板，可利用隔板实现单体电池之间的分隔，使相邻的单体电池之间保持一定的间距，对单体电池起到固定作用。其中，单体电池的用于设置隔板的一侧表面可为单体电池的大面，隔板的面积需小于单体电池的大面的面积，以使换热介质流经单体电池使与单体电池的表面直接接触，实现快速散热。另外，隔板还可作为导流结构，使换热介质快速流经两个单体电池之间的间隙。其中，每个单体电池的大面均可设置隔板，也可在相邻的两个单体电池中的一个单体电池的大面设置隔板。

5、在一种可选的实现方式中，相邻两个所述单体电池之间的所述隔板的数量为多个，多个所述隔板之间间隔设置。多个隔板可沿单体电池的表面均匀布置，多个隔板之间间隔设置以在单体电池的表面形成空隙以使换热介质流过。

6、其中，隔板的形状可为长条形板、圆形板、三角形板或梯形板或其他不规则形状板等。

7、在一种可选的实现方式中，所述隔板为长条形板，长条形板的截面可为矩形或正方形或梯形，长条形板的延伸方向可为直线。所述隔板的长度方向与所述顶板组件至所述底板组件的方向平行或垂直。隔板可与顶板组件至底板组件的方向垂直或平行设置，以形成导流结构。

8、可选地，当隔板的长度方向与顶板组件至底板组件的方向平行时，所述隔板的长度小于或等于所述单体电池的高度。其中，所述单体电池的高度方向为所述顶板组件至所述底板组件的方向。隔板与顶板组件至底板组件的方向平行设置时，隔板和两相邻单体电池之间形成的间隙的延伸方向也与该方向平行，换热介质可直接沿该间隙自下而上或自上而下流动，实现对单体电池的散热。

9、可选地，当隔板的长度方向与顶板组件至底板组件的方向垂直时，所述隔板的长度小于或等于所述单体电池的沿所述隔板的长度方向的尺寸。该结构中，隔板与两相邻的单体电池之间形成的间隙的延伸方向与顶板组件至底板组件的方向垂直，此时，换热介质可沿单体电池的小面在竖直方向流动，然后流经该间隙时，沿单体电池的大面横向流动，从而实现对单体电池的散热。

10、在一种可选的实现方式中，所述底板组件的朝向所述单体电池的一侧设有垫片，所述垫片为多个，多个所述垫片之间间隔设置。其中，单体电池设置于所述垫片的一侧，以使所述单体电池与所述底板组件之间存在间隙。垫片为绝缘垫片，可具有一定的弹性。通过设置垫片，可在电池组与底部多孔板之间形成间隙，方便换热介质流通。同时，垫片还可防止单体电池与底板组件之间的刚性接触，对单体电池起到底部缓冲和固定的作用。

11、其中，垫片可为长条形垫片、圆形垫片、三角形垫片或梯形垫片等。

12、在一种可选的实现方式中，所述垫片为长条形板，长条形板的截面可为矩形或正方形或梯形，长条形板的延伸方向可为直线。任一所述垫片的长度方向与多个所述单体电池的排列方向平行或垂直，方便设置和安装。垫片的长度方向与多个单体电池的排列方向平行时，在单体电池的底部，换热介质可沿垫片的长度方向流动，此时，单体电池之间的隔板的长度方向可与垫片的长度方向垂直。垫片的长度方向与多个单体电池的排列方向垂直时，在单体电池的底部，换热介质可沿垫片的长度方向流动，此时，单体电池之间的隔板的长度方向可与垫片的长度方向平行。

13、在一种可选的实现方式中，所述底板组件的第二通孔对应设于以下位置中的至少一种：每个所述单体电池的底部、垫片之间的间隙以及所述单体电池之间的间隙。底板组件的第二通孔可对应设于单体电池的底部，以使换热介质在单体电池的底部流动，可自单体电池的底部流出或从单体电池的底部汇流至底部汇流腔。底板组件的第二通孔还可对应所述垫片之间的间隙设置，此时，换热介质可自垫片之间的间隙流入或流出。另外。底板组件的第二通孔还可对应单体电池之间的间隙设置，以使换热介质在单体电池之间流出或流入底部汇流腔。以上设置方式可实现换热介质在单体电池周边的高速流动，提高换热效率。

14、在一种可选的实现方式中，所述顶板组件包括顶板、具有所述多个第一通孔的顶部多孔板以及侧壁，所述顶部多孔板设于所述顶板和所述单体电池之间，且与所述顶板之间设有间隙以形成所述顶部汇流腔。其中，所述顶部多孔板可与所述侧板连接，示例性地，顶部多孔板可与壳体的侧壁通过焊接、搭接、定位件连接或粘结、插接等方式实现固定连接。

15、在一种可选的实现方式中，所述底板组件包括底板和具有所述多个第二通孔的底部多孔板，所述底部多孔板设于所述底板和所述单体电池之间，且与所述底板之间设有间隙以形成所述底部汇流腔。

16、在一种可选的实现方式中，所述底板的朝向所述底部多孔板的一侧设有沉槽，所述底部多孔板与所述底板连接并封堵所述沉槽的开口，所述沉槽形成所述底部汇流腔。通过在底板上加工沉槽，并在其开口位置设置底部多孔板形成底部汇流腔，可方便加工组装。

17、在一种可选的实现方式中，所述沉槽的底部设有与所述沉槽连通的沟槽，所述沟槽的延伸方向与电池包的同一电池组内的多个单体电池的排列方向相同，所述沟槽与所述进液口或出液口连通。沟通与进液口或出液口连通。通过设置沟槽，利用沟槽实现底部汇流腔和进液口或出液口之间的连通，可使底部汇流腔内的换热介质的流动更均匀。

18、在一种可选的实现方式中，所述沟槽的槽口处设有压板，所述压板的板面与所述沟槽的槽口平行，所述压板遮挡部分所述槽口。利用压板遮挡部分沟槽的槽口，可使换热介质先填充整个沟槽，然后再从沟槽的开口处溢出，流入底部汇流腔，从而可提高底部汇流腔内的换热介质流动的均匀性。

19、在一种可选的实现方式中，每个沟槽处对应设置两个所述压板，两个所述压板各遮挡部分所述槽口，且两个所述压板之间留有间隙且朝向所述底部多孔板的一侧表面齐平。通过在每个槽口处设置两个压板，可使槽口位置更居中，以提高换热介质流动的均匀性。

20、在一种可选的实现方式中，所述沉槽的底部与所述沟槽之间设有缺口，如l型缺口，所述压板置于所述缺口。通过设置缺口放置压板，可使压板的表面与沉槽的槽底表面齐平，提高底部汇流腔内换热介质在各处流速的均匀性。

21、在一种可选的实现方式中，所述沉槽的槽底与底部多孔板之间设有支撑柱，所述支撑柱的两端分别与所述槽底与所述底部多孔板抵接。通过设置支撑柱，可避免电池组压弯底部多孔板。

22、第二方面，本技术提供一种储能装置，包括电池包和功率变换单元，所述功率变换单元用于对所述电池包进行充放电，所述电池包为本技术的电池包。

23、上述第二方面可以达到的技术效果，可以参照上述第一方面中的相应效果描述，这里不再重复赘述。