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JP-2026514880-A - 冷却構造、電池及び電力消費装置

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Abstract

本出願は、冷却構造、電池及び電力消費装置を提供する。冷却構造は、側板と、側板の少なくとも一側に配置される冷却通路とを含み、側板は、冷却通路の位置する側に向かって変形し、変形可能量を発生させることができるように構成され、側板は、少なくとも一つの方向に異なる変形可能量を有する。側板は、冷却通路の位置する側に向かって変形が発生し、変形可能量を発生させることができ、側板の異なる位置の変形可能量は、異なる。被冷却材上の側板と接触する側面は、異なる膨張度を有し、異なる膨張度によって側板の異なる領域に異なる大きさの抵抗力が生じ、側板上の異なる変形可能量は、異なる膨張度に必要な膨張空間を提供し、被冷却材が内部応力の変化に応じて異なる膨張を発生させることを許容し、被冷却材の耐用年数を正常に維持し、又はその耐用年数を延ばす。

Inventors

  • 廖 柏翔
  • 秦 峰
  • ▲楊▼ ▲海▼奇
  • 侯 ▲躍▼攀
  • 李 杰

Assignees

  • 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240520
Priority Date
20231030

Claims (19)

  1. 冷却構造であって、 前記冷却構造は、側板と、前記側板の少なくとも一側に配置される冷却通路とを含み、 前記側板は、前記冷却通路の位置する側に向かって変形し、変形可能量を発生させることができるように構成され、前記側板の異なる位置の変形可能量は、異なる、ことを特徴とする冷却構造。
  2. 前記側板の中間領域から前記側板のエッジ領域に向かって、前記側板の変形可能量は、小さくなる、ことを特徴とする請求項１に記載の冷却構造。
  3. 前記側板は、前記側板の中間領域からエッジ領域に向かって順次設置される第一の変形部と、第二の変形部と、第三の変形部とを含み、 前記第一の変形部の変形可能量は、前記第二の変形部の変形可能量以上であり、前記第二の変形部の変形可能量は、前記第三の変形部の変形可能量よりも大きい、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却構造。
  4. 前記側板は、二つの前記第二の変形部と、二つの前記第三の変形部とを含み、 二つの前記第二の変形部は、前記第一の変形部の対向する両側に設けられ、二つの前記第三の変形部は、二つの前記第二の変形部の前記第一の変形部から離反する両側に設けられる、ことを特徴とする請求項３に記載の冷却構造。
  5. 前記冷却構造は、対向して設置される二つの前記側板を含み、前記冷却通路は、二つの前記側板間に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の冷却構造。
  6. 前記冷却構造は、二つの前記側板間に設けられる複数の仕切板を含み、 前記仕切板は、第一の方向に沿って延び、前記複数の仕切板は、第二の方向に沿って間隔をあけて設置され、隣接する二つの前記仕切板と二つの前記側板とは、囲まれて前記第一の方向に沿って延びる前記冷却通路を形成し、 前記第二の方向において、前記側板の中間領域からエッジ領域に向かって、前記側板の変形可能量は、小さくなり、ここで、前記第一の方向は、前記第二の方向と垂直である、ことを特徴とする請求項５に記載の冷却構造。
  7. 前記第二の方向において、前記側板の中間領域からエッジ領域に向かって、前記側板は、第一の変形部と、第二の変形部と、第三の変形部とを含み、 前記第一の変形部の変形可能量は、前記第二の変形部の変形可能量よりも大きく、前記第二の変形部の変形可能量は、前記第三の変形部の変形可能量よりも大きい、ことを特徴とする請求項６に記載の冷却構造。
  8. 前記仕切板は、前記第一の変形部と角度をなして接続される第一の仕切板と、前記第二の変形部と鋭角をなして接続される第二の仕切板とを含み、前記第二の仕切板と前記第二の変形部との鋭角は、前記第一の仕切板と前記第一の変形部との角度よりも小さい、ことを特徴とする請求項７に記載の冷却構造。
  9. 前記第一の仕切板と前記第一の変形部は、鋭角をなして接続される、ことを特徴とする請求項８に記載の冷却構造。
  10. 前記第二の仕切板の数は、一つ又は複数であり、前記第一の仕切板の数は、複数であり、 隣接する二つの前記第二の仕切板のピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きく、 及び／又は、隣接する前記第二の仕切板と前記第一の仕切板とのピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きい、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の冷却構造。
  11. 前記仕切板は、前記第一の変形部に接続される複数の第一の仕切板と、前記第二の変形部に接続される一つ又は複数の第二の仕切板を含み、 隣接する二つの前記第二の仕切板のピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きく、 及び／又は、隣接する前記第二の仕切板と前記第一の仕切板とのピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きい、ことを特徴とする請求項７に記載の冷却構造。
  12. 前記第一の仕切板と前記第一の変形部は、角度をなして接続され、前記第二の仕切板と前記第二の変形部は、角度をなして接続され、前記第二の仕切板と前記第二の変形部との角度は、前記第一の仕切板と前記第一の変形部との角度以下である、ことを特徴とする請求項１１に記載の冷却構造。
  13. 前記第二の仕切板の板厚は、前記第一の仕切板の板厚よりも小さく、 及び／又は、前記第二の仕切板の数は、前記第一の仕切板の数よりも小さい、ことを特徴とする請求項８に記載の冷却構造。
  14. 前記第一の変形部の板厚は、前記第二の変形部の板厚と同じであり、前記第二の仕切板の板厚は、前記第一の仕切板の板厚と同じであり、前記第三の変形部の板厚は、前記第一の変形部と前記第二の変形部の板厚よりも大きい、ことを特徴とする請求項８に記載の冷却構造。
  15. 前記第三の変形部の板厚は、前記第二の変形部から離れる方向に沿って徐々に大きくなり、二つの前記側板の二つの前記第三の変形部の、前記第二の変形部から離れる二つの端部は、密閉して接続される、ことを特徴とする請求項１４に記載の冷却構造。
  16. 電池であって、 電池セルと、請求項１に記載の冷却構造とを含み、前記側板の少なくとも一側は、前記電池セルの側面に接触する、ことを特徴とする電池。
  17. 前記電池セルは、四角形を呈し、前記側板の少なくとも一側は、前記電池セルの面積が最も大きい表面に接触する、ことを特徴とする請求項１６に記載の電池。
  18. 前記冷却通路は、前記第一の方向に沿って延び、前記電池は、前記第一の方向に沿って順次設置される複数の前記電池セルを含み、複数の前記電池セルの面積が最も大きい表面は、いずれも前記側板の同じ側に接触し、 前記第一の方向に垂直な第二の方向において、前記側板の中間領域からエッジ領域に向かって、前記側板の変形可能量は、小さくなる、ことを特徴とする請求項１６に記載の電池。
  19. 電力消費装置であって、 請求項１６から１８のいずれか１項に記載の電池を含む、ことを特徴とする電力消費装置。

Description

［関連出願の相互参照］ 本出願は、２０２３年１０月３０日に中国特許局に提案され、出願番号が２０２３１１４２３０６７．１であり、発明名称が「冷却構造、電池及び電力消費装置」である中国特許出願の優先権を主張しており、その内容のすべては、援用により本出願に取り込まれる。 本出願は、新エネルギー技術分野に関し、具体的には、冷却構造、電池及び電力消費装置に関する。 動力電池又はエネルギー蓄積電池は、充放電中に熱を発生させ、一般的には冷却構造を採用して接触放熱方式でこの熱を失う。 電池と冷却構造とが接触する側面の異なる領域に異なる程度の膨張が発生し、領域の違いによって、それに接触する冷却構造表面に生じる抵抗力も異なる。冷却構造表面が提供できる変形可能量が一致する場合、冷却構造表面が、電池の異なる領域の異なる膨張需要を満たすことができないことにより、電池の耐用年数が短縮される。 本出願の実施例の目的は、従来の冷却構造が電池異なる領域の膨張需要を満たすことができないことにより電池の耐用年数が短縮される技術問題を含むが、それらに限らない問題を解決するための冷却構造、電池及び電力消費装置を提供することである。 本出願の実施例は、以下の技術案を採用する。 第一の態様によれば、冷却構造を提供し、前記冷却構造は、側板と、前記側板の少なくとも一側に配置される冷却通路とを含み、 前記側板は、前記冷却通路の位置する側に向かって変形し、変形可能量を発生させることができるように構成され、前記側板の異なる位置の変形可能量は、異なる。 本出願の実施例による冷却構造では、側板の少なくとも一側には、冷却媒体を流れるための冷却通路が配置され、被冷却材と側板は、接触方式により冷却媒体に被冷却材の熱を奪わせる。 側板は、冷却通路の位置する側に向かって変形が発生し、変形可能量を発生させることができ、且つ側板の異なる位置の変形可能量は、異なる。被冷却材上の側板と接触する側面は、異なる膨張度を有し、異なる膨張度によって側板の異なる領域に異なる大きさの抵抗力が生じ、側板上の異なる変形量は、異なる膨張度に必要な膨張空間を提供し、被冷却材が内部応力に応じて異なる膨張を起こすことを許容し、被冷却材の耐用年数を正常に維持し、又はその耐用年数を延ばす。 いくつかの実施例では、前記側板の中間領域から前記側板のエッジ領域に向かって、前記側板の変形可能量は、小さくなる。 一般的には、被冷却材表面の中間領域の膨張度は、最も大きく、中間領域からエッジ領域に向かって、表面の膨張度は、減少傾向にある。被冷却材表面の膨張変化傾向に適合し、側板を、変形可能量が中間領域からエッジ領域へ小さくなるように設置し、変形可能量の変化傾向と膨張変化傾向が一致する傾向があり、側板に被冷却材の膨張需要をさらに満たさせる。 いくつかの実施例では、前記側板は、前記側板の中間領域から前記側板のエッジ領域に向かって順次設置される第一の変形部と、第二の変形部と、第三の変形部とを含み、 前記第一の変形部の変形可能量は、前記第二の変形部の変形可能量以上であり、前記第二の変形部の変形可能量は、前記第三の変形部の前記変形可能量よりも大きい。 側板を中間領域からエッジ領域に向かって複数の異なる板部に分け、異なる板部の変形可能量を区別して比較することで減少傾向にし、変形可能量の変化は、より微細化され、被冷却材の膨張需要によりに適合する。 いくつかの実施例では、前記側板は、二つの前記第二の変形部と、二つの前記第三の変形部とを含み、 二つの前記第二の変形部は、前記第一の変形部の対向する両側に設けられ、二つの前記第三の変形部は、二つの前記第二の変形部の前記第一の変形部から離反する両側に設けられる。 中間領域のいずれか対向する両側にはいずれもエッジ領域があることを考慮して、第一の変形部の対向する両側に第二の変形部と第三の変形部をいずれも設置し、側板が被冷却材と接触する全域内で被冷却材の膨張需要を満たす。 いくつかの実施例では、前記冷却構造は、対向して設置される二つの前記側板を含み、前記冷却通路は、二つの前記側板間に設けられる。 二つの側板は、いずれも互いに位置する側に向かって変形することができ、二つの側板が離反した側方には、いずれも被冷却材を設置することができ、両側の被冷却材は、いずれも二つの側板間の冷却通路によって冷却を実現し、被冷却材膨張需要を満たした上で統合度を向上させる。 いくつかの実施例では、前記冷却構造は、二つの前記側板間に設けられる複数の仕切板を含み、 前記仕切板は、第一の方向に沿って延び、前記複数の仕切板は、第二の方向に沿って間隔をあけて設置され、隣接する二つの前記仕切板と二つの前記側板とは、囲まれて前記第一の方向に沿って延びる前記冷却通路を形成し、 前記第二の方向において、前記側板の中間領域からエッジ領域に向かって、前記側板の変形可能量は、小さくなる。 複数の仕切板は、第二の方向に沿って間隔をあけて設置され、側板の変形可能量は、第二の方向に変化傾向があり、側板の変形可能量が第一の方向に変化傾向があることよりも、複数の仕切板を利用して変形可能量の異なる配置を実現することにより有利である。 いくつかの実施例では、前記第二の方向において、前記側板の中間領域からエッジ領域に向かって、前記側板は、第一の変形部と、第二の変形部と、第三の変形部とを含み、 前記第一の変形部の変形可能量は、前記第二の変形部の変形可能量よりも大きく、前記第二の変形部の変形可能量は、前記第三の変形部の変形可能量よりも大きい。 第二の方向において側板を中間領域からエッジ領域に向かって複数の異なる板部に分け、異なる板部の変形可能量を区別して比較することで減少傾向にし、変形可能量の第二の方向における変化は、より微細化され、被冷却材の第二の方向における膨張需要により適合する。 いくつかの実施例では、前記仕切板は、前記第一の変形部と角度をなして接続される第一の仕切板と、前記第二の変形部と鋭角をなして接続される第二の仕切板とを含み、前記第二の仕切板と前記第二の変形部との鋭角は、前記第一の仕切板と前記第一の変形部との角度よりも小さい。 側板のエッジ領域から中間領域に向かって、側板の耐変形能力は、弱まる傾向にあり、エッジ領域の耐変形能力が比較的に高く、冷却構造の輪郭形状の維持に有利であり、中間領域の耐変形能力が相対的に弱く、被冷却材膨張度が最も大きい中間領域の抵抗を受け、それとともに変形することに有利である。 第三の変形部の耐変形能力は、最も高く、第二の変形部と第一の変形部の構造は、ほぼ類似しており、第二の変形部が第三の変形部に近いため、第三の変形部は、第二の変形部の耐変形能力を補強する。そのため、第二の変形部と第一の変形部の構造とがほぼ類似するようにするが、第三の変形部の協力補強作用に基づき、第二の変形部の耐変形能力は、第一の変形部の耐変形能力よりもはるかに高い。 第二の変形部の耐変形能力を相対的に弱め、第二の変形部の変形可能量を増やし、それに対応する被冷却材の局所領域の膨張需要を満たすが、第三の変形部よりも低く、且つ第一の変形部の耐変形能力よりも高くするために、第二の仕切板と第二の変形部との角度を鋭角に設けることで、第二の仕切板と第二の変形部で形成される鋭角を、第一の仕切板と第一の変形部で形成される角度よりも小さくし、角度が小さいほど、変形可能量の増加に有利である。第二の変形部の変形可能量は、増加するが、第一の変形部の変形可能量よりも小さく、第一の変形部、第二の変形部と第三の変形部は、減少傾向にあり、被冷却材表面の膨張変化需要を満たす。 いくつかの実施例では、前記第一の仕切板と前記第一の変形部は、鋭角をなして接続される。 第一の仕切板と第一の変形部は、鋭角又は直角を形成し、角度が小さいほど、変形可能量の増加に有利である。直角よりも、第一の仕切板と第一の変形部とが鋭角を形成することは、第一の変形部の変形可能量の増加により有利であり、被冷却材膨張度が最も大きい中間領域の抵抗を満たし、それとともに変形する。 いくつかの実施例では、前記第二の仕切板の数は、一つ又は複数であり、前記第一の仕切板の数は、複数であり、 隣接する二つの前記第二の仕切板のピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きく、 及び／又は、隣接する前記第二の仕切板と前記第一の仕切板とのピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きい。 膨張変化の需要がより高い被冷却材に対して、仕切板と変形部との間の角度を単独で改善することが、十分な変形可能空間を提供することに不十分であるため、仕切板と変形部の角度改善に基づき、仕切板間のピッチに対する改善を増やし、ピッチが大きいほど、変形可能量の増加に有利であり、より多くの変形可能量を提供することによって、より高い膨張需要の被冷却材を満たす。 いくつかの実施例では、前記仕切板は、前記第二の変形部に接続される一つ又は複数の第二の仕切板、及び前記第一の変形部に接続される複数の第一の仕切板を含み、 隣接する二つの前記第二の仕切板のピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きく、 及び／又は、隣接する前記第二の仕切板と前記第一の仕切板とのピッチは、隣接する二つの前記第一の仕切板のピッチよりも大きい。 第二の変形部の耐変形能力を相対的に弱め、第二の変形部の変形可能量を増やし、それに対応する被冷却材の局所領域の膨張需要を満たすが、第三の変形部よりも低く、且つ第一の変形部の耐変形能力よりも高くするために、隣接する二つの第二の仕切板のピッチ及び／又は隣接する第二の仕切板と第一の仕切板とのピッチを大きいピッチに設け、隣接する二つの第一の仕切板のピッチを小さいピッチに設け、ピッチが大きいほど、変形可能量の増加に有利である。第二の変形部の変形可能量は、増加するが、第一の変形部の変形可能量よりも小さく、第一の変形部、第二の変形部と第三の変形部は、小さくなり、被冷却材表面の膨張変化需要を満たす。 いくつかの実施例では、前記第二の仕切板と前記第二の変形部は、角度をなして接続され、前記第一の仕切板と前記第一の変形部は、角度をなして接続され、前記第二の仕切板と前記第二の変形部との角度は、前記第一の仕切板と前記第一の変形部との角度以下である。 膨張変化の需要がより高い被冷却材に対して、仕切板間のピッチを単独で改善することは十分な変形可能空間を提供することに不十分であるため、仕切板間のピッチ改善に基づき、仕切板と変形部の角度に対する改善を増やし、角度が小さいほど、変形可能量の増加に有利であり、より多くの変形可能量を提供することによって、より高い膨張需要の被冷却材を満たす。ここで、第一の仕切板と第一の変形部の角度と第二の仕切板と第二の変形部の角度は、いずれも鋭角又は直角であってもよい。 いくつかの実施例では、前記第二の仕切板の板厚は、前記第一の仕切板の板厚よりも小さく、 及び／又は、前記第二の仕切板の数は、前記第一の仕切板の数よりも小さい。 膨張変化の需要がより高い被冷却材に対して、仕切板間のピッチ及び／又は仕切板と変形部との間の角度を改善することは、十分な変形可能空間を提供することに不十分であり、仕切板の板厚及び／又は数に対する改善を増やし、板厚が小さいほど変形可能量の増加に有利であり、数が少ないほど変形可能量の増加に有利であり、より多くの変形可能量を提供することによって、より高い膨張需要の被冷却材を満たす。 いくつかの実施例では、前記第一の変形部の板厚は、前記第二の変形部の板厚と同じであり、前記第二の仕切板の板厚は、前記第一の仕切板の板厚と同じであり、前記第三の変形部の板厚は、前記第一の変形部と前記第二の変形部の板厚よりも大きい。 第三の変形部の板厚が第一の変形部と第二の変形部の板厚よりも大きいことは、冷却構造の輪郭形状の維持