电池及其热管理装置、以及具有该电池的UAV制造方法及图纸

一种电池(100，200，300)及其热管理装置(101，301)、以及具有该电池的UAV(10)，该热管理装置(101，301)包括：具有容腔(311)的导热壳(110，210，220，310)；安装在所述容腔(311)内的至少一个导热架(320)；其中，所述导热架(320)与所述容腔(311)的内壁导热连接，使所述导热架(320)的热量能够传导至所述导热壳(110，210，220,310)上；所述导热架(320)将所述容腔(311)分隔为用于容置电芯(103，303)的多个电芯仓位(120,330)，并且所述导热架(320)能够与所述电芯(103，303)接触，以传导所述电芯(103，303)产生的热量。上述热管理装置(101，301)具有可以提高电池使用寿命，消除相邻两个电芯(103，303)之间的温度差，体积较小，重量较轻，成本较低，对电池的选择局限性较小等优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种储能装置，特别涉及一种电池及其热管理装置、以及具有该电池的UAV(UnmannedAerialVehicle，无人飞行器)。
技术介绍
UAV的动力电池使用时，其高倍率放电，会产生热量大，导致温升问题严重。此外，UAV的动力电池往往为多电芯串并联，电池内部热量不易散出，内部温度不均、局部温升过高，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，并影响安全性能。因此，需加装热管理装置解决温升与电芯温度不均问题。传统的UAV用动力电池结构为多电芯直接堆叠然后用热缩胶纸包覆，无热管理装置。车用动力电池目前有热管理装置。例如，特斯拉的液冷式热管理装置，其结构为冷却管道曲折布置在电池间，冷却液为50％水与50％乙二醇混合物，在管道内部流动，带走电池产生的热量。通用Volt汽车也采用近似的液冷式热管理装置。单体电池之间间隔布置了金属散热片(厚度为1mm)，散热片上刻有流道槽。冷却液可在流道槽内流动带走热量。日产LEAF电动车采用了被动式电池热管理装置，其要点是降低电池自身的产热率，如优化电池电极降低内部阻抗，减小电池厚度(单体厚度7.1mm)使电池内部热量不易产生积聚。然而，传统的UAV用动力电池无热管理装置。传统的车载动力电池液冷式热管理装置包含冷却管道、冷却液及管控系统，其系统较为复杂，增加产品成本与维护成本。由于冷却液需要循环，因此需要配备动力系统，增加额外功耗。此外，液冷式热管理装置重量大，体积大，增加了产品的功耗与应用局限性。传统的车载被动式电池热管理装置对电池要求极高，因此电池的选择局限性较大。并且，由于采用薄体电池，其电极厚度小，导致倍率性能较差，整体热管理装置成本较高。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术有必要提供一种电池的热管理装置，其可加装于所有飞行器用动力电池，以解决了电池温升严重与电芯温度不均的问题，以及电池重量、体积、功耗较大，成本较高的问题。一种电池的热管理装置，包括：具有容腔的导热壳；以及安装在所述容腔内的至少一个导热架；其中，所述导热架与所述容腔的内壁导热连接，使所述导热架的热量能够传导至所述导热壳上；所述导热架将所述容腔分隔为用于容置电芯的多个电芯仓位，并且所述导热架能够与所述电芯接触，以传导所述电芯产生的热量。相较于传统的电池的散热技术，上述电池的热管理装置至少具有以下优点：(1)上述热管理装置包括具有电芯仓位的导热壳，该电芯仓位的内壁能够与容置在电芯仓位内的电芯进行导热接触，以将电芯产生的热量传导至电芯仓位的内壁，再由电芯仓位的内壁传导至导热壳的外表面，形成热回路结构，从而有效降低电池温升，提高电池使用寿命。(2)上述热管理装置的导热壳的电芯仓位的内壁可以同时与相邻两个电芯导热接触，以平衡相邻两个电芯的热量传递，从而消除相邻两个电芯之间的温度差。(3)上述热管理装置利用导热壳及电芯仓位的内壁进行自主导热，无需配备动力系统，从而避免增加额外的功耗，并且使得上述热管理装置体积较小，重量较轻，成本较低。(4)上述热管理装置主要对电芯的外部进行散热，对电池的性能没有限制，对电池的选择局限性较小。在其中一个实施例中，所述导热壳包括多个板体，所述多个板体共同围成所述容腔。在其中一个实施例中，所述导热壳为U型结构，所述多个板体包括底板及分别从所述底板的相对两端朝向所述底板的同一侧垂直延伸的两个侧板，所述导热架的两端分别与所述两个侧板抵接。在其中一个实施例中，所述导热壳为两个，并且上下扣合在一起，以将所述至少一个导热架包围在两个所述导热壳之间。在其中一个实施例中，所述导热壳为所述多个板体拼接形成的盒体结构，所述盒体结构具有一个开口。在其中一个实施例中，所述板体的厚度为0.05～5毫米。在其中一个实施例中，所述多个板体包括如下至少一种：具有网孔的板体，实心板体，空心板体，表面为蜂窝状的板体，空心管拼接形成的板体，表面为凹凸槽状的板体。在其中一个实施例中，所述导热壳的材料包括如下至少一种：铝，铝合金，铜，铜合金，银，银合金，石墨烯，碳纳米管。在其中一个实施例中，还包括绝缘导热层，所述绝缘导热层设于所述导热架用于与所述电芯接触的表面上。在其中一个实施例中，所述绝缘导热层包括如下至少一种：导热硅胶层，导热胶带，导热硅脂层，导热电镀介质层。在其中一个实施例中，所述导热架与所述容腔的内壁的连接处分别设有抵接面，以使所述导热架与所述容腔的内壁的连接处形成面接触。在其中一个实施例中，还包括导热层，所述导热层夹持在所述导热架的抵接面与所述容腔的内壁的抵接面之间。在其中一个实施例中，所述导热层包括如下至少一种：导热硅胶层，导热胶带，导热硅脂层，导热电镀介质层。在其中一个实施例中，所述导热层固定地设于所述导热架上，或者所述容腔的内壁上。在其中一个实施例中，所述导热架包括多个板体，并且包括如下至少一种：具有网孔的板体，实心板体，空心板体，表面为蜂窝状的板体，空心管拼接形成的板体，表面为凹凸槽状的板体。在其中一个实施例中，所述板体的厚度为0.05～1毫米。在其中一个实施例中，所述板体的材料包括如下至少一种：铝，铝合金，铜，铜合金，银，银合金，石墨烯，碳纳米管。在其中一个实施例中，所述导热架包括用于与所述电芯面接触的主板体及分别从所述主板体的相对两端朝向所述主板体的同一侧垂直延伸的两个抵接板。在其中一个实施例中，所述导热架包括多个用于与所述电芯面接触的主板体、以及多个用于与所述容腔的内壁接触的抵接板；所述多个主板体相对间隔设置，以形成容置所述电芯的所述电芯仓位；每个所述抵接板的相对两侧边分别与相邻两个所述主板体的相对的一端连接，以将所述多个主板体连接成一个左右依次弯折的折叠结构。在其中一个实施例中，所述主板体的尺寸与所述电芯对应的尺寸基本相等，以使所述抵接板与所述电芯面接触。在其中一个实施例中，所述导热架为框体，并且所述导热架形成一个所述电芯仓位。在其中一个实施例中，所述框体的尺寸与所述电芯对应的尺寸基本相等，使所述电芯与所述框体的侧壁均面接触。一种电池，包括：上述的热管理装置；以及分别容置在所述多个电芯仓位的多个电芯；其中，所述多个电芯产生热量分别通过所述多个导热架传导至所述导热壳，并通过所述导热壳进行热交换。在其中一个实施例中，所述多个电芯依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池的热管理装置，其特征在于，包括：具有容腔的导热壳；以及安装在所述容腔内的至少一个导热架；其中，所述导热架与所述容腔的内壁导热连接，使所述导热架的热量能够传导至所述导热壳上；所述导热架将所述容腔分隔为用于容置电芯的多个电芯仓位，并且所述导热架能够与所述电芯接触，以传导所述电芯产生的热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池的热管理装置，其特征在于，包括：
具有容腔的导热壳；以及
安装在所述容腔内的至少一个导热架；
其中，所述导热架与所述容腔的内壁导热连接，使所述导热架的
热量能够传导至所述导热壳上；所述导热架将所述容腔分隔为用于容
置电芯的多个电芯仓位，并且所述导热架能够与所述电芯接触，以传
导所述电芯产生的热量。
2.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热壳包括多个板体，所述多个板体共同围成所述容腔。
3.根据权利要求2所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热壳为U型结构，所述多个板体包括底板及分别从所述底板的
相对两端朝向所述底板的同一侧垂直延伸的两个侧板，所述导热架的
两端分别与所述两个侧板抵接。
4.根据权利要求3所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热壳为两个，并且上下扣合在一起，以将所述至少一个导热架包
围在两个所述导热壳之间。
5.根据权利要求2所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热壳为所述多个板体拼接形成的盒体结构，所述盒体结构具有一
个开口。
6.根据权利要求2所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述板体的厚度为0.05～5毫米。
7.根据权利要求2所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述多个板体包括如下至少一种：具有网孔的板体，实心板体，空心板
体，表面为蜂窝状的板体，空心管拼接形成的板体，表面为凹凸槽状
的板体。
8.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热壳的材料包括如下至少一种：铝，铝合金，铜，铜合金，银，
银合金，石墨烯，碳纳米管。
9.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，还
包括绝缘导热层，所述绝缘导热层设于所述导热架用于与所述电芯接
触的表面上。
10.根据权利要求9所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述绝缘导热层包括如下至少一种：导热硅胶层，导热胶带，导热硅脂
层，导热电镀介质层。
11.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热架与所述容腔的内壁的连接处分别设有抵接面，以使所述导热
架与所述容腔的内壁的连接处形成面接触。
12.根据权利要求11所述的电池的热管理装置，其特征在于，
还包括导热层，所述导热层夹持在所述导热架的抵接面与所述容腔的
内壁的抵接面之间。
13.根据权利要求12所述的电池的热管理装置，其特征在于，
所述导热层包括如下至少一种：导热硅胶层，导热胶带，导热硅脂层，
导热电镀介质层。
14.根据权利要求12所述的电池的热管理装置，其特征在于，
所述导热层固定地设于所述导热架上，或者所述容腔的内壁上。
15.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热架包括多个板体，并且包括如下至少一种：具有网孔的板体，
实心板体，空心板体，表面为蜂窝状的板体，空心管拼接形成的板体，
表面为凹凸槽状的板体。
16.根据权利要求15所述的电池的热管理装置，其特征在于，
所述板体的厚度为0.05～1毫米。
17.根据权利要求15所述的电池的热管理装置，其特征在于，
所述板体的材料包括如下至少一种：铝，铝合金，铜，铜合金，银，
银合金，石墨烯，碳纳米管。
18.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热架包括用于与所述电芯面接触的主板体及分别从所述主板体
的相对两端朝向所述主板体的同一侧垂直延伸的两个抵接板。
19.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所

\t述导热架包括多个用于与所述电芯面接触的主板体、以及多个用于与
所述容腔的内壁接触的抵接板；所述多个主板体相对间隔设置，以形
成容置所述电芯的所述电芯仓位；每个所述抵接板的相对两侧边分别
与相邻两个所述主板体的相对的一端连接，以将所述多个主板体连接
成一个左右依次弯折的折叠结构。
20.根据权利要求18或19所述的电池的热管理装置，其特征
在于，所述主板体的尺寸与所述电芯对应的尺寸基本相等，以使所述
抵接板与所述电芯面接触。
21.根据权利要求1所述的电池的热管理装置，其特征在于，所
述导热架为框体，并且所述导热架形成一个所述电芯仓位。
22.根据权利要求21所述的电池的热管理装置，其特征在于，
所述框体的尺寸与所述电芯对应的尺寸基本相等，使所述电芯与所述
框体的侧壁均面接触。
23.一种电池，其特征在于，包括：
权利要求1～22任一项所述的热管理装置；以及
分别容置在所述多个电芯仓位的多个电芯；
其中，所述多个电芯产生热量分别通过所述多个导热架传导至所
述导热壳，并通过所述导热壳进行热交换。
24.根据权利要求23所述的电池，其特征在于，所述多个电芯
依次排布，并且分别被所述多个导热架分隔开。
25.一种UAV，其特征在于，包括：
设有电池仓的机身；以及
权利要求23或24的电池，设于所述电池仓内。
26.根据权利要求25所述的UAV，其特征在于，还包括电池定
位机构，所述电池通过所述电池定位机构可拆卸地固定在所述电池仓
内。
27.根据权利要求26所述的UAV，其特征在于，所述电池定位
机构包括设于所述电池的壳体外部上的凹部、与所述凹部相配合的卡
扣件、以及与所述电池仓铰接的拉杆，所述拉杆包括在所述电池插置
于所述电池仓内时与所述电池抵接的外推臂及能够推动所述外推臂

\t绕所述拉杆与所述电池仓的铰接点转动进而将所述电池推出所述电
池仓的施力臂。
28.根据权利要求27所述的UAV，其特征在于，所述卡扣件包
括连接杆以及设于所述连接杆一端的球形的扣头部，所述连接杆可转
动地设于所述电池仓上，并且所述连接杆与所述电池仓之间设有弹性
复位件，所述弹性复位件提供一弹性作用力给所述连接杆，使所述扣
头部与所述凹部相卡合，所述扣头部在所述电池受到超过预设大小的
作用力时从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，王文韬，王雷，詹军成，刘元财，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44