[发明专利]电池及其热管理装置、以及具有该电池的UAV

说明书

技术领域

本发明涉及一种储能装置，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)。

背景技术

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。

发明内容

鉴于此，本发明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。