具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的第一方面中，提供一种用于车辆的电池系统。图1是根据本发明的一个优选实施例的电池系统100的分解立体示意图。图2是图1中示出的传热板件170中设置的多个热管160的示意图，其中示意性地示出了电池单体121与热管160的第一热管端部160A和第二热管端部160B的对应关系。下面将结合图1和图2详细描述本发明提供的电池系统100。

如图1和图2所示，电池系统100包括壳体110、设置在壳体110内的多个电池单体121以及多个热管160。

如图1所示，壳体110具有内腔111，并且具有相对设置的第一壳体端部110A和第二壳体端部110B。其中，内腔111可以形成容纳空间，以容纳电池系统100的多个电池单体121等部件。具体地，在本实施例中，壳体110呈大体箱型的形状。壳体110包括底壁112以及从底壁112的周缘向上延伸的侧壁113。底壁112和侧壁113共同围成具有顶部开口的内腔111。此外，壳体110还包括覆盖内腔111的顶部开口的顶壁114。底壁112和侧壁113可以一体形成，顶壁114可以可拆卸地连接至侧壁113，以便于将电池系统100的多个电池单体121等部件设置在内腔111中。当然，在本发明未示出的其他实施例中，壳体110还可以为其他任何合适的形状。

壳体110的至少一部分可以由导热性能良好的金属材料(例如铁、铜、铝、钢等)制成。例如，在本实施例中，至少壳体110的底壁112可以由导热性能良好的金属材料制成。壳体110的至少一部分也可以由导热性能良好的导热材料以及包裹在导热材料内的其他力学性能优异的(例如碳纤维材料)材料制成。一方面可以提供良好的导热性能，另一方面，可以提供支撑壳体110内部的各个部件所需的机械强度。

如图1所示，电池系统100包括多个电池单体121，多个电池单体121沿着从第一壳体端部110A到第二壳体端部110B的排列方向设置在内腔111中。多个电池单体121之间可以串联连接，以能够为车辆提供足够的电池能量。多个电池单体121可以排列成多个电池堆。具体地，在本实施例中，多个电池单体121排列形成十二个电池堆，其中每个电池堆包括相同或不同数量的多个电池单体121。

如图1和图2所示，电池系统100还包括多个热管160。热管160设置在电池单体121的下方。热管160与电池单体121以及壳体110热接触。具体地，热管160设置在电池单体121与壳体110的底壁112之间，并且与每一个电池单体121及壳体110的底壁112热接触。需要说明的是，本文所说的“热接触”是指热量能在彼此热接触的两个物体之间进行传递。彼此热接触的两个物体在物理上可以直接接触，也可以在物理上不直接接触，而是在彼此热接触的两个物体之间可以设置有其他的传热件，只要热量能从其中一个物体传递至另一个物体即可。

热管160的内部填充有液态相变材料。热管160具有通常由金属材料制成的管壳。管壳内部被抽成负压状态并填充有液态相变材料。液态相变材料通常是低沸点、易挥发的工质。管壳的管壁上设置有吸液芯，其由毛细多孔材料制成。热管160能够结合热传导和工质的汽、液相变传热二者，热阻很小，因此具有很高的传热能力，能快速地进行传热。当电池堆中的任何一个电池单体121的温度较高(例如大于或等于65℃～120℃)时，该温度较高的电池单体121的热量能够被快速地传递至热管160。一方面，热管160可以通过与壳体110之间的热接触快速地将一部分热量传递至壳体110并进而传递至壳体110的外部，大大降低了其中某一个电池单体121由于温度过高而发生热失控的可能性。另一方面，如果热管160与其他电池单体121热接触，还能将另一部分热量快速地传递至多个其他电池单体121，进一步降低了其中某一个电池单体121由于温度过高而发生热失控的可能性。

如图2所示，热管160具有最靠近第一壳体端部110A的第一热管端部160A和最靠近第二壳体端部110A的第二热管端部160B，其中，在每一个电池单体121的下方均设置有第一热管端部160A和不同热管的第二热管端部160B。热管160可以在多个电池单体121的下方延伸。需要说明的是，本文所说的“热管端部”是相对于电池单体121的排列方向而言的。第一热管端部160A为热管160在电池单体121的排列方向上离第一壳体端部110A最近的部位处，第二热管端部160B为热管160在电池单体121的排列方向上离第二壳体端部110B最近的部位处。热管160可以是直管，也可以是具有弯曲部。在本实施例中，热管160是直管，其延伸方向平行于电池单体121的排列方向。热管160的数量是电池单体121的数量的两倍，并且在每个电池单体121的下方均设置有一个第一热管端部160A和一个不同热管的第二热管端部160B。当然，在本发明未示出的其他实施例中，热管160的数量可以灵活设置，只需要保证在每个电池单体121的下方均设置有至少一个第一热管端部160A和至少一个不同热管的第二热管端部160B即可。

当壳体110在电池单体121的排列方向上朝向第一壳体端部110A倾斜时，壳体110中的热管160也会相应地朝向第一热管端部160A倾斜，使得热管160中的液态相变材料在重力的作用下倾向于朝向第一热管端部160A流动，并被保留在第一热管端部160A处。同样地，当壳体110朝向第二壳体端部110B倾斜时，壳体110中的热管160也会相应地朝向第二热管端部160B倾斜，使得热管160中的液态相变材料在重力的作用下倾向于朝向第二热管端部160B流动，并被保留在第二热管端部160B处。由于在每一个电池单体121的下方均设置有第一热管端部160A和不同热管的第二热管端部160B，因此当壳体110朝向第一壳体端部110A和第二壳体端部110B中的任一者倾斜时，位于每一个电池单体121的下方的第一热管端部160A或第二热管端部160B均能保留一定量的液态相变材料。当任何一个电池单体121的温度较高时，保留在该温度较高的电池单体121的下方的液态相变材料均能够快速地吸收该温度较高的电池单体121的热量，从而将该温度较高的电池单体121的热量通过热管160快速地传递至壳体110和/或其他电池单体121，降低了其中某一个电池单体121由于温度过高而发生热失控的可能性。

在本发明的一个实施例中，热管160平行于电池单体121的底表面。以此方式设计，一方面，每个电池单体121均能够与热管160形成良好的热接触。另一方面，当壳体110处于水平状态时，在热管160的延伸方向上，液态相变材料能够在热管160的内部均匀分布。如此，当任何一个电池单体121的温度较高时，该电池单体121的下方的液态相变材料均能够快速地吸收该温度较高的电池单体121的热量，从而将该温度较高的电池单体121的热量通过热管160快速地传递至壳体110和/或其他电池单体121。

优选地，在垂直于电池单体121的排列方向的方向上，热管160在水平面内的投影位于电池单体121的底部在水平面内的投影内。需要说明的是，这里所说的热管160与电池单体121在水平面内的投影关系是相对于电池系统100装配到车辆上的装配状态下而言。也就是说，在装配状态下，在电池单体121的横向方向(即垂直于电池单体121的排列方向的方向)上，每个热管160均能够被电池单体121的底部覆盖。以此方式设计，当壳体110在电池单体121的横向方向上倾斜时，即使热管160中的液态相变材料在重力的作用下朝向热管160的最低点倾斜，每一个电池单体121的下方也能够保留一定量的液态相变材料。当任何一个电池单体121的温度较高时，保留在该温度较高的电池单体121的下方的液态相变材料能够快速地吸收该温度较高的电池单体121的热量，从而将该温度较高的电池单体121的热量通过热管160快速地传递至壳体110和/或其他电池单体121。

如图1所示，在本实施例中，电池系统100还包括电池堆保持件150，电池堆保持件150设置在每个电池堆的纵向端部处并且连接至壳体110。需要说明的是，本文所称的电池堆的“纵向”是指电池堆中的电池单体121的排列方向。具体地，电池堆保持件150连接至壳体110的侧壁113上。优选地，每个电池堆的纵向端部处的电池单体121可以通过诸如泡沫和胶水的粘结剂与电池堆保持件150连接在一起，以限制电池单体121相对于壳体110的移动，进而使得电池单体121能够与设置在其下方的第一热管端部160A和第二热管端部160B以更稳固的方式对准。

可选地，多个热管160彼此独立设置。可选地，多个热管160还可以被集成在一起。例如，在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，多个热管160被集成设置在后文将要详细描述的传热板件170中。

当多个热管160彼此独立设置时，热管160连接至壳体110，以限制热管160相对于壳体110的移动，从而使得热管160相对于电池单体121固定设置，进而使得电池单体121能够与设置在其下方的第一热管端部160A和第二热管端部160B以更稳固的方式对准。

优选地，热管160的第一热管端部160A和第二热管端部160B中的一个突出于电池单体121并且连接至壳体110。具体地，在本发明的一个实施例中，热管160的第一热管端部160A和第二热管端部160B中的一个连接至壳体110的底壁112。热管160的第一热管端部160A和第二热管端部160B中的另一个位于对应的电池单体121的下方。以此方式设计，可以使得热管160与壳体110的连接和热管160与电池单体121的热接触互不干扰，使得热管160与壳体110的连接以及热管160与电池单体121的热接触均更可靠。当然，热管160的第一热管端部160A和第二热管端部160B可以都不突出于电池单体121而位于不同的电池单体121的下方。每个热管160可以通过焊接连接或螺纹紧固件连接的方式连接至壳体110。焊接连接或螺纹紧固件连接的方式几乎不会影响热管160与壳体110之间的热传递效果。

可选地，当多个热管160被集成在一起时，电池系统100还包括传热板件170，传热板件170连接至壳体110，热管160设置在传热板件170中。具体地，如图1所示，传热板件170设置在电池单体121的下方，即，传热板件170设置在电池单体121与壳体110的底壁112之间。通过将热管160设置在传热板件170中，一方面，可以便于固定热管160；另一方面，可以便于电池系统100的安装；再一方面，与不设置有传热板件170的情况相比，在设置有传热板件170的情况下，传热板件170与电池单体121的热接触面积大于热管160与电池单体121的热接触面积，因此，通过将热管160设置在传热板件170中有利于温度较高的电池单体121的热量通过热管160以及传热板件170传递至多个其他电池单体121。

传热板件170可以由导热性良好的材料制成。例如，传热板件170可以由导热性能良好的金属材料(例如铁、铜、铝、钢等)制成。传热板件170也可以由诸如导热硅橡胶、导热发泡橡胶等的柔性材料制成。热管160可以形成在传热板件170内部并且与传热板件170一体成型。热管160也可以设置在传热板件170上的与热管160的形状匹配的凹槽中。

具体地，在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，传热板件170设置为矩形形状，并且在其中设置有多个热管160。可选地，传热板件170的四个直角部可以通过焊接连接或螺纹紧固件连接的方式连接至壳体110，以限制传热板件170相对于壳体110的移动。当然，在本发明未示出的其他实施例中，传热板件170还可以为其他任何合适的形状。

优选地，热管160上可以设置有温度检测装置，以检测电池单体121中的温度变化。该温度检测装置可以连接至电池管理系统，以通过电池管理系统输出检测信号。

可选地，在相邻的电池单体121之间设置有隔热件(未示出)。隔热件可以由隔热材料制成。隔热件也可以是真空隔热件。隔热件可以防止相邻的电池单体121之间通过直接的热传导的方式传递热量，特别是在其中一个电池单体121的温度较高的情况下。通常来说，相邻的电池单体121之间通过直接的热传导的方式传递热量容易导致热量分布不均衡。当某一个电池单体121温度过高而即将发生热失控或已经发生热失控时，如果相邻的电池单体121之间能够发生直接的热传导，则该温度较高的电池单体121的绝大部分热量会通过直接的热传导传递至紧邻该温度较高的电池单体121的相邻电池单体121，而远离该温度较高的电池单体121的其他的电池单体121所获得的热量较少，容易使得相邻电池单体121的温度也较高，使得该相邻电池单体121发生热失控的可能性更大。

可选地，在每个电池单体121的顶部还设置有汇流排(未示出)。汇流排通常由金属材料制成。一方面，汇流排可以承载电流，以实现电池单体121之间的串联连接或者并联连接；另一方面，由于汇流排与每个电池单体121均热接触，从而使得每个电池单体121的温度趋于一致，大大降低了其中某一个电池单体121温度过高而发生热失控的可能性。

在本发明的第二方面中，还提供一种车辆，该车辆设置有上述的任何一种电池系统。这里为了简洁，不再赘述。

可选地，电池系统100的壳体110连接至车辆的车身并且与车身热接触。具体地，壳体110可以通过焊接连接或螺纹紧固件连接的方式连接至车辆的车身并且与车身热接触。焊接连接或螺纹紧固件连接的方式几乎不会影响壳体110与车辆的车身之间的热传递效果。以此方式设计，一方面，可以限制壳体110相对于车辆的车身的移动，从而使得壳体110相对于车辆固定设置；另一方面，壳体110能够与车辆的车身之间形成良好的热接触，使得当任何一个电池单体121的温度较高时，该温度较高的电池单体121的热量可以如上所述地通过热管160快速地传递至壳体110，并进而通过壳体110传递至车辆的车身并扩散至车身外部，降低了其中某一个电池单体121由于温度过高而发生热失控的可能性。

可选地，车辆还包括散热部件，散热部件设置在车辆的车身上，电池系统100的壳体110连接至散热部件并且与散热部件热接触。同样地，壳体110可以通过焊接连接或螺纹紧固件连接的方式连接至散热部件并且与散热部件热接触。以此方式设计，一方面，可以限制壳体110相对于散热部件的移动，进而使得壳体110相对于车辆固定设置；另一方面，壳体110能够与散热部件之间形成良好的热接触，使得当任何一个电池单体121的温度较高时，该温度较高的电池单体121的热量可以如上所述地通过热管160快速地传递至壳体110，并进而通过壳体110传递至散热部件，再通过散热部件将热量快速地扩散出去，从而大大增加了热量的扩散效率，进一步降低了其中某一个电池单体121由于温度过高而发生热失控的可能性。

优选地，至少壳体110的底壁112、侧壁113和顶壁114中的一者连接至车辆的车身或者设置在车身上的散热部件并与其热接触。具体地，在本发明的一个实施例中，壳体110的底壁112连接至车辆的车身或者设置在车身上的散热部件并与其热接触。当任何一个电池单体121的温度较高时，在该温度较高的电池单体121的热量如上所述地通过热管160快速地传递至壳体110时，热量首先被传递至壳体110的底壁112。因此，通过将壳体110的底壁112连接至车辆的车身或者设置在车身上的散热部件，更有利于热量通过车辆的车身或者设置在车身上的散热部件扩散出去。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。