CN111564676A - 电池包及其散热结构 - Google Patents

电池包及其散热结构 Download PDF

Info

Publication number
CN111564676A
CN111564676A CN202010380050.2A CN202010380050A CN111564676A CN 111564676 A CN111564676 A CN 111564676A CN 202010380050 A CN202010380050 A CN 202010380050A CN 111564676 A CN111564676 A CN 111564676A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
heat dissipation
side part
side portion
dissipation structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010380050.2A
Other languages
English (en)
Inventor
旷理政
刘贵军
谭祖宪
康健强
赵人艺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Pengcheng New Energy Technology Ltd
Original Assignee
Shenzhen Pengcheng New Energy Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Pengcheng New Energy Technology Ltd filed Critical Shenzhen Pengcheng New Energy Technology Ltd
Priority to CN202010380050.2A priority Critical patent/CN111564676A/zh
Publication of CN111564676A publication Critical patent/CN111564676A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

本发明实施例公开了一种电池包及其散热结构,散热结构包括外壳,外壳设有用于收容电池组的收容空间、入风口和出风口;外壳还包括相对而设的第一侧部和第二侧部以及相对而设的第三侧部和第四侧部,第三侧部的一端与第一侧部的一端连接,第三侧部的另一端与第二侧部的一端连接,第四侧部的一端与第一侧部的另一端连接,第四侧部的另一端与第二侧部的另一端连接;入风口设于第一侧部,出风口设于第二侧部,且入风口和出风口的位置相错开;第三侧部和第四侧部均相对水平面倾斜。本发明通过设置具有倾斜角的入风口和出风口,改变了通风方式,不仅使电池组的温升最大值减小,解决了电池组在使用过程中的过热问题,还确保了电池包的安全问题。

Description

电池包及其散热结构
技术领域
本发明涉及电池领域,尤其涉及一种电池包及其散热结构。
背景技术
动力电池作为新能源汽车的主要动力来源,其在工作中的发热问题影响着电池本身的安全性能和使用寿命,过热的电池包甚至会发生热失控,威胁使用者的人身安全,因此需要对电池包的发热行为采取合理的散热方式。
电池包散热的方式繁多,不同的通风方式导致散热效果的不同,请参见图1A至图1C,典型的通风方式是采取平行放置的入风口2’与出风口3’,入风口2’与出风口3’设于散热壳体1’的两侧,散热壳体1’的顶部表面和底部表面均平行于水平面,该散热结构的散热效果较差。
发明内容
针对上述技术问题,本发明实施例提供了一种电池包及其散热结构。
本发明实施例的第一方面提供一种电池包的散热结构,所述散热结构包括外壳,所述外壳设有用于收容电池组的收容空间、入风口和出风口;
所述外壳还包括相对而设的第一侧部和第二侧部以及相对而设的第三侧部和第四侧部,所述第三侧部的一端与所述第一侧部的一端连接,所述第三侧部的另一端与所述第二侧部的一端连接,所述第四侧部的一端与所述第一侧部的另一端连接,所述第四侧部的另一端与所述第二侧部的另一端连接;
所述入风口设于所述第一侧部,所述出风口设于所述第二侧部,且所述入风口和所述出风口的位置相错开;
所述第三侧部和所述第四侧部均相对水平面倾斜。
可选的,所述第三侧部与所述第四侧部相互平行。
可选的,所述入风口的开口沿着所述第一侧部至所述第二侧部的方向逐渐增大;和/或,
所述出风口的开口沿着所述第二侧部至所述第一侧部的方向逐渐增大。
可选的,所述入风口凸出于所述第一侧部。
可选的,所述出风口凸出于所述第二侧部。
可选的,所述散热结构正立放置时,所述第三侧部设于所述散热结构的顶部,所述第四侧部设于所述散热结构的底部,所述第一侧部设于所述散热结构的左侧,所述第二侧部设于所述散热结构的右侧;
所述入风口设于所述第一侧部靠近所述第四侧部的一端,所述出风口设于所述第二侧部靠近所述第三侧部的一端;或者,所述入风口设于所述第一侧部靠近所述第三侧部的一端,所述出风口设于所述第二侧部靠近所述第四侧部的一端。
可选的,所述外壳为导热结构。
本发明实施例的第二方面提供一种电池包,所述电池包包括:
电池组,包括多个呈一排间隔设置的电芯;和
本发明实施例的第一方面任一项所述的电池包的散热结构。
可选的,所述电池组与所述散热结构的外壳的内侧壁间隔设置。
可选的,所述电池包为锂电池包。
本发明实施例提供的技术方案中,散热结构的外壳的第三侧部和第四侧部均相对水平面倾斜,当风从入风口水平吹入时,受到倾角的影响,风会从两条路径至出风口,一条为电池组的上方或下方(称为串联散热方式),另一条为电池组的多个电芯之间的空隙(称为并联散热方式),最终从出风口流出,通过设置具有倾斜角的入风口和出风口,改变了通风方式,不仅使电池组的温升最大值减小,解决了电池组在使用过程中的过热问题,还确保了电池包的安全问题。
附图说明
图1A为现有技术中的一种电池包的散热结构的结构示意图;
图1B为现有技术中的另一种电池包的散热结构的结构示意图;
图1C为现有技术中的另一种电池包的散热结构的结构示意图;
图2为本发明一实施例中一种电池包的散热结构的结构示意图;
图3A为图2所示实施例的电池包整体的散热效果图;
图3B为图2所示实施例的电池包的散热结内的电池组的温度分布图;
图4A为图1A所示实施例的电池包整体的温度分布图;
图4B为图1A所示实施例的电池包的散热结内的电池组的温度分布图;
图5A为图1B所示实施例的电池包整体的温度分布图;
图5B为图1B所示实施例的电池包的散热结内的电池组的温度分布图;
图6A为图1C所示实施例的电池包整体的温度分布图;
图6B为图1C所示实施例的电池包的散热结内的电池组的温度分布图。
附图标记:
100:电池组;
200:散热结构;1:外壳;11:第一侧部;12:第二侧部;13:第三侧部;14:第四侧部;2:入风口;3:出风口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,下述实施例可以进行组合。
本发明实施例提供一种电池包的散热结构,请参见图2,该散热结构200可以包括外壳1,其中,外壳1设有收容空间、入风口2和出风口3。收容空间用于收容电池组100,如锂电池组100,也可以为其他类型的电池组100。
请再次参见图2,外壳1还可以包括相对而设的第一侧部11和第二侧部12以及相对而设的第三侧部13和第四侧部14,第三侧部13的一端与第一侧部11的一端连接,第三侧部13的另一端与第二侧部12的一端连接,第四侧部14的一端与第一侧部11的另一端连接,第四侧部14的另一端与第二侧部12的另一端连接。
本发明实施例中,入风口2设于第一侧部11,出风口3设于第二侧部12,且入风口2和出风口3的位置相错开,第三侧部13和第四侧部14均相对水平面倾斜。
本发明实施例的散热结构200,外壳1的第三侧部13和第四侧部14均相对水平面倾斜,当风从入风口2水平吹入时,受到倾角的影响,风会从两条路径至出风口3,一条为电池组100的上方或下方(称为串联散热方式),另一条为电池组100的多个电芯之间的空隙(称为并联散热方式),最终从出风口3流出,通过设置具有倾斜角的入风口2和出风口3,改变了通风方式,不仅使电池组100的温升最大值减小,解决了电池组100在使用过程中的过热问题,还确保了电池包的安全问题。
本实施例的外壳1包裹在电池组100的外侧,以控制电池组100的发热行为,防止电池组100发热失控。
气流在整个散热结构200的流动路径为:入风口2->外壳1的内侧壁和电池组100->出风口3。
该散热结构200中的入风口2可以用于导入来自鼓风机或其他方式产生的风,出风口3用于排出吸收了电池发热行为所产生的部分热量的热风。
示例性的,第三侧部13与第四侧部14相互平行,进一步提高散热结构200的散热效果。应当理解的,第三侧部13与第四侧部14也可以不平行。
进一步的,在一些实施例中,入风口2的开口沿着第一侧部11至第二侧部12的方向逐渐增大;在一些实施例中,出风口3的开口沿着第二侧部12至第一侧部11的方向逐渐增大;在一些实施例中,入风口2的开口沿着第一侧部11至第二侧部12的方向逐渐增大,并且,出风口3的开口沿着第二侧部12至第一侧部11的方向逐渐增大。
请再次参见图2,可选的,入风口2凸出于第一侧部11,便于与鼓风机等能够产生风的设备连接;可选的,出风口3凸出于第二侧部12,便于连接外部设备。
本发明实施例中,散热结构200正立放置时,第三侧部13设于散热结构200的顶部,第四侧部14设于散热结构200的底部,第一侧部11设于散热结构200的左侧,第二侧部12设于散热结构200的右侧。在一些实施例中,请参见图2,入风口2设于第一侧部11靠近第四侧部14的一端,出风口3设于第二侧部12靠近第三侧部13的一端;在另外一些实施例中,入风口2设于第一侧部11靠近第三侧部13的一端,出风口3设于第二侧部12靠近第四侧部14的一端,类似于图2所述实施例的第一侧部11和第二侧部12对换。
示例性的,外壳1为导热结构,进一步提高散热结构200的散热效果。进一步可选的,电池组100与外壳1的内侧壁接触,示例性的,电池组100与散热结构200的外壳1的内侧壁间隔设置,通过导热接触件连接电池组100与外壳1,使得电池组100与外壳1的内侧壁接触,利于热量向外传播。
外壳1的材质可以选择任意导热材质,本发明对此不作具体限定。
应当理解的,外壳1也可以为非导热结构,仅通过入风口2->外壳1的内侧壁和电池组100->出风口3这样的气流流动路径对收容空间内的电池组100进行散热。
采用同一电池组、8m/s的风速对本发明实施例的电池包的散热结构200、图1A、图1B以及图1C所示的电池包的散热结构分别进行仿真,并且,各散热结构具有相同的初始温度,电池组的充放电电流相同。
本发明实施例的电池包的散热结构200的仿真效果图请参阅图3A和图3B,图1A所示的电池包的散热结构的仿真效果图请参阅图4A和图4B,图1B所示的电池包的散热结构的仿真效果图请参阅图5A和图5B,图1C所示的电池包的散热结构的仿真效果图请参阅图6A和图6B。参阅图3B、图4B、图5B和图6B,可以发现,本发明实施例提供的电池包的散热结构200内的电池组的温度分布低于其余三种散热方式,说明本发明实施例提供的电池包的散热结构200对电池组的散热效果进行了优化。图3A、图3B、4A、图4B、5A、图5B、6A和图6B中,纵向为色温。
进一步的,本发明实施例还提供一种电池包,请参见图2,该电池包可以包括电池组100和上述实施例的电池包的散热结构200。示例性的,电池组100可以包括多个呈一排间隔设置的电芯;当然,电池组100也可以为单个电芯。
以电池组100包括多个呈一排间隔设置的电芯为例进行说明,可选的,相邻电池之间的间距大小为5mm或其他数值大小。电池组100所包含的电芯的数量可以根据需要设置,示例性的,电池组100所包含的电芯的数量大于或等于4,并小于或等于15。例如,电池组100所包含的电芯的数量可以为4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15。
示例性的,单个电芯的尺寸为200mm×20mm×100mm,12个电芯呈一排间隔设置形成电池组100,相邻电芯之间的间隔为5mm。
可选的,电池组100与散热结构200的外壳1的内侧壁间隔设置,通过设置该间隔,有利于气流通过,提高散热效果。示例性的,电池组100与散热结构200的外壳1的内侧壁之间的间距大小为5mm或其他数值大小。
示例性的,电池组100为锂电池组;当然,电池组100也可以为其他类型的电池组。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池包的散热结构,其特征在于,所述散热结构包括外壳(1),所述外壳(1)设有用于收容电池组的收容空间、入风口(2)和出风口(3);
所述外壳(1)还包括相对而设的第一侧部(11)和第二侧部(12)以及相对而设的第三侧部(13)和第四侧部(14),所述第三侧部(13)的一端与所述第一侧部(11)的一端连接,所述第三侧部(13)的另一端与所述第二侧部(12)的一端连接,所述第四侧部(14)的一端与所述第一侧部(11)的另一端连接,所述第四侧部(14)的另一端与所述第二侧部(12)的另一端连接;
所述入风口(2)设于所述第一侧部(11),所述出风口(3)设于所述第二侧部(12),且所述入风口(2)和所述出风口(3)的位置相错开;
所述第三侧部(13)和所述第四侧部(14)均相对水平面倾斜。
2.根据权利要求1所述的电池包的散热结构,其特征在于,所述第三侧部(13)与所述第四侧部(14)相互平行。
3.根据权利要求1所述的电池包的散热结构,其特征在于,所述入风口(2)的开口沿着所述第一侧部(11)至所述第二侧部(12)的方向逐渐增大;和/或,
所述出风口(3)的开口沿着所述第二侧部(12)至所述第一侧部(11)的方向逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的电池包的散热结构,其特征在于,所述入风口(2)凸出于所述第一侧部(11)。
5.根据权利要求1所述的电池包的散热结构,其特征在于,所述出风口(3)凸出于所述第二侧部(12)。
6.根据权利要求1所述的电池包的散热结构,其特征在于,所述散热结构正立放置时,所述第三侧部(13)设于所述散热结构的顶部,所述第四侧部(14)设于所述散热结构的底部,所述第一侧部(11)设于所述散热结构的左侧,所述第二侧部(12)设于所述散热结构的右侧;
所述入风口(2)设于所述第一侧部(11)靠近所述第四侧部(14)的一端,所述出风口(3)设于所述第二侧部(12)靠近所述第三侧部(13)的一端;或者,所述入风口(2)设于所述第一侧部(11)靠近所述第三侧部(13)的一端,所述出风口(3)设于所述第二侧部(12)靠近所述第四侧部(14)的一端。
7.根据权利要求1所述的电池包的散热结构,其特征在于,所述外壳(1)为导热结构。
8.一种电池包,其特征在于,所述电池包包括:
电池组(100),包括多个呈一排间隔设置的电芯;和
权利要求1至7任一项所述的电池包的散热结构(200)。
9.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于,所述电池组与所述散热结构的外壳(1)的内侧壁间隔设置。
10.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于,所述电池包为锂电池包。
CN202010380050.2A 2020-05-08 2020-05-08 电池包及其散热结构 Pending CN111564676A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010380050.2A CN111564676A (zh) 2020-05-08 2020-05-08 电池包及其散热结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010380050.2A CN111564676A (zh) 2020-05-08 2020-05-08 电池包及其散热结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111564676A true CN111564676A (zh) 2020-08-21

Family

ID=72074587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010380050.2A Pending CN111564676A (zh) 2020-05-08 2020-05-08 电池包及其散热结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111564676A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
JP2006278140A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
CN201210506Y (zh) * 2008-06-20 2009-03-18 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车用镍氢电池组包热阻的散热结构
US20110076540A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Ronning Jeffrey J Battery cooling apparatus for electric vehicle
CN202474143U (zh) * 2012-03-23 2012-10-03 上海中科深江电动车辆有限公司 具有温度调节与均衡功能的动力电池热管理装置
CN207624751U (zh) * 2017-10-31 2018-07-17 深圳市沃特玛电池有限公司 电池包

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093901A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Gun-Goo Lee Secondary battery module and cooling apparatus for secondary battery module
JP2006278140A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
CN201210506Y (zh) * 2008-06-20 2009-03-18 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车用镍氢电池组包热阻的散热结构
US20110076540A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Ronning Jeffrey J Battery cooling apparatus for electric vehicle
CN202474143U (zh) * 2012-03-23 2012-10-03 上海中科深江电动车辆有限公司 具有温度调节与均衡功能的动力电池热管理装置
CN207624751U (zh) * 2017-10-31 2018-07-17 深圳市沃特玛电池有限公司 电池包

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101166023B1 (ko) 방열 효율이 향상된 팩 전지
KR100658626B1 (ko) 이차 전지 모듈
JP5078298B2 (ja) パック電池
US20150044519A1 (en) Battery pack thermal management system
CN212434785U (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的蓄能系统
KR20070014631A (ko) 이차 전지 모듈
US20160111762A1 (en) Electrical storage apparatus
CN108281590B (zh) 电池热管理装置及设有该装置的电池
JP2008047301A (ja) パック電池
JP2012156057A (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
KR20070014658A (ko) 이차 전지 모듈
JP2022542124A (ja) 断熱部材を含む電池モジュール及びこれを含む電池パック
KR20180013460A (ko) 배터리 장치
WO2013139409A1 (en) Battery pack thermal management system
JP5036194B2 (ja) 車両用の電源装置
JP4534268B2 (ja) バッテリ冷却プレート及びバッテリシステム
CN208352373U (zh) 电池热管理装置及设有该装置的电池
KR100627396B1 (ko) 이차 전지 모듈
CN218602553U (zh) 可提高散热效果的电池设备
CN111564676A (zh) 电池包及其散热结构
CN112397805A (zh) 具有散热功能的电池组
JP2013004468A (ja) 組電池装置
CN110635198A (zh) 一种动力电池的散热装置
EP3347933B1 (en) Energy storage device having improved thermal performance
KR100637469B1 (ko) 이차 전지 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination