CN113725565A - 电池模组和储能设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组和储能设备。电池模组包括密封的壳体、冷却液、电芯模组和防冲结构。密封的壳体开设有注液孔，冷却液位于壳体中。电芯模组位于壳体中且浸于冷却液中。防冲结构位于壳体中并与注液孔相对，防冲结构用于减缓冷却液经注液孔注入时的速度。本发明实施方式的电池模组和储能设备，通过在壳体中设置与注液孔相对的防冲结构，可以对冷却液流入时的速度进行减缓，避免或减少注入冷却液时，冷却液对电芯模组及其它结构件造成损伤，保证了电池模组的寿命。

Description

电池模组和储能设备

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种电池模组和储能设备。

背景技术

在相关技术中，电池箱体组装后形成腔体，在腔体内可以注入冷却液，冷却液作为载体对电池的性能起着至关重要的作用。然而在注液时，冷却液容易对电芯或其他结构件造成一定的损伤，进而影响电池的使用寿命。

发明内容

本发明实施方式提供了一种电池模组和储能设备。

本发明实施方式的电池模组包括：密封的壳体、冷却液、电芯模组和防冲结构。密封的壳体开设有注液孔，冷却液位于所述壳体中，电芯模组位于所述壳体中且浸于所述冷却液中，防冲结构位于所述壳体中并与所述注液孔相对，所述防冲结构用于减缓所述冷却液经所述注液孔注入时的速度。

在某些实施方式中，所述壳体包括顶盖和箱体，所述顶盖与所述箱体配合连接以形成容置所述电芯模组、所述冷却液和所述防冲结构的收容空间，所述顶盖上设有至少一个所述注液孔。在某些实施方式中，所述防冲结构在所述顶盖上的正投影覆盖所述注液孔在所述顶盖上的正投影。

在某些实施方式中，所述顶盖包括相背的第一端和第二端，所述注液孔设置所述第一端和/或所述第二端，所述防冲结构与所述注液孔的位置对应。

在某些实施方式中，所述防冲结构包括侧壁和底壁，所述侧壁连接所述底壁的四周周缘以围成缓冲空间，所述底壁和/或所述侧壁开设有连通所述缓冲空间的通孔。

在某些实施方式中，所述通孔的数量是多个，多个所述通孔呈阵列式分布于所述底壁。

在某些实施方式中，所述防冲结构与所述电芯模组在竖直方向上错开设置。

在某些实施方式中，所述电池模组包括电连接所述电芯模组的电极接口，所述电极接口与所述电芯模组的连接处位于所述壳体中，所述连接处位于所述防冲结构的下方。

在某些实施方式中，所述顶盖包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述注液孔包括开设在所述顶盖的第一注液孔和第二注液孔，所述第一注液孔和所述第二注液孔之间的距离、所述第一注液孔和所述第一侧壁之间的距离、第二注液孔和所述第二侧壁之间的距离相等。

在某些实施方式中，所述注液孔安装有防水透气阀。

本发明实施方式的储能设备包括上述任一实施方式所述的电池模组。

本发明实施方式的电池模组和储能设备，通过在壳体中设置与注液孔相对的防冲结构，可以对冷却液流入时的速度进行减缓，避免或减少注入冷却液时，冷却液对电芯模组及其它结构件造成损伤，保证了电池模组的寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的电池模组的分解示意图；

图2是图1的电池模组的前视图；

图3是图1的电池模组的侧视图；

图4是本发明实施方式的电池模组的俯视图；

图5是本发明实施方式的防冲结构的结构示意图；

图6是本发明实施方式的防冲结构的底部示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的实施方式的限制。

在本发明的实施方式中，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1至图3，本发明实施方式的电池模组100包括密封的壳体10、冷却液、电芯模组20和防冲结构30。壳体10开设有注液孔11，冷却液位于壳体10中，电芯模组20位于壳体10中且浸于冷却液中，防冲结构30位于壳体10中并与注液孔11相对，防冲结构30用于减缓冷却液经注液孔11注入时的速度。

本发明实施方式的电池模组100，通过在壳体10中设置与注液孔11相对的防冲结构30，可以对冷却液流入时的速度进行减缓，避免或减少注入冷却液时，冷却液对电芯模组20及其它结构件造成损伤，保证了电池模组100的寿命。

具体地，壳体10可以是金属材料制成的密封的壳体10，密封的壳体10可以理解为当冷却液注入壳体10内的情况下，冷却液不会从壳体10渗出。在某些实施方式中，密封的壳体10可以设有透气结构，也即是说，壳体10可以通过透气结构实现壳体10内外的气压平衡，并且壳体10内的冷却液不会通过透气结构渗出。

值得一提的是，本发明实施方式中的壳体10可以用于容纳冷却液，冷却液作为载体对电池的性能起着至关重要的作用，冷却液能够保证电芯模组20正常工作。若电芯模组20过热，则会导致电芯模组20工作效率降低，过早损坏零部件，更严重的情况下会降低电池模组100使用寿命、甚至会发生早燃、爆燃倾向。若电芯模组20过冷，则会导致电芯模组20工作效率降低，影响用户的使用感受。冷却液可以防止电芯模组20被腐蚀、冷却电芯模组20、避免冻结等优点。

在某些实施方式中，冷却液包括氟化液，氟化液被应用于浸没式冷却液，氟化液具有绝缘性且不燃的惰性特点，可以满足更高的散热需求。值得一提的是，冷却液包括但不仅限于氟化液、水和矿物油。本发明以冷却液是氟化液举例是为方便说明本发明的实施，不应理解为对本发明保护范围的限定。

在某些实施方式中，壳体10开设有注液孔11。注液孔11可以是通过挖孔、切割、冲压等方式获得的，也可以是与壳体10一体形成的，此处不作限定。防冲结构30位于壳体10中并与注液孔11相对，防冲结构30用于减缓冷却液经注液孔11注入时的速度。

在一个实施例中，可以使用注液针管将冷却液通过注液孔11注射至壳体10中，使得电芯模组20浸于冷却液中，防冲结构30与注液孔11相对设置，具有导流作用。在另一个实施例中，可以使用真空装置，利用注液管插入注液孔11，通过真空气压使得冷却液注入壳体10中，防冲结构30与注液孔11相对设置，能够避免冷却液注入壳体10时冲击力度过大，而导致损伤电芯模组20，同时能够利用真空注入冷却液的方式提高注液效率。

在某些实施方式中，壳体10包括顶盖12和箱体13，顶盖12与箱体13配合形成容置电芯模组20、冷却液和防冲结构30的收容空间101，顶盖12上设有至少一个注液孔11。

具体地，壳体10在外形上的设计包括但不仅限于正方体、长方体、圆柱体等，本发明实施方式的电池模组100的壳体10在外形上的设计以长方体为例进行举例说明。壳体10内设有收容空间101，收容空间101可以用于装载电芯模组20和防冲结构30，冷却液可以通过注液孔11注入收容空间101内。也即是说，收容空间101可以容置电芯模组20、冷却液和防冲结构30。壳体10包括顶盖12和箱体13，顶盖12和箱体13可以直接连接，也可以通过其它密封机构间接连接，此处不作限定。注液孔11开设在顶盖12上。防冲结构30可以通过焊接、粘接、铆接等方式固定在顶盖12上。

值得一提的是，顶盖12上设有至少一个注液孔11，也即是说，在某些实施方式中，注液孔11的数量可以为1个、2个、3个、4个或多于4个，此处不作限定。在一个实施例中，顶盖12上设有3个注液孔11，3个注液孔11与防冲结构30相对设置，如此可以减缓冷却液经注液孔11注入时的速度。

需要说明的是，上述所举例的例子以及具体数值是为方便说明本发明的实施，不应理解为对本发明保护范围的限定。

请参阅图4，在某些实施方式中，防冲结构30在顶盖12上的正投影覆盖注液孔11在顶盖12上的正投影。

具体地，沿顶盖12的竖直向上的方向能够获得防冲结构30在顶盖12上的正投影和注液孔11在顶盖12上的正投影。防冲结构30在顶盖12上的正投影能够覆盖注液孔11在顶盖12上的正投影，如此能够提高注液效率，经过注液孔11的冷却液能够通过防冲结构30注入收容空间101内，能够有效避免发生滴液、漏液的问题，同时能够避免冷却液直接喷溅在电芯模组20上。

请再参阅图4，在某些实施方式中，顶盖12包括相背的第一端121和第二端122，注液孔11设置第一端121和/或第二端122，防冲结构30与注液孔11的位置对应。

具体地，注液孔11可以开设在第一端121；注液孔11也可以开设在第二端122；注液孔11还可以开设在第一端121和第二端122，此处不作限定。电芯模组20的底面与箱体13的底面接触，并位于收容空间101内。电芯模组20可以位于收容空间101的中间位置，并与箱体13的底面接触，注液孔11设置在第一端121和/或第二端122，防冲结构30与注液孔11的位置对应，如此可以避免防冲结构30与电芯模组20重叠设置，避免冷却液直接喷溅在电芯模组20上。

在某些实施方式中，防冲结构30包括侧壁31和底壁32，侧壁31连接底壁32的四周周缘以围成缓冲空间102，底壁32和/或侧壁31开设有连通缓冲空间102的通孔33。

具体地，防冲结构30包括侧壁31和底壁32，侧壁31包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁依次首尾连接。侧壁31连接底壁32的四周周缘以形成缓冲空间102，缓冲空间102能够暂时收容冷却液，可以对冷却液流入时的速度进行减缓，避免或减少注入冷却液时，冷却液对电芯模组20及其它结构件造成损伤。

在一个实施例中，底壁32开设有连通缓冲空间102的通孔33，冷却液可以从缓冲空间102内通过底壁32上的通孔33流入收容空间101。在另一个实施例中，侧壁31开设有连通缓冲空间102的通孔33，冷却液可以从缓冲空间102内通过侧壁31上的通孔33流入收容空间101。在又一个实施例中，底壁32和侧壁31均开设有连通缓冲空间102的通孔33，冷却液可以从缓冲空间102内通过底壁32和侧壁31上的通孔33流入收容空间101。

如此冷却液可以通过通孔33流入收容空间101，能够有效减缓冷却液流入时的速度，同时通孔33还可以避免大于通孔33的杂质或物体流入收容空间101，避免杂质或物体破坏结构。

在某些实施方式中，通孔33的数量是多个，多个通孔33呈阵列式分布于底壁32。

具体地，可以根据冷却液流入收容空间101的速度需求设置通孔33的数量和通孔33大小。也即是说，在多个通孔33大小相同的情况下，通孔33的数量越多，冷却液流入收容空间101的速度越快；在多个通孔33的数量相同的情况下，通孔33的开孔面积越大，冷却液流入收容空间101的速度越快。

在某些实施方式中，多个通孔33呈阵列式分布于底壁32。例如：底壁32上包括80个通孔，其中，每行包括20个通孔，4行通孔平行设置。在某些实施方式中，多个通孔33也可以呈环形分布，此处不作限定。

在某些实施方式中，防冲结构30与电芯模组20在竖直方向A-A上错开设置。

具体地，防冲结构30与电芯模组20在竖直方向A-A上错开设置，也即是说，防冲结构30在顶盖12上的正投影与电芯模组20在顶盖12上的正投影没有重叠区域，如此可以避免冷却液直接喷淋到电芯模组20，造成电芯模组20损坏。

在某些实施方式中，电池模组100包括电连接电芯模组20的电极接口40，电极接口40与电芯模组20的连接处41位于壳体10中，连接处41位于防冲结构30的下方。

具体地，电池模组100包括电极接口40，电极接口40包括正极电极接口和负极电极接口。正极电极接口和负极电极接口可以穿设在箱体13上，并且正极电极接口和负极电极接口相对设置。电极接口40与电芯模组20的连接处41位于壳体10中，连接处41可以是金属材质的，具有导电作用。连接处41可以位于防冲结构30的下方，如此连接处41能够进一步减小冷却液冲击箱体13底部的力度，避免冷却液注入时冲击力度过大。

在某些实施方式中，顶盖12包括相对的第一侧壁123和第二侧壁124，注液孔11包括开设在顶盖12的第一注液孔111和第二注液孔112，第一注液孔111和第二注液孔112之间的距离、第一注液孔111和第一侧壁123之间的距离、第二注液孔112和第二侧壁124之间的距离相等。

在一个实施例中，顶盖12上可以开设注液孔，注液孔11包括第一注液孔111和第二注液孔112，第一注液孔111和第二注液孔112的半径相同。第一注液孔111的圆心与第二注液孔112的圆心之间的距离为3厘米。顶盖12包括相对的第一侧壁123和第二侧壁124，第一注液孔111的圆心与第一侧壁123之间的距离为3厘米，第二注液孔112的圆心与第二侧壁124之间的距离为3厘米，如此，第一注液孔111和第二注液孔112之间的距离、第一注液孔111和第一侧壁123之间的距离、第二注液孔112和第二侧壁124之间的距离相等均为3厘米。距离相等的情况下冷却液可以更均匀地流入收容空间101，同时电池模组100更美观。

请再次参阅图1、图2和图3，在某些实施方式中，注液孔11安装有防水透气阀50。

具体地，防水透气阀50可以与注液孔11相配合，防水透气阀50可以是螺纹式的防水透气阀50，螺纹式的防水透气阀50可以通过螺母固定在顶盖12上。在注液完成后，安装防水透气阀50能够使得壳体10形成相对密封空间，避免收容空间101内的冷却液流出，可以通过实现壳体10内外的气压平衡，保证电池模组100的使用安全。

本发明还公开一种储能设备，储能设备包括电池模组100。

本发明实施方式的储能设备，通过在壳体10中设置与注液孔11相对的防冲结构30，可以对冷却液流入时的速度进行减缓，避免或减少注入冷却液时，冷却液对电芯模组20及其它结构件造成损伤，保证了电池模组100的寿命。

值得一提的是，储能设备可以包括多个电池模组100。也即是说，在某些实施方式中，储能设备中的电池模组100的数量可以为2个、3个、4个或多于4个，此处不作限定。在一个实施例中，储能设备中的电池模组100的数量可以为4个，4个电池模组100沿竖直方向设置成一排，4个电池模组100可以串联连接也可以是并联连接，此处不作限定。如此多个电池模组100形成的储能设备的储能效果更强，能够满足用户的使用需求。储能设备可以制作成家用储能柜或小型集装箱的形式。

需要说明的是，上述所举例的例子以及具体数值是为方便说明本发明的实施，不应理解为对本发明保护范围的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：

密封的壳体，所述壳体开设有注液孔；

冷却液，位于所述壳体中；

电芯模组，位于所述壳体中且浸于所述冷却液中；

防冲结构，位于所述壳体中并与所述注液孔相对，所述防冲结构用于减缓所述冷却液经所述注液孔注入时的速度。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述壳体包括顶盖和箱体，所述顶盖与所述箱体配合连接以形成容置所述电芯模组、所述冷却液和所述防冲结构的收容空间，所述顶盖上设有至少一个所述注液孔。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述防冲结构在所述顶盖上的正投影覆盖所述注液孔在所述顶盖上的正投影。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述顶盖包括相背的第一端和第二端，所述注液孔设置所述第一端和/或所述第二端，所述防冲结构与所述注液孔的位置对应。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述防冲结构包括侧壁和底壁，所述侧壁连接所述底壁的四周周缘以围成缓冲空间，所述底壁和/或所述侧壁开设有连通所述缓冲空间的通孔。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述通孔的数量是多个，多个所述通孔呈阵列式分布于所述底壁。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述防冲结构与所述电芯模组在竖直方向上错开设置。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电连接所述电芯模组的电极接口，所述电极接口与所述电芯模组的连接处位于所述壳体中，所述连接处位于所述防冲结构的下方。

9.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述顶盖包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述注液孔包括开设在所述顶盖的第一注液孔和第二注液孔，所述第一注液孔和所述第二注液孔之间的距离、所述第一注液孔和所述第一侧壁之间的距离、第二注液孔和所述第二侧壁之间的距离相等。

10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述注液孔安装有防水透气阀。

11.一种储能设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的电池模组。

Images