CN113871751A - 电池液冷模组和储能设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池液冷模组和储能设备。电池液冷模组包括密封的盒体、电芯模组和防水透气阀。密封的盒体内设容纳腔，盒体上设有注液孔，容纳腔内设有冷却液。电芯模组位于容纳腔中且浸于冷却液中。防水透气阀安装在注液孔，防水透气阀用于防止冷却液外漏和保证盒体内部压力平衡。本发明实施方式的电池液冷模组和储能设备，通过安装在注液孔的防水透气阀，可以实现盒体内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体内部压力平衡，以保证电池液冷模组的可靠性。

Description

电池液冷模组和储能设备

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种电池液冷模组和储能设备。

背景技术

在相关技术中，为了保证电池模组的正常工作温度，将电池模组设置在密封的盒体内，盒体内中有冷却液，电池模组浸于冷却液。

在盒体组装后形成腔体，在注入冷却液前，盒体为不封闭，当注入冷却液后，盒体需要完全密封，同时，也需要注意盒体内的气压不能太高。

发明内容

本发明实施方式提供了一种电池液冷模组和储能设备。

本发明实施方式的电池液冷模组包括：密封的盒体、电芯模组和防水透气阀。所述密封的盒体内设容纳腔，所述盒体上设有注液孔，所述容纳腔内设有冷却液；电芯模组位于所述容纳腔中且浸于所述冷却液中；防水透气阀安装在所述注液孔，所述防水透气阀用于防止所述冷却液外漏和保证所述盒体内部压力平衡。

在某些实施方式中，所述防水透气阀包括阀体和阀盖，所述阀盖安装在所述阀体的顶面，所述阀体开设有空腔，所述空腔在所述阀体的顶面形成有第一开口，及在所述阀体的底面形成有第二开口，所述第一开口和第二开口中的至少一者安装有防水透气薄膜。

在某些实施方式中，所述阀体与所述阀盖之间形成有间隔，所述间隔经所述第一开口连通所述空腔。

在某些实施方式中，所述第一开口的周缘设置有间隔的多个安装件，所述阀盖通过所述多个安装件安装在所述阀体上，两个所述安装件之间形成有透气通道。

在某些实施方式中，所述安装件的外侧部设有凹陷，所述阀盖开设有容置空间，所述容置空间的周壁设置有凸部，所述凸部与所述凹陷配合连接以使所述阀盖安装在所述阀体上。

在某些实施方式中，电池液冷模组包括密封圈，所述密封圈套设所述阀体，所述防水透气阀通过所述密封圈密封所述注液孔。

在某些实施方式中，所述注液孔的内壁设有内螺纹，所述阀体设有外螺纹，所述防水透气阀通过所述内螺纹配合所述外螺纹固定在所述盒体。

在某些实施方式中，所述盒体包括密封连接的顶盖和箱体，所述注液孔开设在所述顶盖。

在某些实施方式中，所述电池液冷模组包括密封条，所述顶盖和所述箱体通过所述密封条连接。

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液冷模组。

本发明实施方式的电池液冷模组和储能设备，通过安装在注液孔的防水透气阀，可以实现盒体内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体内部压力平衡，以保证电池液冷模组的可靠性。

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液冷模组的分解示意图；

图2是图1的电池液冷模组的前视图；

图3是图1的电池液冷模组的侧视图；

图4是本发明实施方式的防水透气阀的结构示意图；

图5是图4的防水透气阀的前视图；

图6是本发明实施方式的防水透气阀的分解示意图；

图7是本发明实施方式的防水透气阀的另一分解示意图；

图8是本发明实施方式的防水透气阀的另一结构示意图。

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液冷模组100包括密封的盒体10、电芯模组20和防水透气阀30。密封的盒体10内设容纳腔101，盒体10上设有注液孔11，容纳腔101内设有冷却液。电芯模组20位于容纳腔101中且浸于冷却液中。防水透气阀30安装在注液孔11，防水透气阀30用于防止冷却液外漏和保证盒体10内部压力平衡。

本发明实施方式的电池液冷模组100，通过安装在注液孔11的防水透气阀30，可以实现盒体10内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

具体地，盒体10的形状有很多种，其可以呈长方体、圆柱体、梯体等形状，此处不作限定。本发明实施方式的电池液冷模组100的盒体10在外形上的设计以长方体为例进行举例说明。盒体10内设容纳腔101，容纳腔101内设有冷却液。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。将电芯模组20浸没于冷却液中，有利于保持电芯模组20温度的均一性。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液冷模组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。

密封的盒体10能够使得填充于容纳腔101的冷却液不会漏出，即填充冷却液的容纳腔101附近的盒体10为密封的，而未填充冷却液的容纳腔101附近的盒体10可以为非密封的，也可以为密封的，此处不作限定。在冷却液仅填充部分容纳腔101时，盒体10的上方可以开设有与容纳腔101连通的开口，以便于对位于容纳腔101内的电芯模组20进行取出、放置、维修等操作。

密封的盒体10可以是以绝缘耐高温的材料一体成型的结构，也可以是由多个板块通过加工工艺组合在一起的结构。当采用多个板块组合的结构时，相邻两板块之间的连接处需要涂覆密封胶进行密封。

盒体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，也可以是与盒体10一体形成的，此处不作限定。防水透气阀30安装在注液孔11，防水透气阀30用于防止冷却液外漏和保证盒体10内部压力平衡。

在一个实施例中，密封的盒体10开设有注液孔11，可以使用注液针管将冷却液通过注液孔11注射至密封的盒体10中，使得电芯模组20浸于冷却液中，在注射完成后，将防水透气阀30可以穿设注液孔11安装在盒体10上，也即是说，防水透气阀30的一部分穿透盒体10位于容纳腔101内，另一部分位于盒体10上方并于盒体10抵触，防水透气阀30能够实现盒体10内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

在另一个实施例中，密封的盒体10开设有注液孔11，可以使用真空装置，通过真空气压使得冷却液吸入密封的盒体10中，在吸入完成后，将防水透气阀30可以穿设注液孔11安装在盒体10上，也即是说，防水透气阀30的一部分穿透盒体10位于容纳腔101内，另一部分位于盒体10上方并于盒体10抵触，防水透气阀30能够实现盒体10内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

值得一提的是，防水透气阀30可以是金属材质的防水透气阀30，也可以是塑胶材质的防水透气阀30，此处不作限定。防水透气阀30的材料可以根据电池液冷模组100的使用环境进行选择。金属材质的防水透气阀30可以是不锈钢材质的，不锈钢材质的防水透气阀30更加坚固，能够延长防水透气阀30的使用周期。塑胶材质的防水透气阀30具有质量轻、成本低廉等优点。在某些实施方式中，防水透气阀30也可以是金属、硅橡胶等其他材料结合的，形成可以防水透气的防水透气阀30。

电池液冷模组100使用防水透气阀30可以保证高度密封防尘，利用防水透气阀30与盒体10更有效地紧密连接，能够防止尘埃油污进入容纳腔101内。同时防水透气阀30可以保证气压平衡具有防爆等优点。防水透气阀30安装简单快捷，利用注液孔11为安装位，能快速找准安装、不易打滑、能够减少维护成本。

请一并参阅图4、图5和图6，在某些实施方式中，防水透气阀30包括阀体31和阀盖32，阀盖32安装在阀体31的顶面，阀体31开设有空腔102，空腔102在阀体31的顶面形成有第一开口311，及在阀体31的底面形成有第二开口312，第一开口311和第二开口312中的至少一者安装有防水透气薄膜。

具体地，阀体31和阀盖32可以直接连接，也可以间接连接，此处不作限定。阀体31开设有空腔102，在一个实施例中，阀体31呈圆柱形形状，阀体31内部中空设置，阀体31包括相背设置的顶面和底面，空腔102在阀体31的顶面形成有第一开口311，在阀体31的底面形成有第二开口312，如此呈圆柱形形状的阀体31可以类似于一个“空心圆筒”第一开口311和第二开口312在安装后分别设置于盒体10的内外。

第一开口311和第二开口312中的至少一者安装有防水透气薄膜，在一个实施例中，第一开口311处可以安装有防水透气薄膜。在另一个实施例中，第二开口312处可以安装有防水透气薄膜。在又一个实施例中，第一开口311和第二开口312均可以安装有防水透气薄膜。防水透气薄膜可以是膨体聚四氟乙烯(Expanded Polytetrafluoroethylene，ePTFE)透气膜，膨体聚四氟乙烯透气膜具有高透气量，能平衡压力。膨体聚四氟乙烯透气膜微观下是微孔状结构，利用气体分子与液体及灰尘颗粒的体积大小数量级差，让气体分子通过，而液体、灰尘无法通过，从而实现防水透气的目的。如此可以实现盒体10内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

在某些实施方式中，阀体31与阀盖32之间形成有间隔，间隔经第一开口311连通空腔102。

具体地，第一开口311可以设置在阀体31上，间隔经第一开口311连通空腔102，如此，容纳腔101处的气体可以通过空腔102后，再通过第一开口311，第一开口311设有透气膜，再通过间隔排出气体。也即是说，空腔102连通间隔形成通道，通道用于实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

在某些实施方式中，第一开口311的周缘设置有间隔的多个安装件33，阀盖32通过多个安装件33安装在阀体31上，两个安装件33之间形成有透气通道103。

在某些实施方式中，多个安装件33可以通过焊接、粘合等方式安装在阀体31上，多个安装件33可以均匀间隔地设置在第一开口311的周缘设置。多个安装件33的规格、大小、材质相同，多个安装件33用于连接阀体31和阀盖32。两个安装件33之间形成有透气通道103，可以通过透气通道103连接间隔和空腔102，如此可以实现内部压力平衡。同时，气体通过透气通道103排出，能够避免直接排出气体速度过快，而导致温度过高发生危险。

请一并参阅图6和图7，在某些实施方式中，安装件33的外侧部设有凹陷331，阀盖32开设有容置空间104，容置空间104的周壁设置有凸部，凸部与凹陷331配合连接以使阀盖32安装在阀体31上。

具体地，凹陷331可以与阀盖32的凸部配合固定阀盖32，以使得阀盖32通过安装件33与阀体31连接。阀盖32开设有容置空间104，容置空间104可以对排出的气体具有导向作用，使得排出的气体导向后通过透气通道103排出。凸部设置在容置空间104的周壁上可以减少占用空间，凸部在阀盖32上可以是一体形成的，也可以是通过焊接、粘合等方式固定的，此处不作限定。

请一并参阅图6、图7和图8，在某些实施方式中，电池液冷模组100包括密封圈40，密封圈40套设阀体31，防水透气阀30通过密封圈40密封注液孔11。

具体地，密封圈40套设阀体31，密封圈40的数量与防水透气阀30的数量可以相同。防水透气阀30的数量可以为1个、2个、3个、4个或多于4个，密封圈40的数量与注液孔11的数量相同，也即是说，密封圈40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。密封圈40可以密封注液孔11与阀体31之间的空隙，避免在空隙处发生滴液、漏液的问题，也能够防止灰尘通过空隙，保证电池液冷模组100的可靠性。

在某些实施方式中，注液孔11的内壁设有内螺纹，阀体31设有外螺纹313，防水透气阀30通过内螺纹配合外螺纹313固定在盒体10。

具体地，阀体31的外螺纹313与注液孔11的内螺纹可以螺合以使得防水透气阀30固定在盒体10上。螺合的固定方式可以便于拆卸更换防水透气阀30。

在某些实施方式中，盒体10内部注液孔11周围固定安装有螺母，螺母的内壁设有内螺纹，如此可以通过螺母的内螺纹与阀体31的外螺纹313螺合以使得防水透气阀30固定在盒体10上。

值得一提的是，在某些实施方式中，防水透气阀30包括但不仅限于带有外螺纹313的螺纹式防水透气阀30，防水透气阀30还可以是卡扣式的防水透气阀30或背胶式的防水透气阀30，此处不作限定。

在某些实施方式中，盒体10包括密封连接的顶盖12和箱体13，注液孔11开设在顶盖12。

具体地，盒体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液冷模组100的密封的盒体10在外形上的设计以长方体为例进行举例说明。密封的盒体10内设有容纳腔101，容纳腔101可以用于装载电芯模组20，冷却液可以通过注液孔11注入容纳腔101内。也即是说，容纳腔101可以容置电芯模组20和冷却液。盒体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。防水透气阀30可以通过螺合、卡合等方式固定在顶盖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，防水透气阀30的数量与注液孔11的数量相同，也即是说，防水透气阀30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，如此，顶盖12上设有3个防水透气阀30，3个防水透气阀30可以实现盒体10内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

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。

请再次参阅图1、图2和图3，在某些实施方式中，电池液冷模组100包括密封条50，顶盖12和箱体13通过密封条50连接。

具体地，顶盖12和箱体13之间可以设置密封条50，密封条50可以更好地实现电池液冷模组100的密封效果，顶盖12、密封条50和箱体13可以通过螺钉螺母进行螺合连接。

在某些实施方式中，电池液冷模组100包括防冲结构60，防冲结构60位于密封的盒体10中并与注液孔11相对，防冲结构60用于减缓冷却液经注液孔11注入时的速度。防水透气阀30的阀体31的底面可以抵触在防冲结构60底面；防水透气阀30的阀体31的底面也可以位于防冲结构60底面的上方，并且不与防冲结构60底面抵触，此处不作限定。注液孔11开设在顶盖12上。防冲结构60可以通过焊接、粘接、铆接等方式固定在顶盖12上。在某些实施方式中，防冲结构60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60注入容纳腔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。

在某些实施方式中，电池液冷模组100包括电连接电芯模组20的电极接口70，电极接口70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70与电芯模组20的连接处71位于密封的盒体10中，连接处71可以是金属材质的，具有导电作用。

本发明还公开一种储能设备，储能设备包括电池液冷模组100。

本发明实施方式的储能设备，通过安装在注液孔11的防水透气阀30，可以实现盒体10内冷却液的密封，能够防止冷却液外漏或者渗透。通过透气阀实现盒体10内部压力平衡，以保证电池液冷模组100的可靠性。

值得一提的是，储能设备可以包括多个电池液冷模组100。也即是说，在某些实施方式中，储能设备中的电池液冷模组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，储能设备中的电池液冷模组100的数量可以为4个，4个电池液冷模组100沿竖直方向设置成一排，4个电池液冷模组100可以串联连接也可以是并联连接，此处不作限定。如此多个电池液冷模组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 (10)

1.一种电池液冷模组，其特征在于，所述电池液冷模组包括：

密封的盒体，所述密封的盒体内设容纳腔，所述盒体上设有注液孔，所述容纳腔内设有冷却液；

电芯模组，位于所述容纳腔中且浸于所述冷却液中；

防水透气阀，安装在所述注液孔，所述防水透气阀用于防止所述冷却液外漏和保证所述盒体内部压力平衡。

2.根据权利要求1所述的电池液冷模组，其特征在于，所述防水透气阀包括阀体和阀盖，所述阀盖安装在所述阀体的顶面，所述阀体开设有空腔，所述空腔在所述阀体的顶面形成有第一开口，及在所述阀体的底面形成有第二开口，所述第一开口和第二开口中的至少一者安装有防水透气薄膜。

3.根据权利要求2所述的电池液冷模组，其特征在于，所述阀体与所述阀盖之间形成有间隔，所述间隔经所述第一开口连通所述空腔。

4.根据权利要求3所述的电池液冷模组，其特征在于，所述第一开口的周缘设置有间隔的多个安装件，所述阀盖通过所述多个安装件安装在所述阀体上，两个所述安装件之间形成有透气通道。

5.根据权利要求4所述的电池液冷模组，其特征在于，所述安装件的外侧部设有凹陷，所述阀盖开设有容置空间，所述容置空间的周壁设置有凸部，所述凸部与所述凹陷配合连接以使所述阀盖安装在所述阀体上。

6.根据权利要求2所述的电池液冷模组，其特征在于，电池液冷模组包括密封圈，所述密封圈套设所述阀体，所述防水透气阀通过所述密封圈密封所述注液孔。

7.根据权利要求2所述的电池液冷模组，其特征在于，所述注液孔的内壁设有内螺纹，所述阀体设有外螺纹，所述防水透气阀通过所述内螺纹配合所述外螺纹固定在所述盒体。

8.根据权利要求1所述的电池液冷模组，其特征在于，所述盒体包括密封连接的顶盖和箱体，所述注液孔开设在所述顶盖。

9.根据权利要求6所述的电池液冷模组，其特征在于，所述电池液冷模组包括密封条，所述顶盖和所述箱体通过所述密封条连接。

10.一种储能设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池液冷模组。

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