CN114171823A - 散热装置、电池包和储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热装置、电池包以及储能装置。本发明实施方式的散热装置包括液冷板，液冷板包括进液口、出液口以及连通进液口和出液口的冷却通道；均温板，与液冷板交叉连接。本发明实施方式的散热装置，液冷板不仅能够对接触液冷板的电芯进行散热，液冷板还能够对均温板进行散热，使得均温板对电芯进行进一步散热，保证了电芯的散热面积，从而提高冷却性能。

Description

散热装置、电池包和储能装置

技术领域

本发明涉及储能技术领域，特别涉及一种散热装置、电池包和储能装置。

背景技术

随着储能模组集成化程度的提高，单个模组的电芯个数逐步增加，然而随着电芯数量的不断增加，储能模组的散热越发困难，使得各电芯之间温差较大，影响电芯的使用寿命。

发明内容

本发明实施方式提供了一种散热装置、电池包和储能装置。

本发明实施方式的散热装置包括：液冷板，所述液冷板包括进液口、出液口以及连通所述进液口和所述出液口的冷却通道；

均温板，与所述液冷板交叉连接。

在某些实施方式中，所述液冷板垂直连接所述均温板。

在某些实施方式中，所述均温板为重力热管。

在某些实施方式中，所述液冷板开设有第一缺口，所述均温板开设有第二缺口，所述液冷板与所述均温板通过所述第一缺口和所述第二缺口插设连接。

在某些实施方式中，所述液冷板呈轴对称，所述第一缺口位于所述液冷板的对称轴上。

在某些实施方式中，所述液冷板的对称轴上的冷却通道位于所述液冷板的边缘侧。

本发明实施方式的电池包，包括多个电池模组、上压板、底板以及上述任一实施方式的散热装置，所述底板位于所述多个电池模组下端，所述上压板位于所述多个电池模组上端，所述散热装置安装于所述多个电池模组之间。

在某些实施方式中，所述电池模组包括模组本体和连接端，所述连接端位于所述模组本体的顶部，所述模组本体的底部与所述均温板抵接，所述模组本体的侧端与所述液冷板抵接。

在某些实施方式中，所述电池包包括支撑垫，所述支撑垫位于所述多个电池模组与所述底板之间。

本发明实施方式的储能装置，包括上述任一实施方式所述的电池包。

本发明实施方式的散热装置、电池包和储能装置，液冷板不仅能够对接触液冷板的电芯进行散热，液冷板还能够对均温板进行散热，使得均温板对电芯进行进一步散热，保证了电芯的散热面积，从而提高冷却性能。

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散热装置的结构示意图；

图2是本发明实施方式的液冷板的结构示意图；

图3是本发明实施方式的均温板的结构示意图；

图4是本发明实施方式的电池模组的结构示意图；

图5是本发明实施方式的电池模组的部分分解示意图。

主要特征附图标记：

散热装置100、液冷板10、进液口11、出液口12、冷却通道13、第一缺口14、均温板20、第二缺口21、电池包1000、电池模组200、模组本体210、连接端220、上压板300、底板400、支撑垫500。

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。

请参阅图1至图3，本发明实施方式的散热装置100包括液冷板10和均温板20。液冷板10包括进液口11、出液口12以及连通进液口11和出液口12的冷却通道13。均温板20，与液冷板10交叉连接。

本发明实施方式的散热装置100，液冷板10不仅能够对接触液冷板10的电芯进行散热，液冷板10还能够对均温板20进行散热，使得均温板20对电芯进行进一步散热，保证了电芯的散热面积，从而提高冷却性能。

具体的，在现有技术中，通常采用液冷板对电芯进行散热，然而，液冷板仅对与液冷板有接触的位置散热效果比较好，设置较多的液冷板成本较高，使用起来也较为不变。因而本发明实施方式的散热装置100，设置与液冷板10交叉连接的均温板20，使得均温板20将液冷板10的冷却效果延伸至与均温板20接触的电芯上，较低成本的加强了液冷板10的降温效果，有效对电芯进行冷却。

液冷板10的形状有很多，其可以呈长方形、正方向、梯形等形状，在此不做具体限制。液冷板10可以采用导热较好的金属支撑，液冷板10也可以采用导热较好的其他材料制成，在此不做具体限制。

进液口11用于向液冷板10内输入冷却液，冷却液通过冷却通道13，在冷却通道13中流动吸收热量，最后由出液口12排出，以吸收液冷板10附近的热量。液冷板10可以包括1个进液口11，液冷板10也可以包括2个进液口11，液冷板10还可以包括多个进液口11，其根据液冷板10的大小、冷却通道13的布置、吸热效率等因素进行调整，在此不做具体限制。

液冷板10可以包括1个出液口12，液冷板10也可以包括2个出液口12，液冷板10还可以包括多个出液口12，其根据液冷板10的大小、冷却通道13的布置、吸热效率等因素进行调整。

在某一实施方式中，液冷板10包括一个出液口12和一个进液口11，冷却通道13连通进液口11和出液口12。如此，结构较为简单，使用也较为方便。在另一实施方式中，液冷板10包括一个进液口11和多个出液口12，冷却通道13包括多个子通道，每个子通道将进液口11与一出液口12连通，多个子通道与多个出液口12一一对应。如此，多个子通道共同构成冷却通道13，冷却液能够在升温后较为快速的从出液口12排出，避免冷却通道13过长，降低冷却液吸收一定热量后吸热效果不佳时仍未从出液口12排出的情况发生的概率。在又一实施方式中，液冷板10包括多个进液口11和多个出液口12，多个进液口11和多个出液口12可以一一对应，也可以是多个进液口11与一个出液口12对应，还可以是一个进液口11与多个出液口12对应，冷却通道13包括若干连接子通道，将相互对应的进液口11与出液口12连通。如此，在液冷板10面积较大的情况下，能够根据情况调整进液口11、出液口12以及冷却通道13的数量和组合，避免冷却通道13过长造成的冷却通道13末端冷却效果不佳的问题出现。

进液口11可以位于液冷板10的边缘，进液口11也可以位于液冷板10的中部，进液口11的设置位置可以根据液冷板10与电芯的位置关系、液冷板10的结构、液冷板10的大小等情况进行调整。出液口12可以位于液冷板10的边缘，出液口12也可以位于液冷板10的中部，出液口12的设置位置可以根据液冷板10与电芯的位置关系、液冷板10的结构、液冷板10的大小等情况进行调整。在某些实施方式中，液冷板10的形状与电芯相匹配，液冷板10夹持于电芯之间，液冷板10的边缘凸设有进液凸起，进液口11设于进液凸起上，如此，便于暴露进液口11，方便通过进液口11进液；液冷板10的边缘还可以凸设有出液凸起，出液口12设于出液凸起上，如此，便于暴露出液口12，方便通过出液口12出液。

冷却通道13的排布方式有很多，冷却通道13可以均匀排布于液冷板10，冷却通道13也可以根据冷却需要，在部分位置排布而在部分位置不排布，冷却通道13的排布方式可以根据电芯与液冷板10的配合位置、需要降温的位置等因素进行调整，在此不做具体限制。

均温板20与液冷板10交叉连接，使得液冷板10能够带走均温板20上的部分热量，均温板20将液冷板10上的冷却效果均匀至与均温板20接触的电芯上，有效加强液冷板10的冷却效果。

值得说明的是，均温板20与液冷板10交叉连接，可以理解为，均温板20的两相对侧皆与液冷板10具有连接关系，即不是均温板20的一侧与液冷板10连接。如此，均温板20的两相对侧皆能够通过液冷板10进行降温，起到更好的降温的作用。

液冷板10可以垂直于均温板20，液冷板10也可以与均温板20呈一定角度，液冷板10与均温板20的相对位置关系可以根据电芯的形状、电芯的安装方式等因素进行调整，在此不做具体限制。

液冷板10与均温板20交叉连接的方式有很多，液冷板10可以与均温板20通过插设连接，液冷板10也可以与均温板20通过焊接、粘接、过盈配合等方式连接，液冷板10还可以与均温板20直接一体成型设置，在此不做具体限制。

需要说明的是，散热装置100可以包括一个液冷板10，散热装置100也可以包括多个液冷板10，散热装置100可以包括一个均温板20，散热装置100也可以包括多个均温板20。液冷板10可以与均温板20一一对应，也可以一个液冷板10对应多个均温板20，还可以多个液冷板10对应一个均温板20，液冷板10与均温板20的对应关系，可以根据生产成本、冷却需求、电芯安装方式等因素进行调整，在此不做具体限制。

在某些实施方式中，请参阅图1，液冷板10垂直连接均温板20。

如此，电芯通常具有直角边，液冷板10与均温板20相互垂直，能够更好贴合电芯，保证电芯与液冷板10或/和均温板20的接触面积，从而保证液冷板10以及均温板20的冷却效果。

具体的，液冷板10垂直连接均温板20，在有具有直角边的电芯安装于液冷板10上时，能够同时贴合均温板20，从而保证电芯有两个侧面能够与液冷板10以及均温板20贴合，保证了电芯与散热装置100的接触面积。

值得说明的是，由于生产误差和安装误差的存在，可以是液冷板10与均温板20夹角为九十度，也可以是液冷板10与均温板20的夹角为九十度左右。

在某些实施方式中，均温板20为重力热管。

如此，重力热管内液体能够循环，方便地保持均温板20的均温。

具体的，重力热管需沿竖直方向设置，因而此时均温板20为沿竖直方向设置的。在某些实施方式中，液冷板10垂直于均温板20，因而液冷板10可以沿水平方向设置。

值得说明的是，重力热管的下端吸热，重力热管的上端放热，因而可以将液冷板10设于重力热管靠上的位置，以加强液冷板10对均温板20的吸热效果。

在某些实施方式中，请参阅图1，液冷板10开设有第一缺口14，均温板20开设有第二缺口21，液冷板10与均温板20通过第一缺口14和第二缺口21插设连接。

如此，第一缺口14与第二缺口21配合，实现液冷板10与均温板20的交叉连接。

具体的，第一缺口14可以位于液冷板10的中央，第一缺口14也可以偏向液冷板10的一侧，第一缺口14的位置可以根据液冷板10和均温板20的连接位置、液冷板10的形状等因素进行调整，在此不做具体限定。

第二缺口21可以位于均温板20的中央，第二缺口21也可以偏向均温板20的一侧，第二缺口21的位置可以根据均温板20和液冷板10的连接位置、均温板20的形状等因素进行调整，在此不做具体限制。

第一缺口14的长度可以长于第二缺口21的长度，第一缺口14的长度也可以等于第二缺口21的长度，第一缺口14的长度还可以短于第二缺口21的长度。为方便表述，将液冷板10沿第一缺口14延伸方向的方向定义为液冷板10的长度方向，将均温板20沿第二缺口21延伸方向的方向定义为均温板20的长度方向。在某些实施方式中，液冷板10的长度与均温板20的长度相等，第一缺口14的长度加上第二缺口21的长度等于液冷板10的长度，即第一缺口14的长度加上第二缺口21的长度等于均温板20的长度。如此，液冷板10与均温板20能够较为贴合，从而更有效率的进行配合。具体的，若均温板20的长度长于液冷板10设置或第一缺口14加上第二缺口21的长度小于液冷板10的长度，就会使得均温板20部分位置无法与液冷板10接触，降温效果不好；若均温板20的长度短于液冷板10设置，又会一定程度上浪费液冷板10的降温效果，降温效率不高。

在某些实施方式中，请参阅图1，液冷板10呈轴对称，第一缺口14位于液冷板10的对称轴上。

如此，不仅方便液冷板10的生产，还能够在液冷板10上对称设置电芯，加强电池包1000的集成率。

进一步的，请参阅图1和图2，液冷板10的对称轴上的冷却通道13位于液冷板10的边缘侧。

如此，第一缺口14能够开设得较深，方便液冷板10与均温板20配合。

具体的，第一缺口14应与冷却通道13间隔，避免第一缺口14影响冷却通道13内冷却液的流动。因而将冷却通道13设于液冷板10的一端，方便第一缺口14开设至接近冷却通道13的位置，不仅不影响冷却通道13的流通，也方便均温板20通过第一缺口14与液冷板10配合。

本发明还公开一种电池包1000，请参阅图4和图5。电池包1000包括多个电池模组200、上压板300、底板400以及上述任一实施方式的散热装置100。底板400位于多个电池模组200下端，上压板300位于多个电池模组200上端，散热装置100安装于多个电池模组200之间。

本发明实施方式的电池包1000，液冷板10不仅能够对接触液冷板10的电芯进行散热，液冷板10还能够对均温板20进行散热，使得均温板20对电芯进行进一步散热，保证了电芯的散热面积，从而提高冷却性能。

具体的，电池包1000可以包括2个、3个、4个、5个、6个等数量的电池模组200，在此不做具体限制。具体的，电池包1000包括两个电池模组200的情况下，两电池模组200可以安装于液冷板10的一侧并夹持均温板20，两电池模组200也可以安装于均温板20的一侧并夹持液冷板10。电池包1000包括四个电池模组200的情况下，四个电池模组200可以分别两两夹持均温板20和液冷板10。

在某些实施方式中，请参阅图4和图5，电池模组200包括模组本体210和连接端220，连接端220位于模组本体210的顶部，模组本体210的底部与均温板20抵接，模组本体210的侧端与液冷板10抵接。

如此，模组本体210的侧端与液冷板10抵接，模组本体210的底部与均温板20抵接，使得位于模组本体210顶部的连接端220能够与液冷板10和均温板20间隔，方便对电池模组200进行电连接，此外，模组本体210的侧端以及底部相较于设有连接端220的顶部较为平整，更加方便与液冷板10以及均温板20贴合，达到较好的散热效果，也使得电池包1000较为规整，方便叠加多个电池模组200。

在某些实施方式中，请参阅图4，多个电池模组200包括至少四个电池模组200，液冷板10以及均温板20共同分隔形成四个安装区，每个安装区内至少设有一个电池模组200。

如此，提升了电池包1000的集成率，增加了空间利用率。

具体的，每个安装区可以设有一个电池模组200，每个安装区也可以设有两个电池模组200，每个安装区还可以设有其他数量的电池模组200。值得说明的是，为了方便电池包1000的摆放，沿竖直方向对称的两安装区内装有的电池模组200应该数量一致，以使得沿竖直方向对称的两安装区的高度相同。

具体的，在某个实施方式中，请参阅图4，液冷板10沿水平方向延伸，均温板20沿竖直方向延伸，共同分隔形成呈二乘二矩型阵列分布的四个安装区，每个安装区分别设有一个电池模组200，每个安装区的电池模组200的模组本体210的侧端与液冷板10抵接的同时模组本体210的顶部与均温板20抵接，即各安装区内的电池模组100呈侧放状态，相邻两安装区内的电池模组100共同夹持液冷板10或均温板20。

在某些实施方式中，电池包1000包括支撑垫500，支撑垫500位于多个电池模组200与底板400之间。

如此，支撑垫500能够弥补电池模组200或底板400的生产误差，保持电池模组200与底板400的相对位置关系，此外，还能够保护电池模组200，也能够起到绝缘的作用。

具体的，由于生产误差、生产成本等原因，电池模组200难以与底板400完全贴合，此时，可以设置具有一定弹性的支撑垫500，支撑垫500夹持于电池模组200与底板400之间，使得电池模组200与底板400安装的更为紧密。此外，支撑垫500可以由绝缘材料制成，如此，可以避免电池模组200通过底板400漏电，保证电池包1000的绝缘性。

支撑垫500的形状有很多，其可以呈长方形、圆形、梯形等形状，支撑垫500的形状可以根据电池模组200的形状、底板400的形状等因素进行调整，在此不做具体限制。电池包1000可以包括1个、2个、3个、4个、5个、10个、20个等数量的支撑垫500，支撑垫500的具体数量可以根据支撑垫500的大小、电池模组200的大小、支撑需求等因素进行调整，在此不做具体限制。

在某些实施方式中，多个电池模组200与散热装置100之间设有导热胶。

如此，空气的导热效果较差，在多个电池模组200与散热装置100之间设置导热胶，不仅能够保证多个电池模组200与散热装置100的连接关系，还能够加强多个电池模组200与散热装置100的热交换效率。

在某些实施方式中，多个电池模组200与散热装置100之间设有导热垫。

如此，空气的导热效果较差，在多个电池模组200与散热装置100之间设置导热垫，不仅能够保证多个电池模组200与散热装置100的连接关系，还能够加强多个电池模组200与散热装置100的热交换效率。

在某些实施方式中，多个电池模组200包括模组端板，模组端板设有沿竖直方向延伸的过孔，上压板300设有第一通孔，底板400设有第二通孔，电池包1000还包括螺栓和螺母，螺栓穿过第一通孔、过孔以及第二通孔，并与螺母配合。

如此，实现多个电池模组200与上压板300和底板400的连接。

具体的，电池包1000还可以包括支撑垫500，在多个电池模组200与底板400固定的过程中，支撑垫500产生弹性形变，保护电池模组200不与底板400硬性碰撞，避免电池模组200与底板400产生磨损，此外，支撑垫500产生弹性形变后，更加贴合多个电池模组200以及底板400，进一步保证多个电池模组200与底板400的相对位置关系。

本发明还公开一种储能装置，储能装置包括上述任一实施方式的电池包1000。

本发明实施方式的储能装置，液冷板10不仅能够对接触液冷板10的电芯进行散热，液冷板10还能够对均温板20进行散热，使得均温板20对电芯进行进一步散热，保证了电芯的散热面积，从而提高冷却性能。

储能装置可以包括一个或多个电池包1000。也即是说，在某些实施方式中，储能装置中的电池包1000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，储能装置中的电池包1000的数量可以为4个，4个电池包1000沿竖直方向设置成一排，电池包1000可以串联连接也可以是并联连接，还可以是串并联连接，此处不作限定。如此多个电池包1000形成的储能装置的储能效果更强，能够满足用户的使用需求。储能装置可以制作成家用储能柜或小型集装箱的形式。

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)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：

液冷板，所述液冷板包括进液口、出液口以及连通所述进液口和所述出液口的冷却通道；

均温板，与所述液冷板交叉连接。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述液冷板垂直连接所述均温板。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述均温板为重力热管。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述液冷板开设有第一缺口，所述均温板开设有第二缺口，所述液冷板与所述均温板通过所述第一缺口和所述第二缺口插设连接。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述液冷板呈轴对称，所述第一缺口位于所述液冷板的对称轴上。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述液冷板的对称轴上的冷却通道位于所述液冷板的边缘侧。

7.一种电池包，其特征在于，包括多个电池模组、上压板、底板以及权利要求1至6任一项所述的散热装置，所述底板位于所述多个电池模组下端，所述上压板位于所述多个电池模组上端，所述散热装置安装于所述多个电池模组之间。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池模组包括模组本体和连接端，所述连接端位于所述模组本体的顶部，所述模组本体的底部与所述均温板抵接，所述模组本体的侧端与所述液冷板抵接。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括支撑垫，所述支撑垫位于所述多个电池模组与所述底板之间。

10.一种储能装置，其特征在于，包括权利要求7至9任一项所述的电池包。

Images