CN114976356A - 电池模组及储能集装箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组以及储能集装箱，其中电池模组包括至少一个电芯组和多个散热器。电芯组包括两个沿第一方向间隔设置的电芯列，电芯列包括多个沿第二方向排列的电芯，同一电芯组中，两个电芯列之间具有散热风道，电芯具有第一侧面，第一侧面设置于电芯靠近散热风道的一侧。各散热器与各电芯列一一对应，散热器位于散热风道，且连接于同列多个电芯的第一侧面。电池模组中电芯产生的热量能够快速的传递至散热器并排放于散热风道中，提高电芯的散热效果。储能集装箱包括设有容置腔的箱体以及若干成列设置的如上述实施例的电池模组，散热风道与容置腔连通，从而保证储能集装箱中的各电池模组处于正常工作温度，提高储能集装箱的寿命。

Description

电池模组及储能集装箱

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池模组以及储能集装箱。

背景技术

在相关技术中，大容量硬包电芯模组的散热形式多为电芯与空气直接接触进行对流换热，这种方案成本低，但电芯的散热效果较差，无法满足电池模组正常使用的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池模组，能够快速散热。

本发明还提供了一种包括上述电池模组的储能集装箱。

根据本发明的第一方面实施例的电池模组，包括：

电芯组，设置有至少一个，所述电芯组包括两个沿第一方向间隔设置的电芯列，所述电芯列包括多个沿第二方向排列的电芯，所述第二方向与所述第一方向垂直，同一所述电芯组中，两个所述电芯列之间具有散热风道，所述电芯具有第一侧面，所述第一侧面设置于所述电芯靠近所述散热风道的一侧；

多个散热器，各所述散热器与各电芯列一一对应，所述散热器位于所述散热风道，且连接于同列多个所述电芯的所述第一侧面。

根据本发明实施例的电池模组，至少具有如下有益效果：

电芯组包括两个电芯列，两个电芯列之间具有散热风道，各散热器位于散热风道中并连接于其所对应的电芯列，因此，相较于电芯直接与空气接触进行散热的方案，本申请中的电池模组中电芯产生的热量能够快速地传递至散热器并排放于散热风道中，提高电芯的散热效果。

根据本发明的一些实施例，所述散热器包括散热板和多个翅片，所述散热板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述翅片连接于所述散热板的第一侧的端面，所述电芯连接于所述散热板的第二侧，所述翅片连接于所述散热板，所述翅片沿所述第二方向延伸，多个所述翅片沿第三方向间隔设置，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向所构成的平面，相邻所述翅片之间限定出流道。

根据本发明的一些实施例，所述散热板的第二侧对应于各所述电芯的位置分别设置有第一容置槽，所述电芯的所述第一侧面容置于所述第一容置槽内，所述第一容置槽的底壁抵持所述第一侧面。

根据本发明的一些实施例，所述第一容置槽的底壁设置有第二容置槽，所述第二容置槽与所述第一容置槽连通，所述第二容置槽的内壁和所述第一侧面之间限定形成腔体，所述腔体内设置有导热结构胶，所述导热结构胶连接所述第一侧面和所述第二容置槽的内壁。

根据本发明的一些实施例，包括多个翅片组，所述翅片组包括多个沿所述第三方向间隔设置的所述翅片，多组所述翅片组沿所述第二方向间隔设置。

根据本发明的一些实施例，所述翅片包括多个弯折部，各所述弯折部平滑过渡。

根据本发明的一些实施例，还包括风扇，所述散热风道具有进风端和出风端，所述进风端设置有所述风扇且所述风扇的出风口朝向于所述散热风道，和/或所述出风端设置有所述风扇且所述风扇的进风口朝向于所述散热风道，所述风扇能够带动所述散热风道内的空气流动。

根据本发明的第二方面实施例的储能集装箱，包括：

箱体，设置有容置腔；

若干如权利要求1至7中任一项所述的电池模组，所述电池模组容置于所述容置腔内且所述散热风道与所述容置腔连通。

根据本发明实施例的储能集装箱，至少具有如下有益效果：

储能集装箱采用上述实施例的电池模组，电芯连接于散热器并将热量排放至流道中，以提高电芯的散热效率，从而保证储能集装箱中的各电池模组处于正常工作温度，提高储能集装箱的寿命。

根据本发明的一些实施例，还包括制冷装置，所述制冷装置位于所述容置腔内，所述制冷装置设置有进风口和出风口，所述制冷装置的进风口和出风口均与所述散热风道连通。

根据本发明的一些实施例，沿所述第一方向，多个所述电池模组成列设置，且各所述电池模组的两端面分别与所述箱体的内壁限定出第一回流风道以及第二回流风道，所述第一回流风道以及所述第二回流风道与所述散热风道连通，所述制冷装置的进风口朝向所述第一回流风道，所述制冷装置的出风口朝向所述第二回流风道。

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

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明第一方面施例的电池模组的结构示意图；

图2为本发明实施例中的散热器的结构示意图；

图3为本发明另一实施例中的散热器的结构示意图；

图4为发明实施例中的散热器散热板的结构示意图；

图5为本发明第二方面实施例的储能集装箱的结构示意图。

附图标记：

电芯组100、电芯110、第一侧面111、第一方向120、第二方向130、第三方向140；

散热风道200；

散热器300、翅片310、第一容置槽311、第二容置槽312、散热板320、弯折部321、翅片组330、流道340；

风扇500；

箱体600、第一回流风道610、第二回流风道620、容置腔630；

制冷装置700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号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例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。

图1为本发明第一方面施例的电池模组的结构示意图，参照图1，第一方面实施例的电池模组，包括至少一个电芯组100和多个散热器300。其中，电芯组100包括两个沿第一方向120间隔设置的电芯列，电芯列包括多个沿第二方向130排列的电芯110，第二方向130与第一方向120垂直，同一电芯组100中，两个电芯列之间具有散热风道200，电芯110具有第一侧面111，第一侧面111设置于电芯110靠近散热风道200的一侧。各散热器300与各电芯列一一对应，散热器300位于散热风道200，且连接于同列多个电芯110的第一侧面111。

具体地，电芯组100所产生的热量能够通过散热器300排放至散热风道200中并由风道的开口处排出，提高了电芯110的散热效果。此外，电池模组在装配使用时无需额外开设风道以供电芯110散热，提高了电池模组的模块化程度。可以理解的是，一个电池模组可以包括多个电芯组100，多个电芯组100可以层叠设置或并列设置。

参照图2和图3，在一些实施例中，散热器300包括散热板320和多个翅片310，散热板具有相对设置的第一侧和第二侧，翅片310连接于散热板320第一侧的端面，电芯连接于散热板的第二侧。翅片310沿第二方向130延伸，多个翅片310沿第三方向140间隔设置，相邻翅片310之间限定出流道340。在实际使用过程中，散热板320吸收电芯110所释放的热量并传递至翅片310进行散热，翅片310与流道340中的空气接触面积较大而散热效果较好，因而能够提升散热器300对电芯110的散热效果。其中，散热板320和翅片310均为铝合金制成，热传导效率较高的同时，可以均衡同一电芯列中各个电芯110之间的温差，使各个电芯110之间的均温性好。

进一步地，流道340的延伸方向与散热风道200的延伸方向相同，流道340具有导流作用，使气流由流道340中流经时的阻力较小，在气流由散热风道200的一端流向另一端的过程中会经过流道340而将散热器300上热量快速带离散热风道200，使散热器300的散热效果较好。

参照图4，在一些实施例中，散热板320的第二侧对应与各电芯的位置分别设置有第一容置槽311，电芯110的第一侧面容置于第一容置槽311内且抵持于第一容置槽311的底壁。，第一容置槽311用于定位电芯110。

进一步地，第一容置槽311的底壁设置有第二容置槽312，第二容置槽312与第一容置槽311连通，第二容置槽311的内壁和电芯110的第一侧面111之间限定形成腔体，腔体内设置有导热结构胶，导热结构胶可以选择通过涂布或灌注的方式注入腔体，导热结构胶连接电芯110的第一侧面和第二容置槽311的内壁，使电芯110能够与散热板320稳固连接的同时，电芯110产生的热量通过导热结构胶快速传递，使散热效果良好。

具体地，在电芯110与散热板320装配的过程中，先将散热板320平放将导热结构胶注入第二容置槽312后，将电芯110插入第一容置槽311并抵接于第一容置槽311的底壁，待导热结构胶凝固后，电芯110即与散热板320紧密稳固地连接，电芯110与散热板320之间通过导热结构胶导热。导热结构胶是以有机硅胶为主体，添加填充料、导热材料等高分子材料混炼而成的硅胶，具有较好的导热性能和粘接强度。因此，本实施例利用导热结构胶连接散热板320与电芯110，以提高电芯110产生的热量传递至散热板320的能力，从而提高电池模组的散热效率。

此外，由上述可知电芯110在工作过程中会产生一定的热量，而会导致电芯110内部压强增大，本实施例中同一电芯列中的各电芯110之间具有空隙，电芯110安装于散热板320后，能够避免各电芯110之间相互抵持而导致内部压强无法释放，以使电芯110能够朝向间隙发生变形，而减小内部压强，提高电芯110的安全性。同时能够使电芯110产生的热量通过间隙散出。

参照图2和图3，多个沿第三方向140间隔设置的翅片组330成翅片组330，多组翅片组330沿第二方向130间隔设置。根据电芯组100的产热分布特性，电芯组100的中部温度较高，则传递至散热板320的热量不均会导致散热板320中部位置的翅片310温度较高。多组翅片310沿第二方向130间隔设置能够避免热传导的连续性，中间部分的翅片310与端部的翅片310温差减小，使散热板320各部位的温差减小，从而均衡电芯组100中各个电芯110的温差，提高电芯110模组的安全性。若是使用较大长度的翅片310，相邻翅片310中间形成的流道340的长度也会相应变长，气流在流道340中由一端向另一端流动时由于与翅片310热交换，气流的温度会逐渐上升而导致对处于流道340后段的翅片310的降温效果较差，使各个电芯110之间的均温性变差。

参照图3，在一些实施例中，翅片310包括多个弯折部321，各弯折部321平滑过渡。翅片310大致呈“S”型使相邻翅片310形成流道340的形状也大致呈“S”型，能够在对气流流速影响较小的前提下，增加对流经流道340的气流的扰动，提高雷诺数，使翅片310的传热系数提升，与气流的热交换更加充分。此外，相较于直翅片310，具有多个弯折部321的翅片310与空气的接触面积更大，散热能力也更强，能够充分释放散热板320传递的热量。

参照图2，在上述实施例基础上，电池模组还包括风扇500，散热风道200具有进风端和出风端，散热风道200的至少一端设置有风扇500，风扇500能够带动散热风道200内的空气流动。具体的，散热风道200的进风端设置有风扇500，风扇500的出风口朝向散热风道200吹风以将散热风道200中的热空气快出吹离。或者，散热风道200的出风端设置有风扇且风扇的进风口朝向散热风道200，以将散热风道200中的热空气快出的抽吸出，提高散热风道200内空气的流动速度，以使电池模组满足高倍功率的使用要求。

进一步地，散热风道200进风端和出风端均可设置风扇500，设置于进风端的风扇500出风口朝向散热风道200，设置于出风端的风扇500的进风口朝向散热风道200以提高散热风道200内空气流动速度，从而提高电池模组散热效率。

参照图4，图4为本发明第二方面实施例的储能集装箱的结构示意图，第二方面实施例的储能集装箱，包括：箱体600以及若干成列设置的如上述实施例的电池模组。其中，箱体设置有容置腔630630，电池模组容置于容置腔630内且散热风道与容置腔630连通。具体的，电芯110连接于散热器300，以提高电芯110的散热效率，从而保证储能集装箱中的各电池模组处于正常工作温度，使储能集装箱能够安全工作，提高储能集装箱的寿命。电池模组在装配使用时无需额外开设风道以供电芯110散热，节约了储能集装箱内部空间，提升了储能集装箱的能量密度。需要说明的是，本实施例的储能集装箱采用了上述实施例电池模组的全部技术特征，因此本实施例的储能集装箱包含上述实施例电池模组的所有有益效果，此处不再赘述。

参照图4，在一些实施例中，还包括制冷装置700，制冷装置700位于容置腔630内，制冷装置设置有进风口和出风口，制冷装置的进风口和出风口均与所述散热风道连通。具体的，制冷装置700如空调器，设置于容置腔630内，制冷装置700产生的冷空气能够降低容置腔630和散热风道的温度，以对电池模组进行降温，提高储能集装箱的安全性。

参照图4，在一些实施例中，沿第一方向120，各电池模组的两端面，分别与箱体600的内壁限定出与散热风道200连通的第一回流风道610以及第二回流风道620，制冷装置700的进风口朝向第一回流风道610，制冷装置700的出风口朝向第二回流风道620。具体的，制冷装置700产生的冷空气，吹向第一回流风道610，并进入散热风道200，再进入第二回流风道620，最后在由制冷装置700的进风口进入制冷装置700内部，使箱体600内部空气循环流动，提高电芯110的降温效率。此外，在散热风道200的两端设置风扇500能够提高箱体600内空气流动速度，进一步提高电芯110温度的降低效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.电池模组，其特征在于，包括：

电芯组，设置有至少一个，所述电芯组包括两个沿第一方向间隔设置的电芯列，所述电芯列包括多个沿第二方向排列的电芯，所述第二方向与所述第一方向垂直，同一所述电芯组中，两个所述电芯列之间具有散热风道，所述电芯具有第一侧面，所述第一侧面设置于所述电芯靠近所述散热风道的一侧；

多个散热器，各所述散热器与各电芯列一一对应，所述散热器位于所述散热风道内，且连接于同列多个所述电芯的所述第一侧面。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热器包括散热板和多个翅片，所述散热板具有相对设置的第一侧和第二侧，所述翅片连接于所述散热板的第一侧的端面，所述电芯连接于所述散热板的第二侧，所述翅片连接于所述散热板，所述翅片沿所述第二方向延伸，多个所述翅片沿第三方向间隔设置，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向所构成的平面，相邻所述翅片之间限定出流道。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述散热板的第二侧对应于各所述电芯的位置分别设置有第一容置槽，所述电芯的所述第一侧面容置于所述第一容置槽内，所述第一容置槽的底壁抵持所述第一侧面。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一容置槽的底壁设置有第二容置槽，所述第二容置槽与所述第一容置槽连通，所述第二容置槽的内壁和所述第一侧面之间限定形成腔体，所述腔体内设置有导热结构胶，所述导热结构胶连接所述第一侧面和所述第二容置槽的内壁。

5.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，包括多个翅片组，所述翅片组包括多个沿所述第三方向间隔设置的所述翅片，多组所述翅片组沿所述第二方向间隔设置。

6.根据权利要求2或5所述的电池模组，其特征在于，所述翅片包括多个弯折部，各所述弯折部平滑过渡。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括风扇，所述散热风道具有进风端和出风端，所述进风端设置有所述风扇且所述风扇的出风口朝向于所述散热风道，和/或所述出风端设置有所述风扇且所述风扇的进风口朝向于所述散热风道，所述风扇能够带动所述散热风道内的空气流动。

8.储能集装箱，其特征在于，包括：

箱体，设置有容置腔；

若干如权利要求1至7中任一项所述的电池模组，所述电池模组容置于所述容置腔内且所述散热风道与所述容置腔连通。

9.根据权利要求8所述的储能集装箱，其特征在于，还包括制冷装置，所述制冷装置位于所述容置腔内，所述制冷装置设置有进风口和出风口，所述制冷装置的进风口和出风口均与所述散热风道连通。

10.根据权利要求9所述的储能集装箱，其特征在于，沿所述第一方向，多个所述电池模组成列设置，且各所述电池模组的两端面分别与所述箱体的内壁限定出第一回流风道以及第二回流风道，所述第一回流风道以及所述第二回流风道与所述散热风道连通，所述制冷装置的进风口朝向所述第一回流风道，所述制冷装置的出风口朝向所述第二回流风道。

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