CN117543130A - 浸没式储能电池插箱 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种浸没式储能电池插箱，涉及电池技术领域，包括箱体、电池模组以及分隔件，电池模组设置在箱体内部的容置腔中；箱体上设有进液口和出液口；电池模组中的相邻两个电芯之间的间隙形成电芯流道；电池模组的两个相对的侧面处均设有侧面流道；电池模组的第一端与容置腔的腔壁之间的间隙形成第一端部流道；电池模组的顶部与容置腔的腔壁之间的间隙形成顶部流道；顶部流道通过第一端部流道与侧面流道相连通；分隔件分隔侧面流道为第一流道和第二流道；第二流道通过电芯流道与第一流道相连通；顶部流道与出液口连通，第一流道与进液口相连通。本申请提供的浸没式储能电池插箱，具体散热效率高、安全性好以及冷却均匀性好的优点。

Description

浸没式储能电池插箱

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种浸没式储能电池插箱。

背景技术

随着储能市场的不断发展，储能电池的能量密度越来越高，电池在运行过程中会放出热量，电池的散热问题愈发受到行业内人士的重视。

现有技术中，为了对电池进行冷却，一般通过风冷或冷板式冷却对电池进行散热，以保障电池的电池的正常工作。

然而，现有技术中的冷却方式存在散热效率低、安全性不足的缺点。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种浸没式储能电池插箱，具体散热效率高、安全性好以及冷却均匀性好的优点。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种浸没式储能电池插箱，包括箱体、电池模组以及分隔件，电池模组设置在箱体内部的容置腔中；箱体上设有与容置腔相连通的进液口和出液口；

电池模组包括多个间隔排布的电芯，相邻两个电芯之间的间隙形成电芯流道；沿垂直于电芯的排布方向，电池模组的两个相对的侧面处均设有侧面流道，电芯流道仅与侧面流道相连通；沿电芯的排布方向，电池模组具有相对设置的第一端和第二端，第一端与容置腔的腔壁之间的间隙形成第一端部流道；电池模组的顶部与容置腔的腔壁之间的间隙形成顶部流道；顶部流道通过第一端部流道与侧面流道相连通；

分隔件位于侧面流道中，并分隔侧面流道为第一流道和第二流道；第二流道通过电芯流道与第一流道相连通，且位于第一流道的顶部；

进液口和出液口均靠近第二端设置；顶部流道与出液口连通，第一流道与进液口相连通，第一流道、第二流道远离进液口的一端均与第一端部流道相连通。

本申请提能够取得的有益效果如下：电芯的顶部及各个侧面均能够与冷却液接触，电芯能够被充分冷却，且冷却均匀性好；从而，本申请提供的浸没式储能电池插箱的散热效率高，电芯的热量能够被快速带走，避免电芯热失控后出现热蔓延现象，安全性好。

在一种可能的实现方式中，电池模组还包括导流件，导流件位于电芯流道中，并分隔电芯流道为相互连通的第三流道和第四流道，第四流道位于第三流道的顶部；第三流道与第一流道相连通，第四流道与第二流道相连通。

在一种可能的实现方式中，电池模组还包括设置在电芯流道中的第一挡流件，第一挡流件位于第四流道的顶部，并阻隔第四流道与顶部流道的直接连通。

在一种可能的实现方式中，分隔件包括第一分隔件和第二分隔件；第一分隔件设置在第二流道和顶部流道之间，并阻隔第二流道和顶部流道的直接连通；第二分隔件设置在第一流道和第二流道之间，并阻隔第一流道和第二流道的直接连通；

沿垂直于电芯的排布方向，第一挡流件的端部与第一分隔件密封连接，导流件的端部与第二分隔件密封连接。

在一种可能的实现方式中，电池模组的底部与容置腔的底部腔壁之间的间隙形成底部流道；沿电芯的排布方向，底部流道的一端与进液口相连通，底部流道的另一端与第一端部流道相连通。

在一种可能的实现方式中，电池模组还包括设置在电芯流道中的第二挡流件，第二挡流件位于第三流道的底部，并阻隔第三流道与底部流道的直接连通。

在一种可能的实现方式中，分隔件包括第三分隔件；第三分隔件设置在第一流道和底部流道之间，并阻隔第一流道和底部流道的直接连通；

沿垂直于电芯的排布方向，第二挡流件的端部与第三分隔件密封连接。

在一种可能的实现方式中，还包括连接层，连接层设置在电池模组的底部与容置腔的底部腔壁之间，电池模组通过连接层固定连接在容置腔的底部腔壁上。

在一种可能的实现方式中，沿垂直于电芯的排布方向，容置腔具有相对设置的侧部腔壁；电池模组与侧部腔壁之间的间隙形成侧面流道；

和/或，电池模组设有多个，多个电池模组沿垂直于电芯的排布方向间隔设置，相邻两个电池模组之间的间隙形成侧面流道。

在一种可能的实现方式中，浸没式储能电池插箱还包括设置在第一端部流道中的溢流件，溢流件的底部连接在容置腔的底部腔壁上，溢流件的顶部不超出电池模组的顶部；溢流件分隔部分第一端部流道为溢出腔和储液腔；

溢出腔位于侧面流道和储液腔之间；溢出腔与侧面流道相连通，溢出腔的顶部具有溢出口；溢出腔中的冷却液被配置为仅通过溢出口溢出至储液腔中。

在一种可能的实现方式中，溢流件上设有限流口，溢出腔包括底腔和顶腔，顶腔位于底腔的顶部，底腔和顶腔通过限流口相连通，限流口用于限制从底腔流入顶腔的冷却液的流量；底腔与第一流道相连通，顶腔与第二流道相连通；溢出口位于顶腔的顶部。

在一种可能的实现方式中，浸没式储能电池插箱还包括第一封挡件，第二端与容置腔的腔壁之间的间隙形成第二端部流道，封挡件设置在第二端部流道中；封挡件分隔第二端部流道为进液腔和出液腔；出液腔位于进液腔的顶部；进液口通过进液腔与第一流道相连通，出液口通过出液腔与顶部流道相连通。

在一种可能的实现方式中，浸没式储能电池插箱还包括第二封挡件，第二封挡件设置在第二流道和出液腔之间，并阻隔第二流道和出液腔的直接连通。

本申请提供的浸没式储能电池插箱在使用时，电芯的顶部及各个侧面均能够与冷却液接触，电芯能够被充分冷却，冷却均匀性好；从而，本申请提供的浸没式储能电池插箱的散热效率高，电芯的热量能够被快速带走，避免电芯热失控后出现热蔓延现象，安全性好。不同流道相互配合，为冷却液的流动提供了固定的路径，从而引导冷却液与电芯的各处表面充分接触，提升了冷却液的利用率和冷却效率。

另外，分隔件分隔侧面流道为第一流道和第二流道时，能够强制第一流道中的部分冷却液通过电芯流道流向第二流道，冷却液在电芯流道中更加充分地流动，电芯位于电芯流道中的大面能够被充分地冷却到。而电芯流道中设置导流件后，导流件能够引导冷却液在电芯流道中的流动，进一步使得冷却液在电芯流道中充分流动，并使得冷却液在电芯流道中更加分散，提升冷却液对电芯大面的冷却效果。

另外，冷却液对电芯的冷却均匀性好，提升了电池模组的温度均匀性，缩减各个电芯之间的温差，提升电芯性能一致性，进而提升电芯的循环使用寿命。进液口、出液口均位于电池模组的一侧，第一端部流道位于电池模组的另一侧，延长了进液口、出液口与第一端部流道之间的流道的距离，保证了冷却液在侧面流道、顶部流道以及电芯流道中充分流动，从而进一步使得冷却液对电池模组进行充分冷却。

本申请的构造以及它的其他发明目的及有益效果，将会通过结合附图而对具体实施方式的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的浸没式储能电池插箱的立体图；

图2为图1中的浸没式储能电池插箱拆去顶盖后的立体图；

图3为图2拆去箱体后的第一种视角上的立体图；

图4为图2拆去箱体后的第二种视角上的立体图；

图5为与图2所对应的俯视图；

图6为图5中A-A处的剖视图；

图7为图5中B-B处的剖视图；

图8为图6中D处的放大视图；

图9为图6中E处的放大视图；

图10为图7中G处的放大视图；

图11为图10所对应的另一种视图；

图12为图5中C-C处的剖视图向右旋转90度后的视图；

图13为图12所对应的另一种视图；

图14为本申请实施例提供的端板与电芯之间的装配图；

图15为本申请实施例提供的溢流件的立体图。

附图标记说明：

100-箱体；110-进液口；120-出液口；130-侧面流道；131-第一流道；132-第二流道；140-顶部流道；150-底部流道；160-第一端部流道；161-溢出腔；161A-底腔；161B-顶腔；161C-溢出口；162-储液腔；170-第二端部流道；171-进液腔；172-出液腔；180-容置腔；181-侧部腔壁；182-端部腔壁；183-底部腔壁；190-顶盖；191-输液孔；192-出气孔；193-防爆阀；200-电池模组；210-电芯；220-电芯流道；221-第三流道；222-第四流道；230-导流件；231-缺口；240-第一挡流件；250-第二挡流件；260-端板；270-板芯流道；300-分隔件；310-第一分隔件；320-第二分隔件；330-第三分隔件；400-溢流件；410-限流口；500-第一封挡件；600-第二封挡件；700-冷却液；800-连接层；900-限位件；910-流通口。

具体实施方式

随着储能市场的不断发展，储能电池的能量密度越来越高，储能电池在运行过程中会放出巨大的热量，为了满足储能系统的发展需求，更加高效、节能、安全的散热设计是储能电池设计过程中需要考虑的问题。目前的储能系统中，电池的冷却方式主要是为风冷和冷板式冷却。然而，现有技术中的两种冷却方式的散热效率低，无法快速带走电池的热量，导致电池发生热扩散的风险较高，电池安全性不足。

基于上述的问题，本申请实施例提供一种浸没式储能电池插箱，包括箱体、电池模组以及分隔件，电池模组设置在箱体内部的容置腔中；具体的，电池模组中的相邻两个电芯之间的间隙形成电芯流道；沿垂直于电芯的排布方向，电池模组的两个相对的侧面处均设有侧面流道；沿电芯的排布方向，电池模组具有相对设置的第一端和第二端，第一端与容置腔的腔壁之间的间隙形成第一端部流道；电池模组的顶部与容置腔的腔壁之间的间隙形成顶部流道；并且，分隔件分隔侧面流道为第一流道和第二流道；第二流道通过电芯流道与第一流道相连通。

从而，经进液口输入的冷却液能够流入第一流道中，第一流道中的部分冷却液能够直接流向第一端部流道，另外部分冷却液能够通过电芯流道流向第二流道，并最终汇入第一端部流道中；而第一端部流道中的冷却液能够流向顶部流道，并从出液口流出。从而，在冷却液的流动过程中，电芯的顶部及各个侧面均能够被充分冷却；本申请提供的浸没式储能电池插箱，具有散热效率高、安全性好以及冷却均匀性好的优点。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

以下结合图1至图15，对本申请实施例提供的浸没式储能电池插箱的结构进行详细的说明。

如图1至图5所示，本申请提供的浸没式储能电池插箱包括箱体100、电池模组200以及分隔件300，电池模组200设置在箱体100内部的容置腔180中；同时，箱体100上设有与容置腔180相连通的进液口110和出液口120；通过进液口110能够向容置腔180中输入冷却液700，容置腔180中的冷却液700能够通过出液口120输出。

具体的，如图6至图10所示，电池模组200包括多个间隔排布的电芯210，相邻两个电芯210之间的间隙形成电芯流道220。另外，如图12和图13所示，沿垂直于电芯210的排布方向，电池模组200的两个相对的侧面处均设有侧面流道130，电芯流道220仅与侧面流道130相连通，从而，冷却液700能够在电芯流道220和侧面流道130之间流动。另外，如图6和图9所示，沿电芯210的排布方向，电池模组200具有相对设置的第一端和第二端，其中，第一端与容置腔180的腔壁之间的间隙形成第一端部流道160。另外，如图7和图8所示，电池模组200的顶部与容置腔180的顶部腔壁之间的间隙形成顶部流道140。并且，如图7所示，顶部流道140通过第一端部流道160与侧面流道130相连通，侧面流道130中的冷却液700能够通过第一端部流道160流向顶部流道140。

具体的，如图6和图12所示，分隔件300位于侧面流道130中，并分隔侧面流道130为第一流道131和第二流道132；第二流道132通过电芯流道220与第一流道131相连通，且位于第一流道131的顶部。从而，第一流道131中的冷却液700能够通过电芯流道220流向第二流道132。另外，进液口110和出液口120均靠近第二端设置；顶部流道140与出液口120连通，第一流道131与进液口110相连通，第一流道131、第二流道132远离进液口110的一端均与第一端部流道160相连通。

下面，对冷却液700在不同流道中的流动路径进行说明：如图8和图9所示，冷却液700能够从进液口110输入至第一流道131中，第一流道131中的部分冷却液700能够直接流向第一端部流道160，另外部分冷却液700能够通过电芯流道220流向第二流道132，第二流道132中冷却液700也会汇入第一端部流道160中；如图8和图9所示，第一端部流道160中的冷却液700能够流向顶部流道140，并从出液口120流出。

从而，本申请提供的浸没式储能电池插箱中，当冷却液700在流道中流动时，电芯210的顶部及各个侧面均能够与冷却液700接触，电芯210能够被充分冷却，冷却均匀性好；本申请提供的浸没式储能电池插箱的散热效率高，电芯210的热量能够被快速带走，避免电芯210热失控后出现热蔓延现象，安全性好。另外，本申请的电池插箱不用增加消防系统设计，减少电池插箱的物料成本。

另外，冷却液700对电芯210的冷却均匀性好，提升了电池模组200的温度均匀性，缩减各个电芯210之间的温差，提升电芯210性能一致性，进而提升电芯210的循环使用寿命。不同流道相互配合，为冷却液700的流动提供了固定的路径，从而引导冷却液700与电芯210的各处表面充分接触，提升了冷却液700的利用率和冷却效率。尤其是当分隔件300分隔侧面流道130为第一流道131和第二流道132时，使得第一流道131中的部分冷却液700能够通过电芯流道220流向第二流道132，从而，冷却液700能够在侧面流道130和电芯流道220中更加充分地流动，冷却液700更加分散，电芯210位于电芯流道220中的侧面以及位于侧面流道130中的侧面均能够被充分冷却到。

另外，进液口110、出液口120均位于电池模组200的一侧，第一端部流道160位于电池模组200的另一侧，延长了进液口110、出液口120与第一端部流道160之间的流道的距离，保证了冷却液700在侧面流道130、顶部流道140以及电芯流道220中的充分流动，从而进一步使得冷却液700对电池模组200进行充分冷却。

需要说明的是，冷却液700的类型可以根据实际工作情况进行选择，具体的，冷却液700可以使用硅油、碳氢基油、氟化液等液体。另外，电池模组200设有多个，沿垂直于电芯210的排布方向，多个电池模组200间隔排布；多个电池模组200串联电连接，或者，多个电池模组200也可以并联电连接；另外，单个电池模组200中的各个电芯210并串联连接。如图2所示，电池模组200设有两个，两个电池模组200并列间隔排布且串联电连接。另外，相邻两个电芯210的大面之间的间隙形成电芯流道220，间隙距离不小于2mm，以使冷却液700能够有效填充在两个电芯210的大面之间，保证电芯210大面与冷却液700的有效换热，有效管控电芯210热失控蔓延；示例性的，相邻两个电芯210的间隙距离优选为2-10mm，相邻两个电芯210的间隙距离更优选为4mm。

在本申请实施例中，如图12和图13所示，电池模组200还包括导流件230，导流件230位于电芯流道220中，并分隔电芯流道220为相互连通的第三流道221和第四流道222，第四流道222位于第三流道221的顶部；第三流道221与第一流道131相连通，第四流道222与第二流道132相连通。从而，第一流道131中的冷却液700，能够通过第三流道221流向第四流道222，并流向第二流道132中；第二流道132中的冷却液700能够和第一流道131中的部分冷却液700一样，均能够流向第一端部流道160。如此设置，通过导流件230分隔出的第三流道221和第四流道222，便于冷却液700流动路径的形成，以使冷却液700在电芯流道220中充分流动并与电芯210侧面接触。

具体的，如图13所示，沿垂直于电芯210的排布方向，导流件230的两端均延伸至侧面流道130，导流件230的中部设有缺口231，第四流道222通过缺口231与第三流道221相连通。或者，如图13所示，导流件230可以由两段组成，两段之间存在间隙，第四流道222通过该间隙与第三流道221相连通。

进一步的，如图12所示，电池模组200还包括设置在电芯流道220中的第一挡流件240，第一挡流件240位于第四流道222的顶部，并阻隔第四流道222与顶部流道140的直接连通。如此设置，第一挡流件240的存在，便于使第四流道222中的冷却液700只能流向第二流道132，从而限定了冷却液700的流动路径。

具体的，如图6和图12所示，分隔件300包括第一分隔件310和第二分隔件320；第一分隔件310设置在第二流道132和顶部流道140之间，并阻隔第二流道132和顶部流道140的直接连通；第二分隔件320设置在第一流道131和第二流道132之间，并阻隔第一流道131和第二流道132的直接连通；并且，沿垂直于电芯210的排布方向，第一挡流件240的端部与第一分隔件310密封连接，导流件230的端部与第二分隔件320密封连接。如此设置，第一挡流件240与第一分隔件310相互配合，进一步确保第四流道222中的冷却液700只能流向第二流道132；导流件230与第二分隔件320相互配合，确保第一流道131中的冷却液700能够依次流入第三流道221、第四流道222及第二流道132，提升冷却液700流动路径的确定性。

在一种具体实施例中，如图13所示，电池模组200的底部与容置腔180的底部腔壁183之间的间隙形成底部流道150；沿电芯210的排布方向，底部流道150的一端与进液口110相连通，底部流道150的另一端与第一端部流道160相连通。如此设置，当冷却液700在底部流道150中流动时，电芯210的底部也能够被冷却到，进一步提升了散热效率和冷却均匀性。进一步的，如图13所示，电池模组200还包括设置在电芯流道220中的第二挡流件250，第二挡流件250位于第三流道221的底部，并阻隔第三流道221与底部流道150的直接连通。如此设置，第二挡流件250的存在，便于使第三流道221中的冷却液700只能流向第四流道222，限定了冷却液700的流动路径。

具体的，如图13所示，分隔件300包括第三分隔件330；第三分隔件330设置在第一流道131和底部流道150之间，并阻隔第一流道131和底部流道150的直接连通；沿垂直于电芯210的排布方向，第二挡流件250的端部与第三分隔件330密封连接。如此设置，第二挡流件250与第三分隔件330相互配合，确保第一流道131、第三流道221中的冷却液700与底部流道150中的冷却液700不会相互干扰，提升了冷却液700流动路径的确定性。另外，第三分隔件330能够起到支撑电池模组200的作用；相邻两个第三分隔件330、电池模组200以及底部腔壁183相互配合，围设形成底部流道150。

需要说明的是，第一挡流件240、第二挡流件250及导流件230可以均为板件，板件沿厚度方向的两侧板面均与电芯210相贴合，三者的材质可以选用硅胶、泡棉、尼龙等具有可压缩性的缓冲材料，从而可以在电芯210的工作过程中抵抗电芯210的膨胀；另外，第一挡流件240、第二挡流件250及导流件230可以两面涂胶或者黏贴双面胶。第一分隔件310、第二分隔件320也可以选用硅胶、泡棉、尼龙等具有可压缩性的缓冲材料。第一分隔件310、第二分隔件320以及第三分隔件330均为条形件，三者的延伸方向一致，三者的一端均朝向电池模组200的第一端延伸，另一端均朝向电池模组200的第二端延伸。

在另一种具体实施例中，如图12所示，电池模组200的底部与容置腔180的底部腔壁183之间设有连接层800，电池模组200通过连接层800固定连接在容置腔180的底部腔壁183上。如此设置，连接层800的存在，保证电池模组200在正常充放电过程中，底部电芯210之间不发生相对位移，从而保证电芯210之间间隙的有效性。具体的，连接层800可以为胶层。

在本申请实施例中，如图12和图13所示，沿垂直于电芯210的排布方向，容置腔180具有相对设置的侧部腔壁181；电池模组200与侧部腔壁181之间的间隙形成侧面流道130；当电池模组200设有多个时，多个电池模组200沿垂直于电芯210的排布方向间隔设置，相邻两个电池模组200之间的间隙形成侧面流道130。如此设置，电池模组200与侧部腔壁181之间存在间隙，或者，相邻两个电池模组200之间存在间隙，便于侧面流道130的形成。具体的，电池模组200的数量可以设置为2-10，优选数量为2或4个电池模组200。在一种具体实施例中，由于位于相邻两个电池模组200之间的侧面流道130需要为两侧的电芯流道220供应冷却液700，从而，相邻两个电池模组200之间的侧面流道130的宽度，可以设置为电池模组200与侧部腔壁181之间的侧面流道130的宽度的2倍。

在本申请实施例中，如图7和图9所示，浸没式储能电池插箱还包括设置在第一端部流道160中的溢流件400，溢流件400的底部连接在容置腔180的底部腔壁183上，溢流件400的顶部不超出电池模组200的顶部；溢流件400分隔部分第一端部流道160为溢出腔161和储液腔162；并且，溢出腔161位于侧面流道130和储液腔162之间；溢出腔161与侧面流道130相连通，溢出腔161的顶部具有溢出口161C；溢出腔161中的冷却液700被配置为仅通过溢出口161C溢出至储液腔162中。从而，侧面流道130中冷却液700能够流向溢出腔161，当溢出腔161中装满冷却液700后，多余的冷却液700能够通过溢出口161C溢出至储液腔162中，直至储液腔162中也装满冷却液700；当第一端部流道160整体被冷却液700装满后，第一端部流道160中的冷却液700能够流向顶部流道140。从而，溢流件400件的存在，能够实现冷却液700在容置腔180中自下而上的漫溢，便于形成冷却液700的流动通道。具体的，溢流件400可以为溢流板，溢流板的底部和侧边缘均与容置腔180的腔壁密封连接。

具体的，如图9和图15所示，溢流件400上设有限流口410，溢出腔161包括底腔161A和顶腔161B，顶腔161B位于底腔161A的顶部，底腔161A和顶腔161B通过限流口410相连通，限流口410用于限制通过从底腔161A流入顶腔161B的冷却液700的流量；底腔161A与第一流道131相连通，顶腔161B与第二流道132相连通；溢出口161C位于顶腔161B的顶部。溢流件400上限流口410的存在，限制了从底腔161A流入顶腔161B的冷却液700的流量，从而也限制了从第一流道131流入底腔161A的冷却液700的流量，从而使得更多第一流道131中的冷却液700能够通过电芯流道220流向第二流道132，提升了第二流道132中冷却液700的流量，使得位于电芯流道220、第二流道132中的电芯侧面能够被充分冷却。需要说明的是，通过调节限流口410的开口面积，便能调节第二流道132中冷却液700的流量。当箱体中设有上述实施例的底部流道150时，底部流道150的另一端可以与第一端部流道160中的底腔161A相连通。

需要说明的是，如图10所示，电池模组200的两端设有限位件900，限位件900用于限制电池模组200的移动；如图13所示，当采用设置底部流道150的方案时，为了进一步方便底部流道150与进液口110相连通，可以在限位件900上设有流通口910，从而，通过进液口110输入的冷却液700能够通过流通口910进入底部流道150中，并从底部流道150流向至第一端部流道160，并维持一定的流速。

在本申请实施例中，如图10所示，浸没式储能电池插箱还包括第一封挡件500，电池模组200的第二端与容置腔180的腔壁之间的间隙形成第二端部流道170，封挡件设置在第二端部流道170中；封挡件分隔第二端部流道170为进液腔171和出液腔172。

具体的，沿垂直于电芯210的排布方向，第一封挡件500的长度和容置腔180的宽度相同，容置腔180的宽度为两个相对设置的侧部腔壁181之间的距离；第一封挡件500沿电芯210的排布方向上的截面呈现L型；第一封挡件500优选为金属构件，第一封挡件500焊接在容置腔180的腔壁上，同时第一封挡件500还与电池模组200的端部焊接连接；第一封挡件500能够将第二端部流道170完全分隔成隔离的进液腔171和出液腔172。

出液腔172位于进液腔171的顶部；进液口110通过进液腔171与第一流道131相连通，出液口120通过出液腔172与顶部流道140相连通。从而，经进液口110流入的冷却液700，能够通过进液腔171输入至第一流道131中；而顶部流道140中的冷却液700，能够通过出液腔172输入至出液口120中。另外，进液口110也可以直接与第一流道131相连通，出液口120也可以直接与顶部流道140相连通；当存在底部流道150时，进液口110可以通过进液腔171与底部流道150相连通。需要说明的是，沿电芯210的排布方向，容置腔180具有相对设置的两个端部腔壁182，电池模组200与两个端部腔壁182之间的间隙分别形成第一端部流道160和第二端部流道170。

如图1和图2所示，进液口110和出液口120设置在箱体100的同一侧板上，出液口120位于进液口110的顶部。从而，通过进液口110输入的冷却液700，能够在流道中充分流动和冷却电池模组200后，再从出液口120流出。另外，进液口110和出液口120均可以设有多个，进液口110设置在进液管上，出液口120设置在出液管上，进液管和出液管连接外部冷却机组。

进一步的，如图11所示，浸没式储能电池插箱还包括第二封挡件600，第二封挡件600设置在第二流道132和出液腔172之间，并阻隔第二流道132和出液腔172的直接连通。如此设置，第二封挡件600的存在，能够避免第二流道132中的冷却液700通过出液腔172流向出液口120，保证了第二流道132中的冷却液700只能流向第一端部流道160。

另外，第二封挡件600与第一分隔件310、第二分隔件320的材质相同；如图11所示，第二封挡件600设置在电池模组200的第二端，第二封挡件600的上下两端分别与第一分隔件310以及第二分隔件320密封配合，使得第二流道132中的冷却液700不能够直接流向出液腔172。当电池模组200的第二端设有端板260时，第二封挡件600可以与端板260相连，具体的，沿垂直于电芯210的排布方向，第二封挡件600可以粘贴在端板260的侧面上。

可以理解的是，第二封挡件600属于本发明一个较优的具体实施方式，常规的方案，在第二流道132和出液腔172之间可以不设置第二封挡件600，当没有第二封挡件600时，第二流道132中的大部分冷却液700会流向第一端部流道160，另外小部分的冷却液700会流向出液腔172，这两部分冷却液的流向相反；并且，流向出液腔172的这部分冷却液700会直接流向出液口120，这部分冷却液700的冷却回路的路径较短，这部分冷却液700没有被充分利用，对电池模组200的冷却效率低。当在第二流道132和出液腔172之间设置第二封挡件600后，会强迫第二流道132中冷却液700只能朝向向第一端部流道160流动，这样，冷却液700能够被充分利用，提升了冷却液700对电池模组200的冷却效率。

下面，对电池模组200的结构进行进一步的说明：沿电芯210的排布方向，如图3和图14所示，电池模组200的两端设有端板260，电芯210位于两个端部之间，位于电池模组200的两端的电芯210与端板260之间的间隙形成板芯流道270，板芯流道270仅与侧面流道130相连通，从而，侧面流道130中的冷却液700能够流入板芯流道270中，并对位于电池模组200两侧的电芯210侧面进行冷却；和电芯流道220一样，板芯流道270中也可设有导流件230、第一挡流件240及第二挡流件250。另外，第一封挡件500可以与电池模组200的端板260焊接连接，或者采用其他例如橡胶之类的密封连接，以保证进液腔171和出液腔172在空间上的隔离即可。

另外，沿垂直于电芯210的排布方向，导流件230的两端均延伸至侧面流道130并抵接第二分隔件320，第一挡流件240的两端均延伸至侧面流道130并抵接第一分隔件310，第二挡流件250的两端均延伸至侧面流道130并抵接第三分隔件330。如图14所示，沿垂直于电芯210的排布方向，导流件230、第一挡流件240、第二挡流件250、电芯210、端板260的两端相互对齐设置。并且，导流件230与第二分隔件320相互齐平，第一挡流件240与第一分隔件310相互齐平，第二挡流件250与第三分隔件330相互齐平。

另外，电池模组200上可以设有钢带，钢带围设在电池模组200的外侧，钢带能够提升电池模组200中各组成部分之间的连接紧密性，并防止电芯210过度膨胀。如图1所示，箱体100的顶部设有顶盖190，打开顶盖190后，便于将电池模组200放入容置腔180中；顶盖190的底部可以连接密封垫，以保证容置腔180的密封性。同时，顶盖190上设有输液孔191、出气孔192以及防爆阀193，当通过进液口110向容置腔180中注液，待冷却液700加至密封垫的密封面时，可通过输液孔191进行加液，并通过排气孔对容置腔180内的空气进行排放；在电池充放电过程中，一旦电池发生热失控，箱体100内部产生的高压气体可通过防爆阀193向外排气，释放压力。箱体100的高度略高于电池模组200，从而，当将电池模组200放置在容置腔180中时，电池模组200与容置腔180的顶部腔壁之间存在间隙，该间隙形成顶部流道140，输液孔191、出气孔192均与顶部流道140相连通。

本申请的浸没式储能电池插箱在使用时，进液口110和出液口120连接外部冷却机组，完成外部循环冷却系统的连接；通过进液口110向第一流道131中输入冷却液700，第一流道131中的部分冷却液700能够直接流向第一端部流道160，另外部分冷却液700能够通过电芯流道220流向第二流道132，第二流道132中冷却液700也会汇入第一端部流道160；第一端部流道160中的冷却液700能够流向顶部流道140，并从出液口120流回至外部冷却机组；如此循环往复，便能对电池模组200进行持续的冷却。冷却液700在流道中单向流动时，能够与电芯210的顶部及各个侧面充分接触，快速带走电池模组200的热量。在浸没式储能电池插箱的实际使用过程时，电池模组200全浸没在冷却液700中，电池模组200的最大温升＜5℃，电芯210的各处表面的温差＜2℃。

在本申请的描述中，需要说明的是，关于“顶部”“底部”“上”“下”等方位描述，是相对于图1中的浸没式储能电池插箱的结构图而言的，以Z轴正方向所指方位为“顶部”“上”方位，以Z轴负方向所指方位为“底部”“下”方位，不能理解为对本申请的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连。在本申请或者暗示所指的装置或者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申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种浸没式储能电池插箱，其特征在于，包括箱体、电池模组以及分隔件，所述电池模组设置在所述箱体内部的容置腔中；所述箱体上设有与所述容置腔相连通的进液口和出液口；

所述电池模组包括多个间隔排布的电芯，相邻两个所述电芯之间的间隙形成电芯流道；沿垂直于所述电芯的排布方向，所述电池模组的两个相对的侧面处均设有侧面流道，所述电芯流道仅与所述侧面流道相连通；沿所述电芯的排布方向，所述电池模组具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述容置腔的腔壁之间的间隙形成第一端部流道；所述电池模组的顶部与所述容置腔的腔壁之间的间隙形成顶部流道；所述顶部流道通过所述第一端部流道与所述侧面流道相连通；

所述分隔件位于所述侧面流道中，并分隔所述侧面流道为第一流道和第二流道；所述第二流道通过所述电芯流道与所述第一流道相连通，且位于所述第一流道的顶部；

所述进液口和所述出液口均靠近所述第二端设置；所述顶部流道与所述出液口连通，所述第一流道与所述进液口相连通，所述第一流道、所述第二流道远离所述进液口的一端均与所述第一端部流道相连通。

2.根据权利要求1所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述电池模组还包括导流件，所述导流件位于所述电芯流道中，并分隔所述电芯流道为相互连通的第三流道和第四流道，所述第四流道位于所述第三流道的顶部；所述第三流道与所述第一流道相连通，所述第四流道与所述第二流道相连通。

3.根据权利要求2所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述电池模组还包括设置在所述电芯流道中的第一挡流件，所述第一挡流件位于所述第四流道的顶部，并阻隔所述第四流道与所述顶部流道的直接连通。

4.根据权利要求3所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述分隔件包括第一分隔件和第二分隔件；所述第一分隔件设置在所述第二流道和所述顶部流道之间，并阻隔所述第二流道和所述顶部流道的直接连通；所述第二分隔件设置在所述第一流道和所述第二流道之间，并阻隔所述第一流道和所述第二流道的直接连通；

沿垂直于所述电芯的排布方向，所述第一挡流件的端部与所述第一分隔件密封连接，所述导流件的端部与所述第二分隔件密封连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述电池模组的底部与所述容置腔的底部腔壁之间的间隙形成底部流道；沿所述电芯的排布方向，所述底部流道的一端与所述进液口相连通，所述底部流道的另一端与所述第一端部流道相连通。

6.根据权利要求5所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述电池模组还包括设置在所述电芯流道中的第二挡流件，所述第二挡流件位于所述第三流道的底部，并阻隔所述第三流道与所述底部流道的直接连通。

7.根据权利要求6所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述分隔件包括第三分隔件；所述第三分隔件设置在所述第一流道和所述底部流道之间，并阻隔所述第一流道和所述底部流道的直接连通；

沿垂直于所述电芯的排布方向，所述第二挡流件的端部与所述第三分隔件密封连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，还包括连接层，所述连接层设置在所述电池模组的底部与所述容置腔的底部腔壁之间，所述电池模组通过所述连接层固定连接在所述容置腔的底部腔壁上。

9.根据权利要求1-4任一项所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，沿垂直于所述电芯的排布方向，所述容置腔具有相对设置的侧部腔壁；所述电池模组与所述侧部腔壁之间的间隙形成所述侧面流道；

和/或，所述电池模组设有多个，多个所述电池模组沿垂直于所述电芯的排布方向间隔设置，相邻两个所述电池模组之间的间隙形成所述侧面流道。

10.根据权利要求1-4任一项所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，还包括溢流件，所述溢流件设置在所述第一端部流道中，所述溢流件的底部连接在所述容置腔的底部腔壁上，所述溢流件的顶部不超出所述电池模组的顶部；所述溢流件分隔部分所述第一端部流道为溢出腔和储液腔；

所述溢出腔位于所述侧面流道和所述储液腔之间；所述溢出腔与所述侧面流道相连通，所述溢出腔的顶部具有溢出口；所述溢出腔中的冷却液被配置为仅通过所述溢出口溢出至所述储液腔中。

11.根据权利要求10所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，所述溢流件上设有限流口，所述溢出腔包括底腔和顶腔，所述顶腔位于所述底腔的顶部，所述底腔和所述顶腔通过所述限流口相连通，所述限流口用于限制从所述底腔流入所述顶腔的冷却液的流量；

所述底腔与所述第一流道相连通，所述顶腔与所述第二流道相连通；所述溢出口位于所述顶腔的顶部。

12.根据权利要求1-4任一项所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，还包括第一封挡件，所述第二端与所述容置腔的腔壁之间的间隙形成第二端部流道，所述封挡件设置在所述第二端部流道中；所述封挡件分隔所述第二端部流道为进液腔和出液腔；所述出液腔位于所述进液腔的顶部；

所述进液口通过所述进液腔与所述第一流道相连通，所述出液口通过所述出液腔与所述顶部流道相连通。

13.根据权利要求12所述的浸没式储能电池插箱，其特征在于，还包括第二封挡件，所述第二封挡件设置在所述第二流道和所述出液腔之间，并阻隔所述第二流道和所述出液腔的直接连通。