CN214123970U - 储能电池冷却结构和储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电池冷却结构和储能装置，储能电池冷却结构包括：壳体，位于壳体内的电芯，位于电芯的底侧且用于冷却电芯的液冷部件；其中，壳体的内壁包括电芯支撑面，液冷部件嵌设在电芯支撑面上，且电芯支撑面和液冷部件均支撑电芯。本实用新型公开的储能电池冷却结构中，通过壳体的电芯支撑面和液冷部件共同支撑电芯，有效减小了液冷部件所需承受的重量，减小了液冷部件的重量和成本，从而减小了整个储能电池冷却结构的重量和成本。

Description

储能电池冷却结构和储能装置

技术领域

本实用新型涉及储能电池冷却技术领域，更具体地说，涉及一种储能电池冷却结构和储能装置。

背景技术

光伏发电系统中，通常采用储能电池装置来储存多余的电能，储能电池装置主要包括储能电池模组，为了保证正常工作，需要对储能电池模组进行散热。目前，主要采用液冷板来冷却电芯实现散热。具体地，采用铝型挤压液冷板或薄壁液冷板进行冷却。

上述铝型挤压液冷板设置在电芯的侧面或者底部，若在电芯的侧面安装，则需要多块铝型挤压液冷板冷却电芯，安装较复杂，接头较多，有泄露隐患；若在电芯的底部安装，则需要所有的电芯均由铝型挤压液冷板支撑，即铝型挤压液冷板承受整个电芯的重量，导致铝型挤压液冷板的厚度较大、重量较大、成本较高。

另外，上述薄壁液冷板的壁厚较小，且整个液冷板的厚度不高，因此不能直接承受电芯的重量，通常会将薄壁液冷板放置于电芯的顶部或者挂在电芯的底部，并且这种液冷板和电芯之间会设置导热垫片，导致成本较高。而且，长时间运行后，导热垫片由于没有足够的压力，热阻会增加，电芯的冷却效果会变差。另外，针对大尺寸的薄壁液冷板在安装的过程中，平面度较难保证，必须增加隔热缓冲垫，导致成本较高；若不使用，势必会导致不同电芯的热阻差异较大，电芯的温度分布不均匀，长期运行会缩短整个储能电池模组的性能或者寿命。

综上所述，如何冷却电芯，以减小冷却结构的重量和成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种储能电池冷却结构，以减小冷却结构的重量和成本。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述储能电池冷却结构的储能装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种储能电池冷却结构，其特征在于，包括：壳体，位于所述壳体内的电芯，位于所述电芯的底侧且用于冷却所述电芯的液冷部件；

其中，所述壳体的内壁包括电芯支撑面，所述液冷部件嵌设在所述电芯支撑面上，且所述电芯支撑面和所述液冷部件均支撑所述电芯。

优选地，所述储能电池冷却结构还包括电芯安装架，所述电芯至少为两个，至少两个所述电芯并排形成电芯模组，所述电芯安装架固定在所述电芯模组的两侧，且所述电芯支撑面支撑所述电芯安装架。

优选地，所述电芯支撑面设置有凹槽，所述电芯安装架伸于所述凹槽内。

优选地，所述电芯模组每侧的所述电芯安装架沿所述电芯模组的长度方向设置。

优选地，所述电芯安装架包括：位于所述电芯模组底侧的支撑板，与所述支撑板固定相连以形成容纳槽的安装板；

其中，所述容纳槽与所述电芯模组的边角配合，所述支撑板和/或所述安装板与所述电芯模组固定相连，所述支撑板与所述电芯支撑面接触或连接。

优选地，所述储能电池冷却结构还包括位于所述电芯模组两端的压板，所述电芯安装架的两端通过与所述压板固定连接以夹紧所述电芯模组。

优选地，所述电芯支撑面设置有嵌设槽，所述液冷部件嵌设在所述嵌设槽中；其中，所述嵌设槽的槽口为渐缩口，且所述渐缩口沿所述槽口的朝向渐缩。

优选地，所述液冷部件为液冷管。

优选地，所述液冷部件靠近所述电芯的一面为平面。

优选地，所述液冷部件的横截面呈弓形。

优选地，用于冷却每个所述电芯的所述液冷部件至少为两个。

优选地，所述储能电池冷却结构还包括位于所述电芯的电芯侧部和/或电芯顶部且用于冷却所述电芯的液冷结构，所述液冷结构设置在所述壳体的内部。

优选地，所述壳体为散热壳体，所述电芯支撑面和所述电芯之间、以及所述液冷部件和所述电芯之间均具有间隙，且所述间隙内填充有导热层。

优选地，所述导热层为导热粘胶层。

基于上述提供的储能电池冷却结构，本实用新型还提供了一种储能装置，该储能装置包括上述任一项所述的储能电池冷却结构。

本实用新型提供的储能电池冷却结构中，通过壳体的电芯支撑面和液冷部件共同支撑电芯，有效减小了液冷部件所需承受的重量，减小了液冷部件的重量和成本，从而减小了整个储能电池冷却结构的重量和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的储能电池冷却结构的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为本实用新型实施例提供的储能电池冷却结构中电芯模组的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的储能电池冷却结构中电芯模组的另一方向的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的储能电池冷却结构包括：壳体4，位于壳体4内的电芯，位于电芯的底侧且用于冷却电芯的液冷部件5；其中，壳体4的内壁包括电芯支撑面41，液冷部件5嵌设在电芯支撑面41上，且电芯支撑面41和液冷部件5均支撑电芯。

可以理解的是，每个电芯均由上述电芯支撑面41和液冷部件5。上述电芯支撑面41位于电芯的底侧，即电芯支撑面41与电芯接触或连接，液冷部件5与电芯接触或连接。上述电芯的底侧，是指电芯1靠近壳体4的底壁的一侧，亦是指电芯1靠近电芯支撑面41的一侧。

上述壳体4中，电芯的数目根据实际需要进行选择。优选地，上述壳体4内的电芯至少为两个。在实际应用过程中，两个以上的电芯并排分布形成电芯模组1，电芯模组1位于壳体4内。具体地，上述电芯支撑面41和液冷部件5均位于上述电芯模组1的电芯模组底面12的底侧，电芯支撑面41与电芯模组底面12接触或连接，液冷部件5与电芯模组底面12接触或连接。

本实用新型实施例提供的储能电池冷却结构中，通过壳体4的电芯支撑面41和液冷部件5共同支撑电芯，有效减小了液冷部件5所需承受的重量，减小了液冷部件5的重量和成本，从而减小了整个储能电池冷却结构的重量和成本。

在储能装置中，优选电芯至少为两个。为了便于移动电芯，至少两个电芯并排形成电芯模组1。对于壳体4内电芯模组1的数目，根据实际需要进行选择，例如电芯模组1为一个、两个、三个或四个以上等，本实施例对此不做限定。

可以理解的是，上述电芯模组1中电芯的排布方向平行于电芯支撑面41，上述电芯模组1的底侧即为电芯1的底侧。

为了便于移动电芯模组1，优选在电芯模组1上设置电芯安装架2。具体地，上述储能电池冷却结构还包括与电芯模组1固定相连的电芯安装架2，电芯安装架2设置在电芯模组1的两侧。为了增加电芯支撑面41的承重，优选上述电芯支撑面41支撑电芯安装架2。具体地，电芯支撑面41与电芯安装架2接触或连接。可以理解的是，电芯支撑面41位于电芯安装架2的底侧。

为了便于电芯支撑面41同时支撑电芯和电芯安装架2，优选上述电芯支撑面41设置有凹槽42，电芯安装架2伸于凹槽42内。可以理解的是，上述凹槽42的槽底面与电芯安装架2接触或连接，电芯安装架2的底部低于电芯模组1的底部，即电芯安装架2的底部低于电芯的底部。

在实际应用过程中，可通过凹槽42的深度和电芯安装架2来调整电芯支撑面41和电芯之间的距离、以及液冷部件5和电芯之间的距离，便于组装。而且，通过电芯支撑面41来支撑电芯安装架2，电芯安装架的底部低于电芯模组1的底部，则避免了电芯模组1下坠，即避免了电芯下坠。

对于电芯安装架2的数目根据实际需要进行选择。为了减少零部件、简化安装，优选每个电芯模组1设置有两个电芯安装架2。

上述电芯安装架2设置在电芯模组1的两侧，具体地，如图3和图4所示，电芯模组1每侧的电芯安装架2沿电芯模组1的长度方向设置。可以理解的是，此时，电芯安装架2设置在电芯模组1沿其宽度方向的两侧。这样，能够增大电芯安装架2的面积，从而增大电芯支撑面41支撑电芯安装架2的支撑面积，即增大电芯支撑面41的承重，进而减小液冷部件5的承重。

图3和图4中，双向箭头线的箭头方向表示电芯模组1的长度方向。

在实际应用过程中，也可选择电芯模组1每侧的电芯安装架2沿电芯模组1的宽度方向设置。可以理解的是，此时，电芯安装架2设置在电芯模组1沿其长度方向的两侧。

对于上述电芯安装架2的具体结构，根据实际需要进行选择。优选地，电芯安装架2包括：位于电芯模组1底侧的支撑板21，与支撑板21固定相连以形成容纳槽的安装板22；其中，容纳槽与电芯模组1的边角配合，支撑板21和/或安装板22与电芯模组1固定相连，支撑板21与电芯支撑面41接触或连接。

可以理解的是，上述支撑板21位于电芯模组1的电芯模组底面12的底侧。当上述电芯支撑面41设置有凹槽42时，上述支撑板21位于凹槽42内，支撑板21与凹槽42的槽底接触或连接。

为了简化安装，优选上述安装板22与电芯模组1固定相连。对于具体固定方式，根据实际需要进行选择。

在实际应用过程中，还可通过其他方式来简化安装，例如上述支撑板21和安装板22为一体式结构。

为了避免损坏电芯，优选上述储能电池冷却结构还包括位于电芯模组1两端的压板3，电芯安装架2的两端通过与压板3固定连接以夹紧电芯模组1。

具体地，上述电芯安装架2的两端均设置有安装耳23，安装耳23与压板3固定连接，且安装耳23通过与压板3固定连接以夹紧电芯模组1。

当上述电芯安装架2包括支撑板21和安装板22时，优选上述安装耳23固定在安装板22上。为了简化安装，优选安装耳23、支撑板21和安装板22为一体式结构。

为了便于拆装，优选上述电芯安装架2与电芯模组1可拆卸地固定相连。具体地，上述安装耳23与压板3可拆卸地固定连接，例如上述安装耳23与压板3通过螺钉或卡接结构可拆卸地固定连接，本实施例对此不做限定。

上述电芯安装架2还可为其他结构，并不局限于上述实施例。

上述储能电池冷却结构中，液冷部件5嵌设在电芯支撑面41上，具体地，电芯支撑面41设置有嵌设槽，液冷部件5嵌设在嵌设槽中。上述液冷部件5可与嵌设槽过盈配合或过渡配合，也可选择液冷部件5通过粘接层固定在嵌设槽内。当壳体4为散热壳体时，粘接层为导热粘接层。

对于嵌设槽的形成，根据液冷部件5的形成进行设计。为了提高了稳定性，优选上述嵌设槽的槽口为渐缩口，且渐缩口沿槽口的朝向渐缩。此时，液冷部件5的形状与该嵌设槽的形成相适配。具体地，上述嵌设槽为燕尾槽或弧形槽。为了增大散热面积，上述嵌设槽为弧形槽。此时，液冷部件和弧形配合的面为弧面。

在实际应用过程中，也可选择上述嵌设槽为其他形状，例如方形槽等，并不局限于上述实施例。

上述储能电池冷却结构中，对于液冷部件5的具体结构，根据实际需要进行选择。为了简化结构，降低成本，优选上述液冷部件5为液冷管。液冷管供液冷介质流经。

为了便于液冷管对电芯进行散热，优选上述液冷部件5靠近电芯的一面为平面。当液冷部件为液冷管时，上述液冷管为扁平管。

优选地，上述液冷部件5的横截面为弓形。进一步地，上述液冷部件5的横截面为优弧弓形。当然，也可选择上述液冷部件5的横截面为劣弧弓形。

需要说明的是，上述液冷部件5的横截面垂直于液冷部件5内液冷介质的流动方向。

上述储能电池冷却结构，可选择一个液冷部件5冷却一个电芯，或两个以上的液冷部件5冷却一个电芯。为了提高冷却效果，优选用于冷却每个电芯的液冷部件5至少为两个。为了便于设置，优选液冷部件5的排布方向和电芯安装架的排布方向平行。

上述储能电池冷却结构中，还可设置其他用于冷却电芯的液冷结构来进一步提高冷却效果。具体地，上述储能电池冷却结构还包括位于电芯的电芯侧部和/或电芯顶部且用于冷却电芯的液冷结构，液冷结构设置在壳体4的内部。可以理解的是，当上述电芯并排形成电芯模组1时，上述电芯侧部即为电芯模组1的电芯模组侧面，上述电芯顶部即为电芯模组1的电芯模组顶面11。

为了进一步优化上述技术方案，上述壳体4为散热壳体，该壳体4也可实现对电芯进行散热，即电芯支撑面41与电芯之间导热。

为了便于壳体4散热，以及为了便于保证电芯支撑面41和液冷部件5均支撑电芯，优选电芯支撑面41和电芯之间、以及液冷部件5和电芯之间均具有间隙，且该间隙内填充有导热层。

对于上述间隙的大小，根据实际需要进行选择。为了降低成本，上述间隙不易过大。优选地，上述间隙的宽度不大于1mm。

当设置有上述导热层时，上述液冷部件5靠近电芯的一面与电芯支撑面41共面或不共面均可，从而减小了生产精度和装配精度。

为了提高稳定性，优选上述导热层为导热粘胶层。这样，该导热层固定连接电芯支撑面41和电芯，且该导热层固定连接液冷部件5和电芯。上述结构，既可以降低传热成本又可以保证长期使用的可靠性。

在实际应用过程中，也可选择上述导热层为其他，例如导热棉等，并不局限于上述实施例。

基于上述实施例提供的储能电池冷却结构，本实施例还提供了一种储能装置，该储能装置包括上述实施例所述的储能电池冷却结构。

由于上述实施例提供的储能电池冷却结构具有上述技术效果，上述储能装置包括上述储能电池冷却结构，则上述储能装置也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种储能电池冷却结构，其特征在于，包括：壳体(4)，位于所述壳体(4)内的电芯，位于所述电芯的底侧且用于冷却所述电芯的液冷部件(5)；

其中，所述壳体(4)的内壁包括电芯支撑面(41)，所述液冷部件(5)嵌设在所述电芯支撑面(41)上，且所述电芯支撑面(41)和所述液冷部件(5)均支撑所述电芯。

2.根据权利要求1所述的储能电池冷却结构，其特征在于，还包括电芯安装架(2)，所述电芯至少为两个，至少两个所述电芯并排形成电芯模组(1)，所述电芯安装架(2)固定在所述电芯模组(1)的两侧，且所述电芯支撑面(41)支撑所述电芯安装架(2)。

3.根据权利要求2所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述电芯支撑面(41)设置有凹槽(42)，所述电芯安装架(2)伸于所述凹槽(42)内。

4.根据权利要求2所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述电芯模组(1)每侧的所述电芯安装架(2)沿所述电芯模组(1)的长度方向设置。

5.根据权利要求2所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述电芯安装架(2)包括：位于所述电芯模组(1)底侧的支撑板(21)，与所述支撑板(21)固定相连以形成容纳槽的安装板(22)；

其中，所述容纳槽与所述电芯模组(1)的边角配合，所述支撑板(21)和/或所述安装板(22)与所述电芯模组(1)固定相连，所述支撑板(21)与所述电芯支撑面(41)接触或连接。

6.根据权利要求2所述的储能电池冷却结构，其特征在于，还包括位于所述电芯模组(1)两端的压板(3)，所述电芯安装架(2)的两端通过与所述压板(3)固定连接以夹紧所述电芯模组(1)。

7.根据权利要求1所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述电芯支撑面(41)设置有嵌设槽，所述液冷部件(5)嵌设在所述嵌设槽中；其中，所述嵌设槽的槽口为渐缩口，且所述渐缩口沿所述槽口的朝向渐缩。

8.根据权利要求1所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述液冷部件(5)为液冷管。

9.根据权利要求1所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述液冷部件(5)靠近所述电芯的一面为平面。

10.根据权利要求9所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述液冷部件(5)的横截面呈弓形。

11.根据权利要求1所述的储能电池冷却结构，其特征在于，用于冷却每个所述电芯的所述液冷部件(5)至少为两个。

12.根据权利要求1所述的储能电池冷却结构，其特征在于，还包括位于所述电芯的电芯侧部和/或电芯顶部且用于冷却所述电芯的液冷结构，所述液冷结构设置在所述壳体(4)的内部。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述壳体(4)为散热壳体，所述电芯支撑面(41)和所述电芯之间、以及所述液冷部件(5)和所述电芯之间均具有间隙，且所述间隙内填充有导热层。

14.根据权利要求13所述的储能电池冷却结构，其特征在于，所述导热层为导热粘胶层。

15.一种储能装置，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的储能电池冷却结构。

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