CN216773346U - 电池模组和储能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池模组和储能装置。电池模组包括:多个电芯,电芯呈圆柱型,多个电芯排列成至少两个电芯行;液冷组件,包括至少一个液冷单元,液冷单元包括液冷管和散热片,液冷管包括第一管、第二管和第三管,第二管连接第一管一端和第三管一端,第一管设置在散热片的上端,第三管设置在散热片的下端,散热片设置在相邻两个电芯行之间且与电芯周向侧面连接,远离第二管的第一管另一端开设有第一开口,远离第二管的第三管另一端开设有第二开口,第一开口和第二开口位于电芯行的同一侧。上述电池模组,可使散热片每个位置的温度保持一致,同时可以使电芯温度保持一致,从而提高电芯的散热效果一致性,使各个电池的性能一致性得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能技术领域,特别涉及一种电池模组和储能装置
背景技术
目前,电池模组包括呈圆柱形的多个电芯,多个电芯呈行列排布。电芯在工作过程中,其自身的温度会升高。因此,需要对各个电芯进行散热。然而,若对各个电芯的散热不均匀,使各个电芯的性能产生较大偏差,降低了各个电芯的性能一致性。
实用新型内容
本实用新型实施方式提供了一种电池模组和储能装置。
本实用新型实施方式的一种电池模组,包括:
多个电芯,所述电芯呈圆柱型,所述多个电芯排列成至少两个电芯行;
液冷组件,包括至少一个液冷单元,所述液冷单元包括液冷管和散热片,所述液冷管包括第一管、第二管和第三管,所述第二管连接所述第一管一端和所述第三管一端,所述第一管设置在所述散热片的上端,所述第三管设置在所述散热片的下端,所述散热片设置在相邻两个电芯行之间且与所述电芯周向侧面连接,远离所述第二管的第一管另一端开设有第一开口,远离所述第二管的第三管另一端开设有第二开口,所述第一开口和所述第二开口位于所述电芯行的同一侧。
上述电池模组,通过在散热片上下端连接液冷管,第一开口和第二开口的一个可作为进液口,另一个可作为出液口。在散热过程中,进液口的温度最低,在管道流通过程中温度逐渐升高,到出液口时温度最高,即上下液冷管的温度相互反向增加,便可使散热片每个位置的温度保持一致,同时可以使电芯温度保持一致,从而提高电芯的散热效果一致性,使各个电池的性能一致性得到提高。
在某些实施方式中,所述散热片呈波浪形结构,所述波浪形结构相背两表面具有多个凹陷,所述电芯周向侧面部分地容置在所述凹陷。
在某些实施方式中,所述凹陷的底面弧度与所述电芯周向侧面弧度基本相同。
在某些实施方式中,所述第一管呈与所述散热片上端形状相匹配的波浪形,和/或,所述第三管呈与所述散热片下端形状相匹配的波浪形。
在某些实施方式中,所述第二管垂直连接所述第一管和所述第三管。
在某些实施方式中,所述散热片上端弯折形成有第一容置槽,所述散热片下端弯折形成有第二容置槽,所述第一管容置在所述第一容置槽,所述第三管容置在所述第二容置槽。
在某些实施方式中,所述散热片与所述电芯周向侧面之间设置有导热垫,所述导热垫连接所述散热片和所述电芯。
本实用新型实施方式的一种储能装置,包括上述任一实施方式的电池模组。
上述储能装置,通过在散热片上下端连接液冷管,第一开口和第二开口的一个可作为进液口,另一个可作为出液口。在散热过程中,进液口的温度最低,在管道流通过程中温度逐渐升高,到出液口时温度最高,即上下液冷管的温度相互反向增加,便可使散热片每个位置的温度保持一致,同时可以使电芯温度保持一致,从而提高电芯的散热效果一致性,使各个电池的性能一致性得到提高。
本实用新型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,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/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是本实用新型实施方式的电池模组的立体示意图;
图2是本实用新型实施方式的电池模组的平面示意图;
图3是本实用新型实施方式的液冷单元的立体示意图;
图4是本实用新型实施方式的液冷单元的分解示意图;
图5是本实用新型实施方式的液冷单元的平面示意图;
图6是本实用新型实施方式的散热片的部分放大图;
图7是本实用新型实施方式的电池模组的部分剖面放大图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式,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,仅用于解释本实用新型的实施方式,而不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。
在本实用新型的实施方式中,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实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开,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实用新型。本实用新型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,本实用新型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。
请参图1至图6,本实用新型实施方式提供的一种电池模组100,包括多个电芯12和液冷组件14。
电芯12呈圆柱型,多个电芯12排列成至少两个电芯行16。液冷组件14包括至少一个液冷单元18,液冷单元18包括液冷管20和散热片22,液冷管20包括第一管24、第二管26和第三管28,第二管26连接第一管24一端和第三管28一端,第一管24设置在散热片22的上端30,第三管28设置在散热片22的下端32,散热片22设置在相邻两个电芯行16之间且与电芯12周向侧面连接,远离第二管26的第一管24另一端开设有第一开口34,远离第二管26的第三管28另一端开设有第二开口36,第一开口34和第二开口36位于电芯行16的同一侧。
上述电池模组100,通过在散热片22上下端32连接液冷管20,第一开口34和第二开口36的一个可作为进液口,另一个可作为出液口。在散热过程中,进液口的温度最低,在管道流通过程中温度逐渐升高,到出液口时温度最高,即上下液冷管20的温度相互反向增加,便可使散热片22每个位置的温度保持一致,同时可以使电芯12温度保持一致,从而提高电芯12的散热效果一致性,使各个电池的性能一致性得到提高。另外,本实施新型实施方式的液冷组件14还具备以下效果:1)成本低,装配过程简单;2)结构安全、可靠性高;3)质量轻,体积小,可提高电池能量密度;5)可循环利用。
具体地,电芯12可以是锂电芯12或其它类型的电芯12,在此不作具体限定。电芯12的数量可以视乎单个电池模组100的储电需求、整个储能装置的储电需求、安装场地等因素来决定。多个电芯12的外形尺寸基本相同,电芯12的种类可以是同一类。
在图2所示的实施方式中,多个电芯12排列成6个电芯行16,每个电芯行16具有10个电芯12。相邻两个电芯行16的电芯12交错设置。交错设置可以理解为,相邻两个电芯行16中,其中一个电芯行16的电芯12部分地位于另一个电芯行16的两相邻电芯12之间的空间中。需要说明的是,本实用新型不对电芯12的数量、电芯行16的数量作具体限定。
液冷管20和散热片22均可采用金属制成,例如铜、铝或其它金属或合金。在一个实施方式中,液冷管20可以是由铝材一体成型而形成,散热片22可以是由铝材一体成型而形成。在图示的实施方式中,液冷单元18的数量是3个,设置在相邻两个电芯行16之间。
第一管24、第二管26和第三管28连接形成大致呈一U结构,散热片22位于该U结构围成的空间。
在一个实施方式中,第一开口34作为进液口,第二开口36作为出液口。液冷组件14在工作时,液体从进液口进去,流通过液冷管20到出液口排出,液体温度通过管壁传至散热片22,散热片22温度传到电芯12,达到电芯12散热的目的。在散热过程中,进液口的温度最低,在管道流通过程中温度逐渐升高,到出液口时温度最高。进、出液口在电芯行16的同侧,即上下液冷管20的温度相互反向增加,便可使散热片22每个位置的温度保持一致,同时可以使电芯12温度保持一致,从而提高电芯12的一致性,提高电芯12循环寿命。在其它实施方式中,第二开口36作为进液口,第一开口34作为出液口。液体可以是水,或油或其它冷却液体,在此不作具体限定。
电池模组可包括支架(图未示),可对电芯和液冷组件进行支撑固定。电池模组还可包括箱体(图未示),支架、电芯和液冷组件等部件可以放置在箱体内。
在某些实施方式中,请结合图2,散热片22呈波浪形结构,波浪形结构相背两表面具有多个凹陷38,电芯12周向侧面部分地容置在凹陷38。如此,可以增加散热片22的散热面积,而且还可以减少电池模组100的体积。
具体地,相较于平板结构的散热片22,呈波浪型结构的散热片22,可以增加表面积,进而增加散热片22的散热面积,提升了电芯12的散热效率。
电芯12周向侧面部分地容置在凹陷38中,可以使得电芯12之间靠得更近,减少电池模组100的整体体积。
在某些实施方式中,凹陷38的底面弧度与电芯12周向侧面弧度基本相同。如此,可以使散热片22与电芯12更好地贴合,提升电芯12的散热效率。
具体地,电芯12为圆柱电芯12,电芯12周向侧面呈圆弧形,凹陷38的底面也呈圆弧形,而且,电芯12周向侧面的弧度与凹陷38的底面弧度基本相同,使得电池周向侧面容置在凹陷38时,能够与凹陷38底面的贴合度更高,传热效率更高,进而提升电芯12的散热效率。
在某些实施方式中,请结合图3,第一管24呈与散热片22上端30形状相匹配的波浪形,和第三管28呈与散热片22下端32形状相匹配的波浪形。如此,可以提升电芯12的散热效率。
具体地,第一管24呈与散热片22上端30形状相匹配的波浪型,使得第一管24与散热片22上端30的接触面积较大,热量传递快,提升了散热片22上端30与第一管24的传热效率。
第三管28呈与散热片22下端32形状相匹配的波浪型,使得第三管28与散热片22下端32的接触面积较大,热量传递快,提升了散热片22下端32与第三管28的传热效率。综合可以提升电芯12的散热效率。
可以理解,在其它实施方式中,第一管24呈与散热片22上端30形状相匹配的波浪形,或,第三管28呈与散热片22下端32形状相匹配的波浪形。
在某些实施方式中,第二管26垂直连接第一管24和第三管28。如此,可以使液冷单元18的结构更紧凑。
具体地,第一管24与第三管28基本平行设置,第二管26垂直连接第一管24和第三管28,可以减少第二管26的长度,而且减少第二管26相对于电芯12模组外凸的部位尺寸,使液冷单元18的结构更紧凑,进而实现电池模组100的小型化。
在某些实施方式中,请结合图6,散热片22上端30弯折形成有第一容置槽40,散热片22下端32弯折形成有第二容置槽42,第一管24容置在第一容置槽40,第三管28容置在第二容置槽42。如此,可以增加第一管24与散热片22上端30的接触面积,增加第三管28与散热片22下端32的接触面积,进而提升电芯12的散热效率。
具体地,在图示的实施方式中,第一管24和第三管28呈圆柱形,第一容置槽40与第二容置槽42也呈圆柱形。第一管24容置在第一容置槽40时,第一管24的周向侧面基本上与第一容置槽40的内壁贴合,第三管28容置在第二容置槽42时,第三管28的周向侧面基本上与第二容置槽42的内壁贴合。
进一步地,图示的实施方式中,散热片22上端30的末端弯后回散热片22方向时,没有与散热片22连接,使得第一容置槽40具有一开口,该开口可允许第一管24挤进第一容置槽40。同样地,散热片22下端32的末端弯后回散热片22方向时,没有与散热片22连接,使得第二容置槽42具有一开口,该开口可允许第三管28挤进第二容置槽42,如此,可方便液冷管20与散热片22的安装。
第一管24安装在第一容置槽40时,第一容置槽40的内壁可对第一管24进行夹持。第三管28安装在第二容置槽42时,第二容置槽42的内壁可对第三管28进行夹持,提升了液冷管20与散热片22的安装强度。
在某些实施方式中,请结合图3、图5和图7,散热片22与电芯12周向侧面之间设置有导热垫44,导热垫44连接散热片22和电芯12。如此,可以提升电芯12的散热效率。
具体地,散热片22相背两侧面均设有一导热垫44,导热垫44可以使散热片22与电芯12周向侧面更好地贴合,增加散热片22与电芯12周向侧面的接触贴合度,进而增加散热面积,提升电芯12的散热效率。在一个例子中,导热垫44可以是导热硅胶。可以理解,本实用新型的导热垫44不限于导热硅胶,还可以是其它材料,例如由碳制成的导热垫44。
在图示的实施方式中,导热垫44的长度与散热片22的长度基本相同。导热垫44的高度小于散热片22的高度。
本实用新型实施方式提供的一种储能装置,包括上述任一实施方式的电池模组100。
上述储能装置,通过在散热片22上下端32连接液冷管20,第一开口34和第二开口36的一个可作为进液口,另一个可作为出液口。在散热过程中,进液口的温度最低,在管道流通过程中温度逐渐升高,到出液口时温度最高,即上下液冷管20的温度相互反向增加,便可使散热片22每个位置的温度保持一致,同时可以使电芯12温度保持一致,从而提高电芯12的散热效果一致性,使各个电池的性能一致性得到提高。
具体地,储能装置可包括一个或多个电池模组100,储能装置还可包括簇架,多个电池模组100可以安装在簇架上,例如,多个电池模组100可以以呈矩阵式设置在簇架上。多个电池模组100以串联、并联或串并联方式进行电连接。
储能装置可制作成家用储能柜或小型集装箱的形式,储能装置可以放置在室内或室外的指定位置。储能装置可以用于储存由太阳能转换而来的电能。
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实用新型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实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型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 (8)
1.一种电池模组,其特征在于,所述电池模组包括:
多个电芯,所述电芯呈圆柱型,所述多个电芯排列成至少两个电芯行;
液冷组件,包括至少一个液冷单元,所述液冷单元包括液冷管和散热片,所述液冷管包括第一管、第二管和第三管,所述第二管连接所述第一管一端和所述第三管一端,所述第一管设置在所述散热片的上端,所述第三管设置在所述散热片的下端,所述散热片设置在相邻两个电芯行之间且与所述电芯周向侧面连接,远离所述第二管的第一管另一端开设有第一开口,远离所述第二管的第三管另一端开设有第二开口,所述第一开口和所述第二开口位于所述电芯行的同一侧。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述散热片呈波浪形结构,所述波浪形结构相背两表面具有多个凹陷,所述电芯周向侧面部分地容置在所述凹陷。
3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述凹陷的底面弧度与所述电芯周向侧面弧度基本相同。
4.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述第一管呈与所述散热片上端形状相匹配的波浪形,和/或,所述第三管呈与所述散热片下端形状相匹配的波浪形。
5.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述第二管垂直连接所述第一管和所述第三管。
6.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述散热片上端弯折形成有第一容置槽,所述散热片下端弯折形成有第二容置槽,所述第一管容置在所述第一容置槽,所述第三管容置在所述第二容置槽。
7.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述散热片与所述电芯周向侧面之间设置有导热垫,所述导热垫连接所述散热片和所述电芯。
8.一种储能装置,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的电池模组。
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US20230216104A1 (en) | 2023-07-06 |
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
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