CN217468620U - 一种电池模组、电池包和储能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型技术方案提供一种电池模组，包括外壳，多个方形电芯和水流通道，所述电芯安装于所述外壳内，所述电芯壳体的第一侧面上具有热超导管路和冷媒通道，所述冷媒通道两端具有向壳体外侧突出的插接头；所述水流通道上具有与所述插接头对应的插口，所述电芯插接于所述水流通道上。该电池模组中的方形电芯外壳能够快速吸收电芯在充放电过程中产生的热量并均摊开来，水流通道与冷媒通道连通，冷媒在水流通道与冷媒通道中的移动可以将热量传导出去，从而实现电池模组的快速散热和升温。本实用新型还提供具有该电池模组的电池包和储能系统，由于该电池模组能够快速散热或升温，能够避免储能系统因散热不足或温度过低而影响正常使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池模组、电池包和储能系统。
背景技术
随着电池在生产生活中的大量应用，电池安全问题成为了人们关注的话题。电池充放电过程中热量散热不及时轻则导致电池性能减低、寿命衰减，重则导致拉断冒烟、爆炸。目前对电池的热管理主要采用空气散热，效率较低；或者在电池组底部采用盘管冷却的方式进行液冷，散热路径较长，导致其散热效率较低。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种电池模组、电池包和储能系统，旨在解决上述至少一个技术问题。为实现上述目的，本实用新型提出的电池模组，包括：
外壳；
多个方形电芯，所述电芯安装于所述外壳内，所述电芯包括第一极性端子和第二极性端子，所述电芯壳体的第一侧面上具有热超导管路和冷媒通道，所述热超导管路中填充有传热工质，所述冷媒通道两端具有向壳体外侧突出的插接头；
水流通道，所述水流通道中空，一端封闭，一端具有进水口或出水口，水流通道上具有与所述插接头对应的插口，所述电芯插接于所述水流通道上。
优选地，所述电芯壳体的第二侧面上具有热超导管路和冷媒通道，所述热超导管路中填充有传热工质，所述冷媒通道两端具有向壳体外侧突出的插接头。
优选地，所述冷媒通道呈U字形包围所述热超导管路。
优选地，第一极性端子和第二极性端子分别位于电芯相对的两个侧面上。
优选地，第一极性端子和第二极性端子在电芯的同一个侧面上。
优选地，所述电芯与电芯之间夹设有柔性绝缘层，起着缓冲和绝缘的作用。
优选地，所述插口中具有密封圈，所述插接头插入所述插头，所述密封圈起密封防水作用。
优选地，所述水流通道固定在一块平板上，起稳固模组的作用。
本实用新型还提出一种电池包，包括至少两个呈层叠或并排设置的所述电池模组。
本实用新型还提出一种储能系统，包括所述电池包，所述储能系统为风电储能系统、太阳能储能系统或电网储能系统。
本实用新型技术方案提供一种电池模组，包括外壳；多个方形电芯，所述电芯安装于所述外壳内，所述电芯壳体的第一侧面上具有热超导管路和冷媒通道，所述热超导管路中填充有传热工质，所述冷媒通道两端具有向壳体外侧突出的插接头；水流通道，所述水流通道上具有与所述插接头对应的插口，所述电芯插接于所述水流通道上。该电池模组中的方形电芯外壳能够快速吸收电芯在充放电过程中产生的热量并均摊开来，水流通道与冷媒通道连通，冷媒在水流通道与冷媒通道中的移动可以将热量传导出去，或者携带热量的冷媒将热量传递给电芯，再对电芯进行加热，从而实现电池模组的快速散热和升温。本实用新型还提供具有该电池模组的电池包和储能系统，由于该电池模组能够快速散热或升温，能够避免储能系统因散热不足或温度过低而影响正常使用。
附图说明
图1为本实用新型电池模组的一实施例的爆炸示意图。
图2为本实用新型电池模组的又一实施例。
图3为本实用新型水流通道的实施例一。
图4为本实用新型水流通道的实施例二。
其中：11-前端板、12-第一侧板、13-第二侧板、14-后端板、15-盖板、2-电芯、20-第一侧面、21-热超导管路、22-冷媒通道、23-第一插接头、24-第二插接头、25-第三插接头、26-第一极性端子、27-第二极性端子、3-第一水流通道、31-进水口、32-第一插口、4-第二水流通道、41-出水口、42-第二插口、5-柔性绝缘层。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步的说明。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一组件，它可以直接在另一组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只为了说明目的。
另需要说明，若本实用新型实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为只是或者暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种电池模组，请参阅图1所示，电池模组包括外壳，多个方形电芯2和水流通道。多个电芯2安装于所述外壳内，避免电芯2受到外部环境的碰撞和干扰。
所述外壳包括前端板11、第一侧板12、第二侧板13、后端板14和盖板15，所述前端板11与后端板14平行，所述第一侧板12和第二侧板13平行，所述前端板11、第一侧板12、第二侧板13、后端板14相互紧固连接构成中空的腔体，盖上盖板15之后罩在电芯2外面，对电芯2起保护作用。
电芯2为方形电芯，所述电芯2的第一侧面20上设置于有热超导管路21和冷媒通道22，所述热超导管路21中密封有传热工质（未示出），所述冷媒通道22呈U字形包围所述热超导管路21，所述冷媒通道22两端分别设置有第一插接头23和第二插接头24，所述第一插接头23和第二插接头24向壳体外侧突出设置。
所述水流通道包括第一水流通道3和第二水流通道4，第一水流通道3和第二水流通道4呈长条形，第一水流通道3上设置有进水口31和第一插口32，第二水流通道上设置有出水口41和第二插口42，所述第一插接头23与所述第一插口32对应，所述第二插接头24与所述第二插口42对应，所述电芯2通过插接头和插口的配合插接在水流通道上。
需要说明的是，所述热超导管路21中填充的传热工质可以为气体或液体或者气体和液体的混合物，例如水、油、酒精等。填充有传热工质的电芯外壳具有吸热、传热速率快和均温性好的特点。电芯2的适宜工作温度在20-50℃之间，当电芯2温度高于50℃，需要对电芯3进行冷却，因此，冷媒从进水口31进入第一水流通道3，在压力作用下再通过第一插接头23进入冷媒通道22，热超导管路21吸收电芯2的热量均摊开来传导到冷媒通道22中，冷媒通道22中的冷媒吸收热量后从第二水流通道4的出水口41流出，从而达到降温目的；当电芯2温度低于20℃，就需要对电芯进行加热，因此向第一水流通道3中通入热水，流经冷媒通道22之后热量传递给热超导管路21，从而加热电芯内部，达到升温的目的。
电芯2上冷媒通道22呈U字形包围热超导管路21，冷媒通道22和热超导管路21呈单面膨胀、双面膨胀或双面平整结构。热超导管路21为封闭管路，所述封闭的热超导管路的形状可以为相互连通的六边形蜂窝状，也可以为相互连通的四边形等。在本实施例中，如图1所示，冷媒通道22和热超导管路21凸设于电芯2的表面，且朝向电芯2的腔外突出。
电芯2上与第一侧面20相对的第二侧面（未示出）上也设置于有热超导管路和冷媒通道，所述热超导管路中密封有传热工质，冷媒通道设置有第三插接头25和第四插接头（未示出），可以理解的是，当第二侧面也设置有热超导管路和冷媒通道时，电芯2调节温度的能力更强，时间更短，效果更显著。
所述外壳前端板11上设置有两个开口，分别与进水口31和出水口41对应，所述进水口31和出水口41与外部冷却系统相接，对电池模组起调节作用。所述第一水流通道3和第二水流通道4呈平行分布，在本实施例中，进水口31和出水口41分布在同一侧，当然在其他实施例中，进水口31和出水口41分布也可以分布在不同侧，本实用新型不限于此。
请继续参阅图1，多个电芯2呈一列插接在水流通道上，所述多个电芯2之间设置有柔性绝缘层5，柔性绝缘层5夹设于相邻电芯2之间；利于电芯2之间进行传热，将热量分摊出去，同时柔性绝缘层5的柔性和绝缘性能够保护电芯2免受碰撞和导电干扰。由于导热硅胶具有良好的导电性能和绝缘性能，因此通常采用导热硅胶作为柔性绝缘层的主要材料。柔性绝缘层5也可以采用其他柔性绝缘材料或具有绝缘性的柔性相变材料。
电芯2上设置有第一极性端子26和第二极性端子27，在本实施例中，第一极性端子26和第二极性端子27分别位于电芯2相对的两个侧面上。在其他实施例中，第一极性端子26和第二极性端子27也可以在一个同一侧面上，如图2所示。
请参阅图3，所述第一水流通道3内里中空，一端封闭，另一端设置有开口即进水口31，所述第一水流通道3上设置有若干个第一插口32，所述第一插口32呈一列分布在所述第一水流通道上，与电芯2的接插头对应。所述第一插口中设置有密封圈（未示出），插接头插入插口中，所述密封圈起密封防水作用。
请参阅图4，所述第一水流通道3和第二水流通道4设置在一块平板上，所述进水口31和出水口41分布在平板的同一侧，在其他实施例中，进水口31和出水口41可以分布在平板的不同侧。可以理解的是，所述第一水流通道3和第二水流通道4设置在一块平板上，增加了电池模组的稳定性。
本实用新型还提出一种电池包，包括至少两个呈层叠或并排设置的所述电池模组。
本实用新型还提出一种储能系统。该储能系统包括上述电池包。由于该储能系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，再次不再一一赘述。可以理解的是，该储能系统可以为风电储能系统、太阳能储能系统或电网储能系统等。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修改或改变。因此，举凡所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权益要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种电池模组，其特征在于包括：
外壳；
多个方形电芯，所述电芯安装于所述外壳内，所述电芯包括第一极性端子和第二极性端子，所述电芯壳体的第一侧面上具有热超导管路和冷媒通道，所述热超导管路中填充有传热工质，所述冷媒通道两端具有向壳体外侧突出的插接头；
水流通道，所述水流通道中空，一端封闭，一端具有进水口或出水口，水流通道上具有与所述插接头对应的插口，所述方形电芯插接于所述水流通道上。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯壳体的第二侧面上具有热超导管路和冷媒通道，所述热超导管路中填充有传热工质，所述冷媒通道两端具有向壳体外侧突出的插接头。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述冷媒通道呈U字形包围所述热超导管路。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一极性端子和第二极性端子分别位于电芯相对的两个侧面上。
5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一极性端子和第二极性端子在电芯的同一个侧面上。
6.根据权利要求4或5所述的电池模组，其特征在于，所述电芯与电芯之间夹设有柔性绝缘层，起着缓冲和绝缘的作用。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述插口中具有密封圈，所述插接头插入所述插口时，所述密封圈起密封防水作用。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述水流通道设置在一块平板上，起稳固模组的作用。
9.一种电池包，其特征在于，包括至少两个呈层叠或并排设置的如权利要求1至8任意一项所述的电池模组。
10.一种储能系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包，所述储能系统为风电储能系统、太阳能储能系统或电网储能系统。
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| CN202123395514.6U CN217468620U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种电池模组、电池包和储能系统 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2023125085A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 重庆三峡时代能源科技有限公司 | 电池模组、电池包和储能系统 |
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- 2021-12-31 CN CN202123395514.6U patent/CN217468620U/zh active Active
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