CN217655960U - 储能电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电池装置，该储能电池装置包括电池模块外壳、电池模组和风机组件，电池模块外壳上设置有第一表面和第二表面，电池模块外壳上设置有第三表面和第四表面，并且第三表面和/或第四表面的中部区域设有第一进风口，第一表面上设有出风口；电池模组设在电池模块外壳内，并且相邻电池模组之间形成送风通道，送风通道与出风口对应设置，每个电池模组包括多个电芯；风机组件设在出风口处。由此，本实用新型的储能电池装置有效提升了电芯模组高温区的散热效率，改善了电芯模组的温差问题，从而提高了储能电池装置的充放电性能，延长了储能电池装置的使用寿命，同时该储能电池装置经济且空间利用率高。

Description

储能电池装置

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种储能电池装置。

背景技术

储能系统是将大量储能锂电池存放在机柜或集装箱内，进行削峰填谷、调频等功能的新能源设备，具有易安装、易运输、模块化等优点。

随着国家“碳达峰”和“碳中”双目标的提出，储能产业进入了快车道发展。国内各地区纷纷出台了储能激励政策和补贴措施，可再生能源跨越式发展和高比例接入电力系统给储能快速发展带来了前所未有的机遇。但随着储能业务的大规模商业化应用、储能技术安全可靠性保证越来越受到国内外客户的重点关注，如何提高储能系统安全可靠性，已成为行业内竞争的关键指标之一。

储能系统是由电芯、模组、电池簇等结构系统、热管理系统、电气系统以及控制系统等有序组合一起，受策略控制而运行的，储能系统最重要的指标之一是电芯的循环寿命。影响循环寿命的因素有很多，其中温度对电芯寿命影响很大，电芯间的温度差会使电芯寿命不一致，使整个储能系统的寿命衰减，因此控制好电芯之间温差是一个非常关键的问题。

现有储能电池模块散热形式大致有两种，一种为侧面散热，即电芯间无间隙风道；另一种为大面、侧面同时散热，电芯间有间隙风道。有间隙风道形式散热能能力高，但成本高，空间利用率低；无间隙风道成本低、空间利用率高，但散热能力差，模组容易形成拱门型温度分布，温控效果差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种储能电池装置，该储能电池装置有效提升了电池模组中间区域的散热效率，改善了电芯模组的温差问题，从而提高了储能电池装置的充放电性能，延长了储能电池装置的使用寿命，同时该储能电池装置经济且空间利用率高。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种储能电池装置。根据本实用新型的实施例，该储能电池装置包括：

电池模块外壳，所述电池模块外壳上沿第一方向的两端分别设置有第一表面和第二表面，所述电池模块外壳上沿第二方向的两端分别设置有第三表面和第四表面，并且所述第三表面和/或所述第四表面的中部区域设有第一进风口，所述第一表面上设有出风口；

电池模组，所述电池模组设在所述电池模块外壳内且沿所述第二方向间隔布置，并且相邻所述电池模组之间形成送风通道，并且所述送风通道与所述出风口对应设置，每个所述电池模组包括多个电芯，所述多个电芯沿所述第一方向层叠设置；

风机组件，所述风机组件设在所述出风口处。

根据本实用新型实施例的储能电池装置，由于电池模组上中部区域电芯叠片较多，因此电池模组上中部区域产热较多，通过在电池模块外壳上沿第二方向的两端分别设置的第三表面和/或第四表面的中部区域设第一进风口，电池模组位于电池模块外壳内且沿第二方向间隔设置，且相邻的电池模组之间形成送风通道，风机组件设在出风口处且驱动冷风从位于第三表面和/或第四表面中部区域的第一进风口进入，冷风流经电池模组上靠近电池模块外壳的侧壁中部区域，然后流经电池模组的上表面的中部区域后再流经电池模组的另一侧壁，最后经送风通道后从出风口排出，即冷风可以流经电池模组的三个表面，从而带走电池模组上中部区域的大部分热量，改善了电池模组的温差问题，进而提高了储能电池装置的充放电性能，延长了储能电池装置的使用寿命，同时该储能电池装置经济且空间利用率高。

另外，根据本实用新型上述实施例的储能电池装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述第三表面和所述第四表面上均设有所述第一进风口，所述第一进风口包括多个第一通孔，所述多个第一通孔呈矩阵排列。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二表面设有第二进风口，所述第二进风口与所述送风通道连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二进风口包括多个第二通孔，所述多个第二通孔沿所述第二方向间隔布置，并且所述多个第二通孔共同构成开槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组上沿第一方向的端部设置有第五表面和第六表面，所述第五表面与所述第一表面以及所述第六表面与所述第二表面之间设有保温材料。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一表面与所述第五表面的保温材料之间设有挡板，并且所述挡板上设有开孔，所述开孔与所述送风通道和所述出风口对应设置。

根据本实用新型的一些实施例，沿所述第五表面到所述第一表面的方向，所述第一表面的内端面形成纵截面面积逐渐缩小的开口部，并且所述开口部的端部延伸到所述出风口处。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组的底部与所述电池模块外壳底部之间设有导热垫片。

根据本实用新型的一些实施例，包括两个所述电池模组。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池模组的侧面与第三表面和/或所述第四表面之间设有保温材料。

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例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例的储能电池装置示意图；

图2是本实用新型一个实施例的部分储能电池装置示意图。

附图标记：

100、储能电池装置；

10、电池模块外壳；101、第一表面；1011、出风口；102、第二表面；1021、第二进风口；10211、第二通孔；103、第三表面；104、第四表面；1041、第一进风口；10411、第一通孔；105、挡板；

20、电池模组；201、电芯；202、保温材料；203、导热垫片；

30、风机组件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种储能电池装置100。根据本实用新型的实施例，参考图1-2，该储能电池装置100包括电池模块外壳10、电池模组20和风机组件30。

根据本实用新型的实施例，电池模块外壳10上沿第一方向的两端分别设置有第一表面101和第二表面102，电池模块外壳10上沿第二方向的两端分别设置有第三表面103和第四表面104，并且第三表面103和/或第四表面104的中部区域设有第一进风口1041，第一表面101上设有出风口1011；电池模组20设在电池模块外壳10内且沿第二方向间隔布置，并且相邻电池模组20之间形成送风通道(未示出)，并且送风通道与出风口1011对应设置，每个电池模组20包括多个电芯201，多个电芯201沿第一方向层叠设置；风机组件30设在出风口1011处。

具体的，由于电池模组20上中部区域电芯201叠片较多，因此电池模组20上中部区域产热较多，通过在电池模块外壳10上沿第二方向的两端分别设置的第三表面103和/或第四表面104的中部区域设第一进风口1041，电池模组20位于电池模块外壳10内且沿第二方向间隔设置，且相邻的电池模组20之间形成送风通道，风机组件30设在出风口1011处且驱动冷风从位于第三表面103和/或第四表面104中部区域的第一进风口1041进入，冷风流经电池模组20上靠近电池模块外壳10的侧壁中部区域，然后流经电池模组20的上表面的中部区域后再流经电池模组20的另一侧壁，最后经送风通道后从出风口1011排出，即冷风可以流经电池模组20的三个表面，从而带走电池模组20上中部区域的大部分热量，改善了电池模组20的温差问题，进而提高了储能电池装置100的充放电性能，延长了储能电池装置100的使用寿命，同时该储能电池装置100经济且空间利用率高。

需要说明的是，上述第一方向和第二方向的具体方向如图1、图2中箭头方向所示，同时风机组件30的具体类型不受特别限制，比如风机组件30可以是离心风机。

根据本实用新型的具体实施例，参考图1，电池模块外壳10内布置两个电池模组20，并且电池模块外壳10的第三表面103和第四表面104上均设有第一进风口1041。具体的，风机组件30驱动冷风从第三表面103上的第一进风口1041进入然后依次流经靠近第三表面103的电池模组20的侧壁的中部区域、上表面中部区域以及电池模组20的另一侧壁，最后经送风通道后从出风口1011排出，同时冷风从第四表面104上的第一进风口1041进入然后依次流经靠近第四表面104的电池模组20的侧壁的中部区域、上表面中部区域以及电池模组20的另一侧壁，最后经送风通道后从出风口1011排出，增大了冷风流量，从而进一步提升了电池模组20高温区即中部区域的散热效率。

根据本实用新型的具体实施例，参考图1和图2，第一进风口1041包括多个第一通孔10411，多个第一通孔10411呈矩阵排列。具体的，通过将第一进风口1041设置成矩阵排列的第一通孔10411，一方面在保证电池模块外壳10的结构强度下增大冷风进风量，另一方面也能防止异物进入电池模块外壳10内以保证储能电池装置100的安全性。

根据本实用新型的具体实施例，参考图2，第二表面102上设置有第二进风口1021，该第二进风口1021与送风通道连通，即冷风经第二进风口1021进入送风通道，然后流经位于送风通道内的电池模组20的侧壁后从出风口1011排出，从而进一步提高电池模组20的散热效率。进一步地，第二进风口1021上设置多个第二通孔10211，多个第二通孔10211沿第二方向间隔布置，并且多个第二通孔10211共同构成开槽。

根据本实用新型的具体实施例，参考图2，电池模组20上沿第一方向的端部设置有第五表面(未示出)和第六表面(未示出)，第五表面与第一表面101以及第六表面与第二表面102之间设有保温材料202。具体的，电池模组20靠近出风口1011的一端表面为第五表面，电池模组20靠近第二进风口1021的一端表面为第六表面，通过在第五表面和第六表面上设保温材料202，可以有效地减少端部的热量，对靠近保温材料202的电池模组20部分区域进行保温，靠近保温材料202的电池模组20区域为温度相对较低的区域，从而避免电池模组20端部两侧的低温区过度散热，实现降低电池模组20高温区和低温区之间的温差。

根据本实用新型的具体实施例，参考图1，第一表面101与第五表面的保温材料202之间设有挡板105，并且挡板105上设有开孔(未示出)，开孔与送风通道和出风口1011对应设置，即送风通道内的冷风经挡板105上的开孔后再经出风口1011排出。具体的，通过设置挡板105，并且调整挡板105上开孔大小，可以使得冷风从第三表面103和/或第四表面104上的第一进风口1041进入后会朝向靠近第二进风口1021的方向扩散，避免冷风从第一进风口1041进入后直接吹向出风口1011的方向，从而提高冷风的换热效率。

根据本实用新型的具体实施例，参考图1，沿第五表面到第一表面101的方向，第一表面101的内端面形成纵截面面积逐渐缩小的开口部，并且开口部的端部延伸到出风口1011处。通过将开口部的端部延伸到风口处，可以使得送风通道中的风更顺畅地将热量带走，加快散热，提升储能电池装置100的散热效率。

根据本实用新型的具体实施例，参考图2，电池模组20的底部与电池模块外壳10底部之间设有导热垫片203。具体的，通过设置导热垫片203，强化了电池模组20的散热性能，同时电池模块外壳10底部为高导热系数铝材制成，更高效地带走电池模组20产生的热量。

在本实用新型的另一实施例中，本领域技术人员可以根据电池模组20热量需要在电池模组20的侧面与第三表面103和/或第四表面104之间设有保温材料202。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对本申请中“保温材料202”的具体类型进行选择，只要能实现保温效果即可，此处不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种储能电池装置，其特征在于，包括：

电池模块外壳，所述电池模块外壳上沿第一方向的两端分别设置有第一表面和第二表面，所述电池模块外壳上沿第二方向的两端分别设置有第三表面和第四表面，并且所述第三表面和/或所述第四表面的中部区域设有第一进风口，所述第一表面上设有出风口；

电池模组，所述电池模组设在所述电池模块外壳内且沿所述第二方向间隔布置，并且相邻所述电池模组之间形成送风通道，并且所述送风通道与所述出风口对应设置，每个所述电池模组包括多个电芯，所述多个电芯沿所述第一方向层叠设置；

风机组件，所述风机组件设在所述出风口处。

2.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，所述第三表面和所述第四表面上均设有所述第一进风口；

所述第一进风口包括多个第一通孔，所述多个第一通孔呈矩阵排列。

3.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，所述第二表面设有第二进风口，所述第二进风口与所述送风通道连通。

4.根据权利要求3所述的储能电池装置，其特征在于，所述第二进风口包括多个第二通孔，所述多个第二通孔沿所述第二方向间隔布置，并且所述多个第二通孔共同构成开槽。

5.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，所述电池模组上沿第一方向的端部设置有第五表面和第六表面，所述第五表面与所述第一表面以及所述第六表面与所述第二表面之间设有保温材料。

6.根据权利要求5所述的储能电池装置，其特征在于，所述第一表面与所述第五表面的保温材料之间设有挡板，并且所述挡板上设有开孔，所述开孔与所述送风通道和所述出风口对应设置。

7.根据权利要求6所述的储能电池装置，其特征在于，沿所述第五表面到所述第一表面的方向，所述第一表面的内端面形成纵截面面积逐渐缩小的开口部，并且所述开口部的端部延伸到所述出风口处。

8.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，所述电池模组的底部与所述电池模块外壳底部之间设有导热垫片。

9.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，包括两个所述电池模组。

10.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，所述电池模组的侧面与第三表面和/或所述第四表面之间设有保温材料。

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