CN218769763U - 一种新型散热电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型散热电池箱，包括相对设置的上箱体和下箱体，以及放置在上箱体和下箱体形成的容纳空间内部的电池模组；而上箱体中与下箱体相对设置的第一侧面上形成有多个散热孔，多个散热孔阵列排布为环形结构且集中分布在第一侧面的中心区域。本实用新型中的散热孔集中分布在上箱体的侧面的中心区域，以提高中心区域的散热效果，避免电池模组的中心区域散热较慢无法快速降温的问题。

Description

一种新型散热电池箱

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种新型散热电池箱。

背景技术

随着储能电池的快速发展，现正处于示范应用向商业化快速发展的重要阶段，储能锂离子电池产业延续了此前快速发展的势头。

目前，大部分电池企业通过缩合螺丝的方式来组成电池结构，此种组成方式操作简单，但组装后的不良率较高，而且散热效果差，严重影响电池循环使用的寿命，对电池包长期循环使用的安全性存在一定的风险。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种新型散热电池箱，可以改善电池箱散热效果不好的技术问题。

本实用新型的实施例提供了一种新型散热电池箱，所述新型散热电池箱包括：上箱体和下箱体，所述上箱体和所述下箱体相对设置且形成容纳空间；

电池模组，所述电池模组放置在所述容纳空间内部；

所述上箱体与所述下箱体相对设置的第一侧面上形成有多个散热孔，所述多个散热孔阵列排布为环形结构且集中分布在所述第一侧面的中心区域。

在一实施例中，所述上箱体还包括与所述下箱体垂直设置的第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置。

在一实施例中，所述第二侧面和所述第三侧面上均设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀阵列分布在所述第二侧面和所述第三侧面上。

在一实施例中，设置在所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面上的散热孔均为可开闭的散热孔。

在一实施例中，设置在所述第一侧面上的多个散热孔形成一个散热通道，所述第一侧面上设置有多个散热通道。

在一实施例中，所述电池模组与所述下箱体接触的一侧上设置有导热硅胶垫，所述电池模组放置在所述导热硅胶垫上。

在一实施例中，所述电池模组包括多个电芯，所述多个电芯堆叠排列形成长方体结构的电芯组件，所述多个电芯的极耳朝向同一侧；

至少两个铝端板，所述至少两个铝端板设置在所述电芯组件相对的两侧，且每个所述铝端板远离所述电芯的一侧设置有多个扎带槽；

扎带，所述扎带为环形且套接在所述电芯组件和所述铝端板的外部，并嵌入所述扎带槽中，所述扎带将所述电芯组件和所述铝端板绑定以形成一个稳定的电池模组。

在一实施例中，所述多个电芯的任意相邻两个电芯之间通过导热缓冲层隔开。

在一实施例中，所述扎带和所述铝端板上远离所述电芯的一侧上设置有导热硅胶垫。

在一实施例中，所述扎带上设置有散热孔。

本实用新型的实施例的有益效果：

本实用新型提供了一种新型散热电池箱，包括相对设置的上箱体和下箱体，以及放置在上箱体和下箱体形成的容纳空间内部的电池模组；而上箱体中与下箱体相对设置的第一侧面上形成有多个散热孔，多个散热孔阵列排布为环形结构且集中分布在第一侧面的中心区域。本实用新型中的散热孔集中分布在上箱体的侧面的中心区域，以提高中心区域的散热效果，避免电池模组的中心区域散热较慢无法快速降温的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型的实施例提供的新型散热电池箱的立体结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的新型散热电池箱的俯视图；

图3是本实用新型的实施例提供的新型散热电池箱的侧视图；

图4是本实用新型实施例提供的电池模组的立体结构示意图。

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，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的新型散热电池箱的立体结构示意图。图1所示的新型散热电池箱可以包括上箱体10和下箱体20；而且上箱体10和下箱体20相对设置以形成一个容纳空间。该新型散热电池箱还包括电池模组30，电池模组30放置在容纳空间内部；即上箱体10和下箱体20设置在电池模组30的外围以包围电池模组30。本实用新型中的上箱体10和下箱体20均可以利用spcc钢板材料制备得到，这样制备上箱体10和下箱体20的制备方式简单，且材料利用率较高。

在图1中，上箱体10中包括一个与下箱体20相对设置的第一侧面101，且第一侧面上形成有多个散热孔1011。如图2所示，为本实用新型提供的散热电池箱的俯视图。根据图2可以确定，第一侧面101上的多个散热孔1011阵列排布为环形结构且集中分布在第一侧面101的中心区域。

结合图1和图2，对于电池模组30来说，电池模组30使用过程中产生的热量可以从电池模组30四周散发到环境中；但电池模组30内部产生的热量不易挥发，导致电池模组30中心区域的温度大于其他区域的温度。本实用新型中将第一侧面101上的散热孔1011对准电池模组30的中心区域设置，便于电池模组30内部产生的热量从第一侧面101上的散热孔1011直接挥发，提高电池模组30的中心区域的散热效率，有效降低电池模组30中心区域的温度，并提高电池模组30的稳定性和安全性。

同时，本实用新型中的上箱体10还包括第二侧面102和第三侧面103，第二侧面102和第三侧面103均与下箱体20垂直设置，第二侧面102和第三侧面103相对设置。如图3所示，为本实用新型提供的新型散热电池箱的侧视图。结合图1和图3可以确定，上箱体10的第二侧面102和第三侧面103上也设置有散热孔以进行散热。但与第一侧面101上的散热孔不同的是，第二侧面102和第三侧面103上的散热孔并未排列为环形结构，而是均匀阵列分布在第二侧面102和第三侧面103上。由于电池箱侧面的热量分布较为均匀，因此这样设置可以使得电池模组30的侧面实现较为均匀的散热；而不会出现由于散热效率不同导致的电池模组30不同区域的温度也不同的现象。

由于第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103上均设置有散热孔，因此第二侧面102和第三侧面103的散热孔，与第一侧面101中的散热孔之间可以形成烟囱效应。外部环境中的空气可以从第二侧面102和第三侧面103的散热孔进入散热电池箱内部，带走一定的热量；且携带热量的空气又从第一侧面101的散热孔1011排出散热电池箱，从而进行散热降温。同时，散热电池箱内部产生的热量也可以直接从第一侧面101上的散热孔1011直接挥发，减少中心区域的热量累积，从而降低至电池模组30中心区域即散热电池箱中心区域的温度。

需要说明的是，设置在第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103上的散热孔的数量可以完全相同或部分相同，也可以完全不同；设置在第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103上的散热孔的数量可以根据实际需求设定。且不同侧面上的散热孔可以为同一种散热孔或不同种散热孔。例如，第一侧面101上的散热孔的尺寸大小，可以与第二侧面102上的散热孔的尺寸不同；而第二侧面102上的散热孔的尺寸可以与第三侧面103上的散热孔的尺寸相同。亦或是第一侧面101上的散热孔的数量，可以与第二侧面102和第三侧面103上的散热孔的数量不同；而第二侧面102上的散热孔数量，与第三侧面103上的散热孔的数量相同，但第二侧面102上的散热孔的排列方式，与第三侧面103上的散热孔的排列方式可以不同，也可以相同。

在本实用新型的一些实施例中，设置在第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103上的散热孔均为可开闭的散热孔；即散热孔可以打开或关闭。这样可以在外界温度较高或电池箱温度较高时打开散热孔；并在雨雪天气或风沙天气关闭散热孔，避免外部环境变化导致的电池箱损坏。而不同侧面上的不同散热孔的打开或关闭的时刻和时长可以根据实际需求设定；散热孔打开的程度也可以根据实际需求设定。例如，电池箱的散热孔可以在白天的上午十点至下午五点的时间内保持完全打开的状态，而在其他时段内保持半开状态。

如图2中所示的第一侧面101上的多个散热孔形成一个散热通道，电池模组20的中心区域产生的热量可以直接从第一侧面101上的多个散热孔中挥发。在本实用新型的另一实施例中，第一侧面101上可以设置有多个散热通道。即将图2中的多个散热孔作为一个整体考虑，将多个散热孔形成的散热通道设置为多个，多个散热通道可以均匀阵列排布在第一侧面101上。这样不仅在电池模组的中心区域设置如图2所示的多个散热孔以提升电池模组中心区域的散热效果，还通过设置更多的散热孔，提升电池模组30整体的散热效果。

在另一些实施例中，也可以在第一侧面101除中心区域对应的如图2所示的散热孔外，设置如第二侧面102或第三侧面103上的均匀分布的散热孔。这是因为除了第一侧面101的中心区域外，第一侧面101的其他区域的热量较为平均，那么可以设置如第二侧面102或第三侧面103上的均匀分布的散热孔，可以实现较为均匀的散热，避免出现由于散热效率不同导致的电池模组30不同区域的温度也不同的现象。

如图4所示，是本实用新型实施例提供的电池模组的立体结构示意图。在图4中电池模组30包括多个电芯301，且多个电芯301堆叠排列形成长方体结构的电芯组件；且多个电芯301的极耳朝向同一侧。即多个电芯301的电极部分朝向同一侧。多个电芯301之间通过铝排电极或铜排电极电连接；通过铝排电极或铜排电极实现电芯301组成电池模组30时的电极连接，可有效的保证电池模组30内部的多个电芯301的串联和并联时的导电能力。其次，可借由铝排电极或铜排电极增强相邻两个电芯301之间的连接性，保证电池模组30的整体稳定性。

请参考图4，图4所示的电池模组30包括多个电芯301，且多个电芯301之间通常也需要用导热缓冲层隔开，防止出现热回流现象以及吸收多个电芯301组装过程中出现的公差；同时还可以起到绝缘保护的作用。导热缓冲层可以实现相邻两个电芯301之间的缓冲作用，避免电池模组30在受到外力撞击时，电池模组内部的多个电芯301之间互相挤压碰撞；以及避免电芯301在工作过程中发生膨胀挤压旁边的电芯，起到缓冲保护的作用。

在一个具体实施例中，可利用EVA泡棉材料将多个电芯隔开；通常来说，任意相邻两个电芯之间都可以通过EVA泡棉隔开。在其他实施例中，也可以利用其他材料例如硅胶垫等间隔多个电芯。若是利用硅胶垫间隔电芯，由于硅胶垫为弹性体，能够在外力的作用下使得电池模组发生小范围的压缩，并在外力消失后回弹；因此可以在一定程度上辅助装配。本实用新型对任意相邻两个电芯之间的间隔材料不做限定。

如图4电池模组30还包括至少两个铝端板302，至少两个铝端板302分别设置在电芯组件相对的两侧，且每个铝端板302在远离电芯的一侧设置有多个扎带槽。电池模组30还包括扎带303，扎带303为环形结构且套接在电芯组件和铝端板302的外部；同时扎带303嵌入铝端板302的扎带槽中，以此将电芯组件和铝端板302绑定以形成一个稳定的电池模组30。

本实用新型中的电池模组如图4所示，利用铝端板302和扎带303可以有效的固定多个电芯301，以提高电池模组30的稳定性。而扎带303可以包括PET带和钢带；在实际绑定多个电芯的过程中，由于PET带的可操作性更强，因此可以先挤压电池模组30中的多个电芯301，由于多个电芯301之间设置有硅胶垫，所以电池模组30会在外力作用下发生小范围的压缩。然后在电池模组30的外侧套接PET带。外力撤掉后，电池模组30会在硅胶垫的弹性作用下恢复，使得PET带张紧，从而将电芯301与铝端板302绑定。继续外电池模组30的外侧套接钢带，并且钢带位于PET带的上方，以增强电池模组30的连接强度和膨胀力抑制能力。本实用新型中的电池模组30利用铝端板302和扎带303的成组工艺，使得电池模组30的强度增大，保证了电池模组30的稳定性；且电池模组30的整体组装也简单方便。

同时在本实用新型中，新型散热电池箱可以包括多个电池模组30；具体可以为三个电池模组30。通常来说三个电池模组30可以满足大部分场景下的放电需求，且三个电池模组30组装形成新型散热电池箱也适用于标准机柜的安装。如图1所示，新型散热电池箱中就可以包括三个电池模组30，且三个电池模组30以相同的方向阵列排列；每一个电池模组均利用铝端板302和扎带303固定。通常来说，下箱体20可以形成一定的凹槽，以便电池模组放置在凹槽内部，从而固定多个电池模组；下箱体20上的凹槽深度也不宜过深，这样方便拿取电池模组。

当然，还需要在下箱体20上设置多个螺孔，以利用螺杆限位电池模组，避免电池模组出现滑动等现象。当新型散热电池箱包括是三个电池模组时，一个电池模组可以对应三个螺孔，即对应三个螺杆；螺孔固定在下箱体20上，而螺杆穿过螺孔以对电池模组限位。为了提高限位的效果，可以将螺杆的长度设置为与电池模组的高度相同。当然在其他一些实施例中，考虑到成本、制作工艺等情况，螺杆的长度也可以小于电池模组的高度。本实用新型中，螺杆的具体长度可以根据电池模组的高度设定。

在上述实施例中，螺杆通过螺孔也固定的下箱体20上，电池模组30又直接放置在下箱体20上。这样电池模组30产生的热量可以通过下箱体20传递到螺孔和螺杆上。因此本实用新型中的螺孔和螺杆也可以利用导热金属材料制备以进一步散热。利用导热金属材料制备螺孔和螺杆，可以在对电池模组30进行限位的同时，增大电池模组30的散热面积，实现更好的散热效果。更进一步地，可以在未被螺孔遮挡的部分螺杆上增加导热硅胶垫等导热材料，进一步增大电池模组30的散热面积，实现更好的散热效果。

为了进一步提高电池模组30的散热效果，还可以在电池模组30下方远离电芯极耳的一端设置导热材料，如导热硅胶垫304。这样在电池模组30工作时，设置在电池模组30下方的导热材料也可以进一步吸收热量，方便散热。通常来说，导热材料可以与电池模组30直接贴合设置，也可以放置在下箱体20的凹槽内部；这样当电池模组30放置在凹槽内部时，也可以与导热材料贴合以散热。

为了进一步提高散热效果，在其他一些实施例中，还可以在铝端板302和扎带303上远离电芯301的一侧上也设置导热材料，如导热硅胶垫。即可以在铝端板302和扎带303上贴合导热硅胶垫以散热。且扎带303可以利用导热金属材料制备，如扎带303可以为钢带。在保证电池模组30稳定性的同时，也可以进一步利用金属材料的导热特性散热。在另一些实施例中，也可以在扎带303上设置散热孔；在保证电池模组30稳定性的同时，利用散热孔方便电池模组30散热。

请参考图1，本实用新型提供的电池箱的上箱体10还可以包括第四侧面，第四侧面与第二侧面102和第三侧面103连接，且第四侧面也垂直于下箱体20设置。第四侧面上也可以设置散热孔，以进一步散热。在一些实施例中，第二侧面、第三侧面和第四侧面上的散热孔可以为同一类散热孔，这样制备较为简单。其中，第二侧面、第三侧面和第四侧面上的散热孔为同一类散热孔，代表这些侧面上的散热孔的数量相同、尺寸相同、排布方式也相同。在另一些实施例中，可以根据电池模组的实际发热情况在不同的侧面上设置不同的散热孔。例如，电池模组30的中心区域的温度较高，那么可以将电池模组30中心区域对应的散热孔设置的更集中；或者说任意相邻两个散热孔之间的距离更近。而电池模组30的边缘部分的温度升温较慢，那么可以将散热孔之间的距离设置的大一些。

在图1所示的新型散热电池箱中，电池箱还包括有挡板40；上箱体10、下箱体20、电池模组30和挡板40组合形成新型散热电池箱。挡板40上可以形成扶手便于移动电池箱；且挡板40上靠近电池模组30的一侧设置有与电池模组30连接的BMS连接板，电池管理系统BMS通过连接板设置在挡板40上。电池管理系统BMS用于管理电池箱，具体如前述控制散热孔的打开或关闭等。

注意，上述仅为对本实用新型的较佳实施例及所运行技术原理。本领域技术人员可理解的是，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求的范围决定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指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“第一位置”、“第二位置”为不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种新型散热电池箱，其特征在于，所述新型散热电池箱包括：上箱体和下箱体，所述上箱体和所述下箱体相对设置且形成容纳空间；

电池模组，所述电池模组放置在所述容纳空间内部；

所述上箱体与所述下箱体相对设置的第一侧面上形成有多个散热孔，所述多个散热孔阵列排布为环形结构且集中分布在所述第一侧面的中心区域。

2.根据权利要求1所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述上箱体还包括与所述下箱体垂直设置的第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置。

3.根据权利要求2所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述第二侧面和所述第三侧面上均设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀阵列分布在所述第二侧面和所述第三侧面上。

4.根据权利要求3所述的新型散热电池箱，其特征在于，设置在所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面上的散热孔均为可开闭的散热孔。

5.根据权利要求1所述的新型散热电池箱，其特征在于，设置在所述第一侧面上的多个散热孔形成一个散热通道，所述第一侧面上设置有多个所述散热通道。

6.根据权利要求1所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述电池模组与所述下箱体接触的一侧上设置有导热硅胶垫，所述电池模组放置在所述导热硅胶垫上。

7.根据权利要求1所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述电池模组包括：

多个电芯，所述多个电芯堆叠排列形成长方体结构的电芯组件，所述多个电芯的极耳朝向同一侧；

至少两个铝端板，所述至少两个铝端板设置在所述电芯组件相对的两侧，且每个所述铝端板远离所述电芯的一侧设置有多个扎带槽；

扎带，所述扎带为环形且套接在所述电芯组件和所述铝端板的外部，并嵌入所述扎带槽中，所述扎带将所述电芯组件和所述铝端板绑定以形成一个稳定的电池模组。

8.根据权利要求7所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述多个电芯的任意相邻两个电芯之间通过导热缓冲层隔开。

9.根据权利要求7所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述扎带和所述铝端板上远离所述电芯的一侧上设置有导热硅胶垫。

10.根据权利要求7所述的新型散热电池箱，其特征在于，所述扎带上设置有散热孔。

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