CN218783090U - 储能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电池。该储能电池包括：电芯、设于电芯一侧的第一换热板和设于电芯另一侧的第二换热板，第一换热板内设有第一换热流道，第一换热流道具有第一进口和第一出口，第二换热板内设有第二换热流道，第二换热流道具有第二进口和第二出口，第一进口和第二出口位于电芯在第一延伸方向上的第一端，第一出口和第二进口位于电芯在第一延伸方向上的第二端，第二换热流道与第一换热流道内的介质流向相反。根据本实用新型的储能电池，电芯两侧均设置换热板，可降低电芯两侧的温差，同时，第二换热流道内的介质流向与第一换热流道内的介质流向相反，有利于减小换热板与电芯换热过程中介质温度变化对电芯温差的影响，电芯的均温性较好。

Description

储能电池

技术领域

本实用新型涉及电池冷却技术领域，具体而言，涉及一种储能电池。

背景技术

相关技术中，储能电池的电芯直接放置在冷板上，该冷板散热方案的缺点主要为：1.电芯底部靠近冷板，温度低，电芯顶部远离冷板，温度高，电芯的均温性差；2.冷板进口端冷却液温度低，出口端冷却液温度高，因此冷却液进口附近的电芯温度低，冷却液出口附近的电芯温度高，电芯的均温性差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种储能电池，电芯的均温性较好。

根据本实用新型实施例的储能电池包括：电芯、第一换热板和第二换热板，所述电芯具有第一延伸方向、第二延伸方向和第三延伸方向，所述第一延伸方向、所述第二延伸方向和所述第三延伸方向相互垂直；所述第一换热板设于所述电芯在所述第三延伸方向上的一侧，所述第一换热板内设有第一换热流道，所述第一换热流道具有第一进口和第一出口，所述第一进口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第一端，所述第一出口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第二端；所述第二换热板设置在所述电芯的背离所述第一换热板的一侧，所述第二换热板内设有第二换热流道，所述第二换热流道具有第二进口和第二出口，所述第二进口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第二端，所述第二出口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第一端，以使所述第二换热流道内的介质流向与所述第一换热流道内的介质流向相反。

根据本实用新型实施例的储能电池，通过在电芯的两侧均设置换热板，可以降低电芯两侧的温差，同时，第二换热流道内的介质流向与第一换热流道内的介质流向相反，有利于减小换热板与电芯换热过程中介质温度变化对电芯温差的影响，电芯的均温性较好。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一进口、所述第一出口、所述第二进口、所述第二出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的同一端。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一进口和所述第一出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的第一端，所述第二进口和所述第二出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的第二端。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一进口和所述第一出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的不同端，所述第二进口和所述第二出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的不同端。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一换热流道包括沿所述第二延伸方向延伸的多个第一分支流道，相邻两个所述第一分支流道通过第一端流道相连通；和/或，所述第二换热流道包括沿所述第二延伸方向延伸的多个第二分支流道，相邻两个所述第二分支流道通过第二端流道相连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述多个第一分支流道分为多组，每组内的所述第一分支流道介质流向相同，相邻两组的所述第一分支流道介质流向相反。

根据本实用新型的一些实施例，相邻两个所述第一分支流道介质流向相反。

根据本实用新型的一些实施例，所述多个第二分支流道分为多组，每组内的所述第二分支流道介质流向相同，相邻两组的所述第二分支流道介质流向相反。

根据本实用新型的一些实施例，相邻两个所述第二分支流道介质流向相反。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯包括多个电芯本体。

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

图1是根据本实用新型实施例的储能电池的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的第一换热板的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的第二换热板的示意图。

附图标记：

储能电池10、第一换热板1、第一进口11、第一出口12、第一组第一分支流道13、第二组第一分支流道14、第一端流道15、第二换热板2、第二进口21、第二出口22、第一组第二分支流道23、第二组第二分支流道24、第二端流道25、电芯3、电芯本体31。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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一个或者更多个该特征。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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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。

下面结合图1-图3详细描述根据本实用新型实施例的储能电池10。

参照图1所示，根据本实用新型实施例的储能电池10可以包括电芯3、第一换热板1和第二换热板2，第一换热板1和第二换热板2设置在电芯3的相对两侧，第一换热板1和第二换热板2内通入换热介质后，第一换热板1与电芯3之间具有温差，第二换热板2与电芯3之间具有温差，第一换热板1可以与电芯3进行热交换，第二换热板2可以与电芯3进行热交换。

第一换热板1与电芯3之间、第二换热板2与电芯3之间可以紧密接触，这样有利于提高换热效率。

当换热介质为冷却介质时，冷却介质的温度低于电芯3的温度，冷却介质可以带走电芯3的多余热量，使电芯3降温，从而防止电芯3工作时温度过高而损坏。当换热介质为加热介质时，加热介质的温度高于电芯3的温度，加热介质可以将自身热量传递给电芯3，使电芯3升温，从而防止电芯3工作时温度过低而损坏，使电芯3可以在极端寒冷工况下使用。

下面为了描述方便，以换热介质为冷却介质进行说明，对于换热介质为加热介质的情况其原理与换热介质为冷却介质的原理类似，均为热交换原理，因此对换热介质为加热介质的情况不再赘述。

具体而言，电芯3具有第一延伸方向、第二延伸方向和第三延伸方向，第一延伸方向、第二延伸方向和第三延伸方向相互垂直。电芯3可以具有任意适当的结构和形状，在本实用新型提供的一种实施方式中，如图1所示，电芯3为长方体结构的方形电芯，第一延伸方向是电芯3的宽度方向，第二延伸方向是电芯3的长度方向，第三延伸方向是电芯3的厚度方向，电芯3的宽度方向、长度方向、厚度方向相互垂直。具体到图1所示的示例中，电芯3的宽度方向指的是电芯3的F1-F2方向，电芯3的长度方向指的是电芯3的F3-F4方向，电芯3的厚度方向指的是电芯3的F5-F6方向。

结合图1-图3，第一换热板1设于电芯3在第三延伸方向上的一侧，第二换热板2设置在电芯3的背离第一换热板1的一侧。即第一换热板1设于电芯3的厚度方向上的一侧，第二换热板2设置在电芯3的厚度方向上的另一侧。具体地，第一换热板1设于电芯3的顶部，第二换热板2设置在电芯3的底部。第一换热板1和第二换热板2不仅能够与电芯3换热，还能够起到对电芯3进行防护的作用，防止电芯3的大面受到损伤。

结合图1-图3，第一换热板1内设有第一换热流道，第一换热流道具有第一进口11和第一出口12，第一进口11位于电芯3在第一延伸方向上的第一端，第一出口12位于电芯3在第一延伸方向上的第二端。第二换热板2内设有第二换热流道，第二换热流道具有第二进口21和第二出口22，第二进口21位于电芯3在第一延伸方向上的第二端，第二出口22位于电芯3在第一延伸方向上的第一端，这样，第二换热流道内的介质流向与第一换热流道内的介质流向相反，电芯3在第一延伸方向上的两端均有温度较低的冷却介质流入对应换热板，可以缓解使用单个换热板与电芯3换热时出口处介质温度变化而导致换热效果下降的问题，例如可以缓解使用单个换热板冷却电芯3时出口处冷却介质温度升高而导致冷却效果下降的问题。

以图1所示的长方体结构的方形电芯3为例，第一换热板1设置在电芯3的F5侧，第二换热板2设置在电芯3的F6侧，电芯3的顶部和底部均设有换热板，有利于提高电芯3在F5、F6侧的均温性。第一进口11位于电芯3在F1-F2方向上的F1端，第一出口12位于电芯3在F1-F2方向上的F2端，第二进口21位于电芯3在F1-F2方向上的F2端，第二出口22位于电芯3在F1-F2方向上的F1端，这样，电芯3的F1端由第一进口11处的冷却介质进行冷却，电芯3的F2端由第二进口21处的冷却介质进行冷却，有利于提高电芯3在F1、F2端的均温性。

第一换热流道内的介质流动方向如图2中第一换热板1内的箭头所示，第二换热流道内的介质流动方向如图3中第二换热板2内的箭头所示，冷却介质从第一进口11、第二进口21流入，从第一出口12、第二出口22流出，此时电芯的发热量会被冷却介质带走。可选地，冷却介质可以是冷却液，例如水，也可以是冷却气，例如低温氦气。

根据本实用新型实施例的储能电池10，通过在电芯3的F5、F6两侧均设置换热板，可以降低电芯3在F5、F6两侧的温差，提高电芯3在F5、F6侧的均温性，同时，第二换热流道内的介质流向与第一换热流道内的介质流向相反，有利于减小换热板与电芯3换热过程中介质温度变化对电芯3温差的影响，例如有利于减小冷却电芯3的过程中冷却介质温度上升对电芯3温差的影响，提高电芯3在F1、F2端的均温性，进而使得电芯3整体的均温性较好。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1-图3所示，第一进口11、第一出口12、第二进口21、第二出口22位于电芯3在第二延伸方向上的同一端。例如图1所示的具体示例中，第一进口11、第一出口12、第二进口21、第二出口22均位于电芯3在F3-F4方向上的F4端。这样可以在电芯3的同一端完成第一进口11、第一出口12、第二进口21、第二出口22处的管路连接工作，便于管理和监控各个进口和出口。

在本实用新型的一些实施例中，第一进口11和第一出口12位于电芯3在第二延伸方向上的第一端，第二进口21和第二出口22位于电芯3在第二延伸方向上的第二端。例如在一个具体示例中，第一进口11和第一出口12位于电芯3在F3-F4方向上的F3端，第二进口21和第二出口22位于电芯3在F3-F4方向上的F4端，这样，第一换热板1的管路连接操作和第二换热板2的管路连接操作可以在电芯3的不同端进行，可以提高管路连接的有序性，避免管路连接混乱。

在本实用新型的一些实施例中，第一进口11和第一出口12位于电芯3在第二延伸方向上的不同端，第二进口21和第二出口22位于电芯3在第二延伸方向上的不同端。例如在一个具体示例中，第一进口11位于电芯3在F3-F4方向上的F3端，第一出口12位于电芯3在F3-F4方向上的F4端，第二进口21位于电芯3在F3-F4方向上的F4端，第二出口22位于电芯3在F3-F4方向上的F3端，这样，第一换热板1内的介质流向总体为从F3向F4流动，第二换热板2内的介质流向总体为从F4向F3流动，逆向流动有利于提高电芯3在F3、F4端的均温性。

在本实用新型的一些实施例中，第一换热流道包括多个第一分支流道，多个第一分支流道沿第二延伸方向延伸,即沿电芯3的F3-F4方向延伸，相邻两个第一分支流道通过第一端流道15相连通。可以理解的是，第一分支流道沿第二延伸方向延伸指的可以是第一分支流道与F3-F4方向平行，也可以是第一分支流道偏离F3-F4方向一定的角度，即第一分支流道与F3-F4方向的角度可以是0°～20°，例如第一分支流道偏离F3-F4方向15°、20°等。

在本实用新型的一些实施例中，多个第一分支流道分为多组，每组内的第一分支流道介质流向相同，相邻两组的第一分支流道介质流向相反，每组内的第一分支流道、相邻两组的第一分支流道均通过第一端流道15相连通。参照图2的具体示例，多个第一分支流道分为第一组第一分支流道13、第二组第一分支流道14，第一组第一分支流道13内的多个第一分支流道相互平行，且第一组第一分支流道13内的多个第一分支流道内的介质流向相同，均朝F3方向流动，第二组第一分支流道14内的多个第一分支流道相互平行，且第二组第一分支流道14内的多个第一分支流道内的介质流向相同，均朝F4方向流动，第一组第一分支流道13内的多个第一分支流道、第二组第一分支流道14内的多个第一分支流道、第一组第一分支流道13与第二组第一分支流道14的第一分支流道均通过第一端流道15相连通。

在本实用新型的一些实施例中，相邻两个第一分支流道介质流向相反，多个第一分支流道首尾相连，串行连通，即多个第一分支流道内的介质呈“S”形流通。

在本实用新型的一些实施例中，第二换热流道包括多个第二分支流道，多个第二分支流道沿第二延伸方向延伸,即沿电芯3的F3-F4方向延伸，相邻两个第二分支流道通过第二端流道25相连通。类似地，第二分支流道沿第二延伸方向延伸指的可以是第二分支流道与F3-F4方向平行，也可以是第二分支流道偏离F3-F4方向一定的角度，即第二分支流道与F3-F4方向的角度可以是0°～20°，例如第二分支流道偏离F3-F4方向15°、20°等。

在本实用新型的一些实施例中，多个第二分支流道分为多组，每组内的第二分支流道介质流向相同，相邻两组的第二分支流道介质流向相反，每组内的第二分支流道、相邻两组的第二分支流道均通过第二端流道25相连通。参照图3的具体示例，多个第二分支流道分为第一组第二分支流道23、第二组第二分支流道24，第一组第二分支流道23内的多个第二分支流道相互平行，且第一组第二分支流道23内的多个第二分支流道内的介质流向相同，均朝F3方向流动，第二组第二分支流道24内的多个第二分支流道相互平行，且第二组第二分支流道24内的多个第二分支流道内的介质流向相同，均朝F4方向流动，第一组第二分支流道23内的多个第二分支流道、第二组第二分支流道24内的多个第二分支流道、第一组第二分支流道23与第二组第二分支流道24的第二分支流道均通过第二端流道25相连通。

在电芯3的第三延伸方向上，即在F5-F6方向上，第一组第一分支流道13与第二组第二分支流道24的位置对应，第二组第一分支流道14与第一组第二分支流道23的位置对应，这样，电芯3的顶部和底部的介质流向相反，是逆向的，有利于提升对电芯3的冷却效果，并且由于第一组第一分支流道13靠近第一进口11，第二组第二分支流道24远离第二进口21，因此第二组第二分支流道24内的冷却介质温度略高于第一组第一分支流道13内的冷却介质温度，同时，第二组第一分支流道14远离第一进口11，第一组第二分支流道23靠近第二进口21，因此第二组第一分支流道14内的冷却介质温度略高于第一组第二分支流道23内的冷却介质温度，电芯3的顶部和底部垂向对应位置既有温度较高的介质，也有温度较低的介质，有利于减小冷却电芯3的过程中冷却介质温度上升对电芯3温差的影响。

在本实用新型的一些实施例中，相邻两个第二分支流道介质流向相反，多个第二分支流道首尾相连，串行连通，即多个第二分支流道内的介质呈“S”形流通。

在本实用新型的一些实施例中，电芯3包括多个电芯本体。可选地，多个电芯本体可以沿第一延伸方向、第二延伸方向和第三延伸方向中的任一个方向或多个方向堆叠，第一换热板1设置在多个电芯本体的顶部，第二换热板2设置在多个电芯本体的底部，电芯本体的位置布局不受限制，电芯本体与电芯本体之间的均温性较好。

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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。

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，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯具有第一延伸方向、第二延伸方向和第三延伸方向，所述第一延伸方向、所述第二延伸方向和所述第三延伸方向相互垂直；

第一换热板，所述第一换热板设于所述电芯在所述第三延伸方向上的一侧，所述第一换热板内设有第一换热流道，所述第一换热流道具有第一进口和第一出口，所述第一进口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第一端，所述第一出口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第二端；

第二换热板，所述第二换热板设置在所述电芯的背离所述第一换热板的一侧，所述第二换热板内设有第二换热流道，所述第二换热流道具有第二进口和第二出口，所述第二进口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第二端，所述第二出口位于所述电芯在所述第一延伸方向上的第一端，以使所述第二换热流道内的介质流向与所述第一换热流道内的介质流向相反。

2.根据权利要求1所述的储能电池，其特征在于，所述第一进口、所述第一出口、所述第二进口、所述第二出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的同一端。

3.根据权利要求1所述的储能电池，其特征在于，所述第一进口和所述第一出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的第一端，所述第二进口和所述第二出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的第二端。

4.根据权利要求1所述的储能电池，其特征在于，所述第一进口和所述第一出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的不同端，所述第二进口和所述第二出口位于所述电芯在所述第二延伸方向上的不同端。

5.根据权利要求1所述的储能电池，其特征在于，所述第一换热流道包括沿所述第二延伸方向延伸的多个第一分支流道，相邻两个所述第一分支流道通过第一端流道相连通；和/或，

所述第二换热流道包括沿所述第二延伸方向延伸的多个第二分支流道，相邻两个所述第二分支流道通过第二端流道相连通。

6.根据权利要求5所述的储能电池，其特征在于，所述多个第一分支流道分为多组，每组内的所述第一分支流道介质流向相同，相邻两组的所述第一分支流道介质流向相反。

7.根据权利要求5所述的储能电池，其特征在于，相邻两个所述第一分支流道介质流向相反。

8.根据权利要求5所述的储能电池，其特征在于，所述多个第二分支流道分为多组，每组内的所述第二分支流道介质流向相同，相邻两组的所述第二分支流道介质流向相反。

9.根据权利要求5所述的储能电池，其特征在于，相邻两个所述第二分支流道介质流向相反。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的储能电池，其特征在于，所述电芯包括多个电芯本体。

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