CN218827419U - 电池模组及储能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组及储能设备，包括：电池单元，电池单元包括多个电池单体，多个所述电池单体之间间隔形成有电池间隙；导热单元，所述导热单元插接于所述电池间隙内并与所述电池单体的外周壁传热连接；以及散热器，所述散热器与所述导热单元传热连接，用于将所述电池单元产生的热量排散至外部环境中。相较于现有技术而言，导热单元直接与电池单体进行接触热交换散热，不需要使用冷却介质，不仅能够节省成本，同时可以消除泄漏的安全隐患，保护电池单体使用安全和寿命；并且，导热单元是与电池单体的外周壁接触的，使电池单体温度传导更加均匀一致，从而保证电池单体使用性能。

Description

电池模组及储能设备

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，特别是涉及一种电池模组及储能设备。

背景技术

当前，在储能设备中，电池作为一个最小的能量存储单元，在吸收能量或释放能量的过程中均会产生大量的热量，为确保储能设备长时间安全可靠运行，产生的这些热量需要被引导至外部环境中，以使储能设备降温并保持合理温度，也即储能设备需要进行热管理设计。

目前常用的热管理方式主要包括如下两种：第一种是在电池的底部或者电池之间铺设水冷板，利用循环水将热量带走；第二种是在电池的底部安装热管冷却系统，利用热管冷却系统将电池产生的热量从电池底部带走。而第一种水冷热管理方式需要使用到冷却介质(如冷却水)，且需要定期更换冷却介质，使用及围护成本高，此外还存在冷却介质泄漏的风险和隐患，对电池的安全使用和寿命造成很大威胁；第二种方式中电池的热量由顶部向底部传导，会造成电池内部温度均匀一致性差，容易对电池性能产生不良影响。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电池模组及储能设备，旨在解决现有技术使用及围护成本高，安全隐患大，容易造成电池性能不良的问题。

一方面，本申请提供一种电池模组，其包括：

电池单元，电池单元包括多个电池单体，多个所述电池单体之间间隔形成有电池间隙；

导热单元，所述导热单元插接于所述电池间隙内并与所述电池单体的外周壁传热连接；以及

散热器，所述散热器与所述导热单元传热连接，用于将所述电池单元产生的热量排散至外部环境中。

上述方案的电池模组工作时，由于电池单体之间的电池间隙中安装有导热单元，当电池单元长时间工作产生大量热量时，热量会通过接触热交换的方式从电池单体传导至导热单元上，进一步通过导热单元传导至散热器上，并最终通过散热器排散至外部环境中，由此实现对电池模组散热降温，实现电池模组的自我热管理。相较于现有技术而言，导热单元直接与电池单体进行接触热交换散热，不需要使用冷却介质，不仅能够节省成本，同时可以消除泄漏的安全隐患，保护电池单体使用安全和寿命；并且，导热单元是与电池单体的外周壁接触的，使电池单体温度传导更加均匀一致，从而保证电池单体使用性能。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，多个所述电池单体呈阵列结构设置，呈矩形结构排布的相邻四个所述电池单体围成所述电池间隙，所述导热单元包括多个导热管，所述导热管一一对应的插接于所述电池间隙中并与外周的四个所述电池单体的外周壁传热连接。

在其中一个实施例中，所述导热管包括连接段，所述连接段的外周壁凹设形成有弧形凹面，所述电池单体设置为圆柱电池，所述圆柱电池的外圆弧面适配嵌合于所述弧形凹面内。

在其中一个实施例中，所述导热管还包括与所述连接段同轴连接的传热段，所述传热段伸出至所述电池单元的外部并与所述散热器传热连接；

其中，所述传热段的直径小于所述连接段的直径。

在其中一个实施例中，所述散热器设有连接孔，所述传热段插接于所述连接孔内。

在其中一个实施例中，所述电池模组还包括正极汇流片和负极汇流片，所述正极汇流片与多个所述电池单体的正极柱焊接，所述负极汇流片与多个所述电池单体的负极柱焊接。

在其中一个实施例中，所述电池模组还包括支架单元，所述支架单元与多个所述电池单体连接固定。

在其中一个实施例中，所述支架单元包括第一支架和第二支架，所述第一支架设有多个第一固定孔，所述电池单体的第一端一一对应的插接于所述第一固定孔内，所述第二支架设有多个第二固定孔，所述电池单体的第二端一一对应的插接于所述第二固定孔内。

在其中一个实施例中，所述电池模组还包括底壳和上盖，所述底壳的内部形成有容纳腔，所述电池单元装设于所述容纳腔内，所述上盖盖合于所述底壳的开口端，且所述上盖开设有过孔，所述散热器装设于所述上盖的外部，所述导热单元的一端穿过所述过孔并与所述散热器传热连接。

另一方面，本申请还提供一种储能设备，其包括如上所述的电池模组。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

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，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请一实施例所述的电池模组的装配结构示意图；

图2为图1的爆炸结构示意图；

图3为电池单元与导热单元的装配结构示意图；

图4为图3的俯视结构图；

图5为图4中A处的局部放大结构图；

图6为本申请中导热管的结构示意图。

附图标记说明：

100、电池模组；10、电池单元；11、电池单体；12、电池间隙；20、导热单元；21、导热管；211、连接段；211a、弧形凹面；212、传热段；30、散热器；31、连接孔；40、正极汇流片；50、负极汇流片；60、第一支架；70、第二支架；80、底壳；81、容纳腔；90、上盖。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图6所示，为本申请一实施例展示的一种电池模组100，其包括电池单元10、导热单元20以及散热器30。电池单元10包括多个电池单体11，多个电池单体11之间间隔形成有电池间隙12；导热单元20插接于电池间隙12内并与电池单体11的外周壁传热连接；散热器30与导热单元20传热连接，用于将电池单元10产生的热量排散至外部环境中。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的电池模组100工作时，由于电池单体11之间的电池间隙12中安装有导热单元20，当电池单元10长时间工作产生大量热量时，热量会通过接触热交换的方式从电池单体11传导至导热单元20上，进一步通过导热单元20传导至散热器30上，并最终通过散热器30排散至外部环境中，由此实现对电池模组100散热降温，实现电池模组100的自我热管理。

相较于现有技术而言，导热单元20直接与电池单体11进行接触热交换散热，不需要使用冷却介质，不仅能够节省成本，同时可以消除泄漏的安全隐患，保护电池单体11使用安全和寿命；并且，导热单元20是与电池单体11的外周壁接触的，使电池单体11温度传导更加均匀一致，从而保证电池单体11使用性能。

可选地，上述的散热器30可以是翅片式散热器、水冷散热器等其中的任意一种，具体根据实际需要进行选择即可。

在一些实施例中，多个电池单体11呈阵列结构设置，呈矩形结构排布的相邻四个电池单体11围成电池间隙12。具体地，多个电池单体11呈矩形阵列结构设置，因而包括多个呈矩形结构排布的相邻设置的四个电池单体11单元，进而就可形成多个电池间隙12。

导热单元20包括多个导热管21，导热管21一一对应的插接于电池间隙12中并与外周的四个电池单体11的外周壁传热连接。工作时，四个电池单体11产生的热量会同时传导至导热管21上，进而通过导热管21传导至散热器30并排散掉，由此大大提升电池模组100的散热效能。

可选地，导热管21可以为空心管或者实心管。导热管21可以为圆形管、方形管等其中的任意一种，材料可以是铜、铝等。这些都可以根据实际需要进行灵活设计。

请继续参阅图6，在上述实施例的基础上，导热管21包括连接段211，连接段211的外周壁凹设形成有弧形凹面211a，电池单体11设置为圆柱电池，圆柱电池的外圆弧面适配嵌合于弧形凹面211a内。因而导热管21与电池单体11为弧形面接触，如此可进一步增加导热管21与电池单体11的接触面积，进而提高单位时间的热传导量，从而进一步提升散热降温效果。

当然了，当电池单体11采用方形电池时，连接段211的外周壁也可以设计出平面，以与方形电池的外平面适配贴合。

进一步地，导热管21还包括与连接段211同轴连接的传热段212，传热段212伸出至电池单元10的外部并与散热器30传热连接。因而连接段211从电池单体11通过换热获得热量后，会通过传热段212进一步传导至散热器30中，由此完成对电池模组100散热降温。

其中，传热段212的直径小于连接段211的直径。传热段212与电池单体11形成间隔设置，从而可避免传热段212与电池单体11发生安装干涉，同时提高热传导速率。

在一些实施例中，散热器30设有连接孔31，传热段212插接于连接孔31内。使得传热段212与散热器30装配稳固，连接方式简单，并且传热段212的外周壁与连接孔31的孔壁形成全周向接触，使热量传导面积更大、传热速率更快，提升散热器30的散热效能。

请继续参阅图2，此外，在上述任一实施例的基础上，电池模组100还包括正极汇流片40和负极汇流片50，正极汇流片40与多个电池单体11的正极柱焊接，负极汇流片50与多个电池单体11的负极柱焊接。使得正极汇流片40和负极汇流片50可形成多个电池单体11的电流汇流，以便将电流统一输出。

在又一些实施例中，电池模组100还包括支架单元，支架单元与多个电池单体11连接固定。支架单元使多个电池单体11组装稳定，既能确保电池单体11与导热管21持续稳定接触传热，同时又能保持电池单体11与正极汇流片40、负极汇流片50相对位置稳定，避免电池单体11晃动偏移而破坏极柱连接质量。

具体而言，支架单元包括第一支架60和第二支架70，第一支架60设有多个第一固定孔，电池单体11的第一端一一对应的插接于第一固定孔内，第二支架70设有多个第二固定孔，电池单体11的第二端一一对应的插接于第二固定孔内。因而第一支架60和第二支架70可同时约束多个电池单体11的轴向两端，从而使电池单体11安装稳固可靠不易发生松动。

较佳地，本实施例中第一支架60和第二支架70均采用塑胶材质，一来避免与电池单体11硬接触而可能压伤电池单体11，二来起到良好的绝缘效果。

在又一些实施例中，电池模组100还包括底壳80和上盖90，底壳80的内部形成有容纳腔81，电池单元10装设于容纳腔81内，上盖90盖合于底壳80的开口端，且上盖90开设有过孔，散热器30装设于上盖90的外部，导热单元20的一端穿过过孔并与散热器30传热连接。底壳80用于装载固定电池单元10等组件，并与上盖90形成封装，保证电池密封可靠性。导热单元20伸出上盖90后与散热器30连接，能够将内部的热量快速传导至外部并排散掉，形成优良的散热降温效果。

综上之外，本申请还提供一种储能设备，其包括如上任一实施例所述的电池模组100。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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连接，或第一和第二特征通过中间媒介间接连接。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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池单元，电池单元包括多个电池单体，多个所述电池单体之间间隔形成有电池间隙；

导热单元，所述导热单元插接于所述电池间隙内并与所述电池单体的外周壁传热连接；多个所述电池单体呈阵列结构设置，呈矩形结构排布的相邻四个所述电池单体围成所述电池间隙，所述导热单元包括多个导热管，所述导热管一一对应的插接于所述电池间隙中并与外周的四个所述电池单体的外周壁传热连接；以及

散热器，所述散热器与所述导热单元传热连接，用于将所述电池单元产生的热量排散至外部环境中。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热管包括连接段，所述连接段的外周壁凹设形成有弧形凹面，所述电池单体设置为圆柱电池，所述圆柱电池的外圆弧面适配嵌合于所述弧形凹面内。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述导热管还包括与所述连接段同轴连接的传热段，所述传热段伸出至所述电池单元的外部并与所述散热器传热连接。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，其中，所述传热段的直径小于所述连接段的直径。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述散热器设有连接孔，所述传热段插接于所述连接孔内。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括正极汇流片和负极汇流片，所述正极汇流片与多个所述电池单体的正极柱焊接，所述负极汇流片与多个所述电池单体的负极柱焊接。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括支架单元，所述支架单元与多个所述电池单体连接固定。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述支架单元包括第一支架和第二支架，所述第一支架设有多个第一固定孔，所述电池单体的第一端一一对应的插接于所述第一固定孔内，所述第二支架设有多个第二固定孔，所述电池单体的第二端一一对应的插接于所述第二固定孔内。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括底壳和上盖，所述底壳的内部形成有容纳腔，所述电池单元装设于所述容纳腔内，所述上盖盖合于所述底壳的开口端，且所述上盖开设有过孔，所述散热器装设于所述上盖的外部，所述导热单元的一端穿过所述过孔并与所述散热器传热连接。

10.一种储能设备，其特征在于，包括如上权利要求1至9任一项所述的电池模组。

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