CN218996854U - 一种铁锂储能电池组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种铁锂储能电池组结构，包括电池壳体、结合固定于所述电池壳体内的若干电池以及冷却组件；所述冷却组件包括：设置于相邻四个电池交接处的冷却柱，所述冷却柱沿电池内电流方向延伸设置，同时与相邻四个电池接触；与所述冷却柱的进液端连通的进液管道；以及与所述冷却柱的出液端连通的回流管道；所述进液管道和回流管道连接导通，所述进液管道、冷却柱和回流管道内填充有冷却液，所述进液管道、冷却柱和回流管道形成冷却液循环回路，被配置为对电池壳体内的每个电池进行冷却降温。具有结构简单、布局合理、散热效率高且能使每节电池都可以得到良好的散热冷却的优点。

Description

一种铁锂储能电池组结构

技术领域

本实用新型涉及电池组结构技术领域。更具体地，涉及一种铁锂储能电池组结构。

背景技术

目前市面上的动力电池包内一般设置有电池模组，以及对电池模组进行降温的冷却机构，常见的冷却机构一般在整个电池模组的底部设置底层液冷板。

而根据申请号为202120102283.6的中国专利《一种动力电池包及其冷却机构》，在使用时在现有技术的基础上增加了竖向液冷板、顶层液冷板来提高整体的冷却效果，但是电池包的基本结构为一个一个单个的电池单元组合而成，即使设置了竖向液冷板、顶层液冷板，对于每个电池包最中心的电池还是无法给予很好的冷却效果，竖向液冷板距离电池包最中心的电池距离还是较远，而一旦单个电池发热达到临界值，容易发热失控，发生热失控后，个别电芯或者整个电池模组将瞬间释放大量的热量，导致电芯以及整个电池模组的温度迅速升高极为危险。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可以使每节电池都能得到良好冷却铁锂储能电池组结构。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种铁锂储能电池组结构，包括：

电池壳体、结合固定于所述电池壳体内的若干电池以及冷却组件；

所述电池呈矩阵结构均匀排布于所述电池壳体内；

所述冷却组件包括：

设置于相邻四个电池交接处的冷却柱，所述冷却柱沿电池内电流方向延伸设置，同时与相邻四个电池接触；

与所述冷却柱的进液端连通的进液管道；以及

与所述冷却柱的出液端连通的回流管道；

所述进液管道和回流管道连接导通，所述进液管道、冷却柱和回流管道内填充有冷却液，所述进液管道、冷却柱和回流管道形成冷却液循环回路，被配置为对电池壳体内的每个电池进行冷却降温。

此外，优选地方案是，所述冷却柱的进液端包括有第一连接管，所述第一连接管向上延伸贯穿电池壳体的顶壁；

所述冷却柱通过第一连接管与所述进液管道连通。

此外，优选地方案是，所述冷却柱的出液端包括有第二连接管，所述第二连接管向下延伸贯穿电池壳体的底壁；

所述冷却柱通过第二连接管与所述回流管道连通。

此外，优选地方案是，所述冷却组件还包括连接于冷却柱和进液管道之间的第一连接板；

所述第一连接板位于电池壳体上方位置，第一连接板的内部中空；

所述冷却柱通过第一连接管与第一连接板的内部连通；

所述第一连接板与进液管道连接导通。

此外，优选地方案是，所述冷却组件还包括连接于冷却柱和回流管道之间的第二连接板；

所述第二连接板内部中空；

所述冷却柱通过第二连接管与第二连接板的内部连通；

所述第二连接板与回流管道连接导通。

此外，优选地方案是，所述第二连接板背离电池壳体的一侧表面形成有散热凹槽。

此外，优选地方案是，所述冷却柱的侧壁包括与四个相邻电池对应配合设置的弧形凹陷。

此外，优选地方案是，所述冷却组件还包括结合固定于电池壳体1的外侧壁的泵体，所述进液管道连接于泵体的出液端；

所述回流管道连接于泵体的回液端。

此外，优选地方案是，所述电池壳体内每列电池为一个电池组，所述电池组内的电池通过导电片并联连接。

此外，优选地方案是，所述电池壳体包括壳体本体以及可拆卸地连接于壳体本体的密封盖板。

本实用新型的有益效果如下：

针对现有技术中存在的技术问题，本申请实施例提供一种铁锂储能电池组结构，通过泵体泵动第一连接板、第二连接板和冷却柱内部的冷却液进行循环流动，冷却液流动时通过冷却柱，带走电池的热量。通过将冷却柱布置于相邻四个电池的交接处，且使冷却柱同时与相邻四个电池接触贴合，从而使得电池壳体内每节电池都可以与冷却柱贴合，使得每节电池都可以得到良好的散热冷却，从而可以提高真个电池组使用时的安全性，且一根冷却柱可以同时对四节电池进行冷却，提高了冷却效率的同时还减小了电池组的整体体积。此外，第二连接板的散热凹槽可以增加第二连接板与空气的接触面积，从而可以提高第二连接板的自然散热效果，然后通过自然散热的方式将冷却液的热量发散至外界，提升散热效果。具有结构简单、布局合理、散热效率高且能使每节电池都可以得到良好的散热冷却的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型实施例所提供的铁锂储能电池组结构的结构示意图。

图2示出本实用新型实施例所提供的铁锂储能电池组结构的仰视图。

图3示出本实用新型实施例所提供的铁锂储能电池组结构电池壳体的内部结构示意图。

图4示出本实用新型实施例所提供冷却柱的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

目前市面上的动力电池包内一般设置有电池模组，以及对电池模组进行降温的冷却机构，常见的冷却机构一般在整个电池模组的底部设置底层液冷板，以在整个电池模组的底部对电池模组中的电芯进行散热，但对每个电池包最中心的电池还是无法给予很好的冷却效果，容易导致电池模组中的内部温度分布不均，影响模组中各个电芯的使用寿命。特别是当动力电池包发生热失控后，个别电芯或者整个电池模组将瞬间释放大量的热量，导致电芯或者整个电池模组的温度迅速升高，对延缓整个动力电池包的热失控不利，无法满足国标对热失控的要求。

为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的实施例提供一种铁锂储能电池结构，结合图1-4所示，所述铁锂储能电池组结构包括电池壳体1、固定设置于电池壳体1内的若干电池2以及冷却组件。所述电池2呈矩阵结构均匀排布于所述电池壳体1内，每列电池构成一个电池组，电池组内的各个电池通过导电片3并联连接。

在一个实施例中，结合图3以及图4所示，所述冷却组件包括冷却柱41、进液管道43和回流管道44。所述冷却柱41、进液管道43和回流管道44内填充有冷却液，所述进液管道43和回流管道44与位于电池壳体1内的冷却柱41连通，构成一个冷却液循环回路，以使得电池壳体1内的电池能够得到良好的冷却效果，从而提高整个电池组使用时的安全性。具体地，所述冷却柱41的进液端与进液管道43连通；所述冷却柱41的出液端与回流管道连通，进液管道43背离冷却柱41的一端和回流管道44背离冷却柱41的一端连接导通，进液管道43、回流管道44和冷却柱41构成一个冷却液循环回路，冷却液循环流动以对电池壳体1内的电池进行冷却降温。

在本实施例中，电池在电池壳体1内竖直放置，呈矩阵结构排布于电池壳体1内，相应的，所述冷却柱41沿电池2内电流方向延伸设置，即竖直设置于电池壳体1内。冷却柱41固定于电池2之间，且冷却柱41的侧壁和电池2的侧壁接触设置，与现有技术中将液冷板设置于电池的顶部或者底部相比，与电池侧壁紧贴设置的冷却柱能够在冷却液流动通过冷却柱41时，快速带走电池2的热量，且可以和电池组中每个单节电池都进行接触，从而使得每节电池都可以得到良好的冷却。

优选地，如图4所示，所述冷却柱41设置于电池壳体1内相邻的四个电池的交接处，四个相邻的电池呈矩形结构分布，位于四个相邻电池的交接处的冷却柱41能够同时与相邻四个电池接触贴合，对相邻四个电池同时进行冷却散热，在提高每个单节电池的冷却效果的同时对电池组的整体结构进行了优化，既提升了冷却效果又减小了电池组整体的体积。

在本实施例中，所述冷却柱41的侧壁包括有与相邻四个电池对应配合设置的弧形凹陷，所述弧形凹陷的弧度与电池侧壁的弧度相同，能够使得电池2与冷却柱41贴合，增大冷却柱41与电池2之间的接触面积，加大热交换面积，从而提高冷却柱41对电池2的冷却效果。

在一个实施例中，所述冷却柱41的进液端包括有第一连接管45，所述第一连接管45位于冷却柱41的顶端，与冷却柱41内部连通。第一连接管45的一端与冷却柱41的进液端连接，另一端则向上延伸贯穿电池壳体1的顶壁，与所述进液管道43连通。

进一步地，所述冷却组件还包括位于冷却柱41的进液端和进液管道43之间的第一连接板46，所述第一连接板46的内部中空，冷却柱41的进液端通过第一连接管45与第一连接板46内部连通，所述进液管道43与第一连接板46连通，通过第一连接板46实现了冷却柱41和进液管道43之间的连接导通。所述电池壳体1内所有的冷却柱41均通过与自身连接的第一连接管45与第一连接板46连通。第一连接板46为板状结构，能够增大第一连接板46内冷却液的热交换面积，提高冷却液的冷却效果。

本实施例中，所述第一连接板46位于电池壳体1的外部，结合固定于电池壳体1的上方，通过贯穿电池壳体1的顶壁的第一连接管45与冷却柱41连通。

在一个实施例中，所述冷却柱41的出液端包括有第二连接管47，所述第二连接管47位于冷却柱41的底端，与冷却柱41内部连通。第二连接管47的一端与冷却柱41的出液端连接，另一端则向下延伸贯穿电池壳体1的底壁，与所述回流管道44连通。

进一步地，所述冷却组件还包括位于冷却柱41的出液端和回流管道44之间的第二连接板48，所述第二连接板48的内部中空，冷却柱41的出液端通过第二连接管47与第二连接板48内部连通，所述回流管道44与第二连接板48连通，通过第二连接板48实现了冷却柱41和回流管道44之间的连接导通。所述电池壳体1内所有的冷却柱41均通过与自身连接的第二连接管47与第二连接板48连通。第二连接板48为板状结构，能够增大第二连接板48内冷却液的热交换面积，提高冷却液的冷却效果。

在一个实施例中，所述第二连接板48的下端外侧表面包括有散热凹槽49，所述散热凹槽49位于第二连接板48背离电池壳体1的一侧表面，能够进一步增加第二连接板48与空气的接触面积，提高热交换效率。从而提高第二连接板48的自然散热效果。

本实施例中，所述第二连接板48位于电池壳体1的外部，结合固定于电池壳体1的下方，通过贯穿电池壳体1的底壁的第二连接管47与冷却柱41连通。

在一个实施例中，所述冷却组件还包括有泵体42，泵体42的出液端与进液管道43连接，回液端与回流管道44连接。所述泵体42的出液端通过进液管道43与第一连接板46内部连通，所述泵体42的回液端通过回流管道44与第二连接板48内部连通，通过泵体以方便泵动第一连接板46、第二连接板48以及冷却柱41内部的冷却液进行循环流动。

在一个实施例中，结合图1所示，所述电池壳体1包括壳体本体11和可拆卸地连接于壳体本体11的密封盖板12。所述密封盖板12设置于壳体本体11的一侧，通过密封盖板12可以将电池2密封保护于电池壳体1内部。所述密封盖板12外侧表面四角处与壳体本体11之间设有锁紧螺丝13，通过锁紧螺丝13可以连接固定密封盖板12和壳体本体11，也方便在需要是将密封盖板12拆卸下来。

本实用新型实施例所提供的铁锂储能电池组结构的工作原理为：使用时当需要对电池壳体1内部的整个电池组进行冷却时，可以通过泵体泵动42第一连接板46、第二连接板48和冷却柱41内部的冷却液进行循环流动，冷却液流动时通过冷却柱41，可以与每个单节的电池2都进行接触，从而使得每根电池2都可以与冷却柱41贴合，可以快速带走电池2的热量，使得每根电池2都可以给予较好的冷却效果，从而可以提高整个电池2组使用时的安全性，而循环的冷却液可以带走热量后在第二连接板48位置时，通过散热凹槽49可以增加第二连接板48与空气的接触面积，从而可以提高第二连接板48的自然散热效果，然后通过自然散热的方式将冷却液的热量发散至外界，第二连接板48的位置可以根据需要进行安装，可以安装在远离整个电池组的位置，具体位置可以根据需要自行选择，只要加长回流管路44和第二连接管47即可。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种铁锂储能电池组结构，其特征在于，包括：电池壳体、结合固定于所述电池壳体内的若干电池以及冷却组件；

所述电池呈矩阵结构均匀排布于所述电池壳体内；

所述冷却组件包括：

设置于相邻四个电池交接处的冷却柱，所述冷却柱沿电池内电流方向延伸设置，同时与相邻四个电池接触；

与所述冷却柱的进液端连通的进液管道；以及

与所述冷却柱的出液端连通的回流管道；

所述进液管道和回流管道连接导通，所述进液管道、冷却柱和回流管道内填充有冷却液，所述进液管道、冷却柱和回流管道形成冷却液循环回路，被配置为对电池壳体内的每个电池进行冷却降温。

2.根据权利要求1所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述冷却柱的进液端包括有第一连接管，所述第一连接管向上延伸贯穿电池壳体的顶壁；

所述冷却柱通过第一连接管与所述进液管道连通。

3.根据权利要求1所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述冷却柱的出液端包括有第二连接管，所述第二连接管向下延伸贯穿电池壳体的底壁；

所述冷却柱通过第二连接管与所述回流管道连通。

4.根据权利要求2所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述冷却组件还包括连接于冷却柱和进液管道之间的第一连接板；

所述第一连接板位于电池壳体上方位置，第一连接板的内部中空；

所述冷却柱通过第一连接管与第一连接板的内部连通；

所述第一连接板与进液管道连接导通。

5.根据权利要求3所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述冷却组件还包括连接于冷却柱和回流管道之间的第二连接板；

所述第二连接板内部中空；

所述冷却柱通过第二连接管与第二连接板的内部连通；

所述第二连接板与回流管道连接导通。

6.根据权利要求5所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述第二连接板背离电池壳体的一侧表面形成有散热凹槽。

7.根据权利要求1所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述冷却柱的侧壁包括与四个相邻电池对应配合设置的弧形凹陷。

8.根据权利要求1所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述冷却组件还包括结合固定于电池壳体（1）的外侧壁的泵体，所述进液管道连接于泵体的出液端；

所述回流管道连接于泵体的回液端。

9.根据权利要求1所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述电池壳体内每列电池为一个电池组，所述电池组内的电池通过导电片并联连接。

10.根据权利要求1所述的铁锂储能电池组结构，其特征在于，所述电池壳体包括壳体本体以及可拆卸地连接于壳体本体的密封盖板。

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