CN219575751U - 电池包和储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包和储能装置，电池包包括：多个电池；壳体，壳体形成有腔体；导流组件，导流组件设在两个相邻的电池之间，且导流组件可在两个相邻设置的电池之间形成换热流道，换热流道沿第二方向延伸，且换热流道在第二方向上的流通截面尺寸分别自换热流道的进液端和出液端向中部逐渐增大。由此，通过对导流组件进行结构设计，使得导流组件与电池共同限定出的换热流道沿进液端和出液端向换热流道中部延伸的方向的面积逐渐增大，以使得浸没液在换热流道中部的流量大、在换热流道靠近出液端和进液端的位置流量小，从而保证浸没液对电池中部换热效果，保证电池各位置温度的一致性，提高电池的使用寿命，并且可以防止热失控蔓延。

Description

电池包和储能装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池包和储能装置。

背景技术

浸没式冷却技术是在风冷、直冷和液冷技术的基础上发展而来的一种电池包冷却技术，其具有冷却速度快、冷却效率高的特点，可以有效防止热失控的蔓延。

相关技术中，浸没式冷却电池包中冷却液流道的尺寸单一，无法在电芯端部和中部形成流量差异，导致电芯端部和中部的温差依旧存在，无法保证电芯的温度一致性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包，以保证电池温度的一致性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包，包括：多个电池；壳体，所述壳体形成有腔体，多个所述电池沿第一方向依次间隔布置在所述腔体内；还包括：导流组件，所述导流组件设在两个相邻的所述电池之间，且所述导流组件可在两个相邻设置的所述电池之间形成换热流道，所述换热流道沿第二方向延伸，且所述换热流道在所述第二方向上的流通截面尺寸分别自所述换热流道的进液端和出液端向中部逐渐增大。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流组件包括多个导流条，多个所述导流条在两个相邻的所述电池之间沿第三方向排布，且任意两个相邻设置的所述导流条之间形成有所述换热流道。

根据本实用新型的一些实施例，任意两个相邻设置的所述导流条中的至少一个所述导流条设有与另一个所述导流条相对设置的导流面，所述导流面用于对所述换热流道内的换热介质导向，且所述导流面到另一个所述导流条的距离自在所述第二方向上的两端向中部逐渐增大。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流面构造为弧形面。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述电池中位于所述第一方向两端的两个所述电池与所述腔体的壁面之间分别设有所述导流组件。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流条在所述第一方向上的两个表面分别与两个所述电池相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述导流条与所述电池粘接相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对设置，且所述第一侧壁和所述第二侧壁中的一个设有进液口，所述第一侧壁和所述第二侧壁中的另一个设有出液口。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一侧壁的内壁面设有第一连通孔，所述第一连通孔与两个所述相邻设置的电池之间的空隙相对设置，并与所述换热流道连通；所述第二侧壁的内壁面设有第二连通孔，所述第二连通孔与两个所述相邻设置的电池之间的空隙相对设置，并与所述换热流道连通。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池包具有以下优势：

通过对导流组件进行结构设计，使得导流组件与电池共同限定出的换热流道沿进液端和出液端向换热流道中部延伸的方向的面积逐渐增大，以使得浸没液在换热流道中部的流量大、在换热流道靠近出液端和进液端的位置流量小，从而保证浸没液对电池中部换热效果，保证电池各位置温度的一致性，提高电池的使用寿命，并且可以防止热失控蔓延。

本实用新型的另一目的在于提出一种储能装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种储能装置，包括上述的电池包。

所述储能装置与上述电池包相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型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。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池包的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例所述的电池包的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例所述的导流组件的结构示意图。

附图标记说明：

电池包100、

电池11、壳体12、第一侧壁121、第二侧壁122、进液口123、出液口124、

导流组件13、导流条131、换热流道132、进液端1321、出液端1322、导流面133。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

结合图1和图3，根据本实用新型的电池包100，包括：导流组件13、壳体12和多个电池11，壳体12形成有腔体，多个电池11沿第一方向依次间隔布置在腔体内，导流组件13设在两个相邻的电池11之间，且导流组件13可在两个相邻设置的电池11之间形成换热流道132，换热流道132沿第二方向延伸，且换热流道132在第二方向上的流通截面尺寸分别自换热流道132的进液端1321和出液端1322向中部逐渐增大。

需要说明的是，“第一方向”为电池11的厚度方向，“第二方向”为电池11的长度方向，具体可以参照附图所示。

具体地，两个相邻的电池11之间设置有导流组件13，导流组件13与电池11均沿第二方向延伸，导流组件13与两个相邻的电池11共同限定出换热流道132，并且换热流道132沿第二方向延伸，出液端1322和进液端1321分别设置在换热流道132在第二方向上两个相对的端部，浸没液(冷却液)可以在换热流道132中自进液端1321流向出液端1322，浸没液可以与电池11限定出换热流道132的电池11表面相接触，以通过直接与电池11接触对电池11换热。其中，浸没液可以配置为绝缘、阻燃以及导热系数高的液体，以与电池11换热。

进一步参照图3，换热流道132在进液端1321和出液端1322位置处的尺寸最小，并且沿进液端1321和出液端1322向换热流道132中部延伸的方向换热流道132的面积逐渐增大，以便于使得浸没液在换热流道132中部的流量大、在换热流道132靠近出液端1322和进液端1321的位置处的流量小，并且换热流道132的中部与电池11的中部对应设置，从而保证浸没液对电池11中部换热效果，保证电池11各位置温度的一致性，提高电池11的使用寿命，并且可以防止热失控蔓延。

同时，由于出液端1322的尺寸相对与换热流道132中部的尺寸较小，浸没液流出的速度较慢，从而浸没液在换热流道132中部停留的时间较长，以使得浸没液可以与电池11中部充分换热，进一步提高浸没液对电池11中部的换热效果。

需要说明的是，电池中部位置产生的热量相较于电池其他位置产生的热量更高，容易导致电池的温差累积，从而导致电池模组或电池包产生局部温差，影响电池包的使用寿命，相关技术中，导流组件限定出的换热流道的截面尺寸单一，无法在电池端部和中部形成流量差异，导致浸没液对电池各位置的换热效果相同，从而导致电池端部和电池中部存在温差，影响电池的使用寿命。

本实用新型通过对导流组件13的结构进行设计，使得导流组件13限定出的换热流道132中部的截面尺寸大，端部的截面尺寸小，浸没液在换热流道132中部的流量大、端部的流量小，并且换热流道132中部对应电池11的中部，从而提升电池11中部的换热效率，降低电池11中部和端部的温差，提高电池11的使用寿命。

根据本实用新型的电池包100，通过对导流组件13进行结构设计，使得导流组件13与电池11共同限定出的换热流道132沿进液端1321和出液端1322向换热流道132中部延伸的方向的面积逐渐增大，以使得浸没液在换热流道132中部的流量大、在换热流道132靠近出液端1322和进液端1321的位置流量小，从而保证浸没液对电池11中部换热效果，保证电池11各位置温度的一致性，提高电池11的使用寿命，并且可以防止热失控蔓延。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，导流组件13包括多个导流条131，多个导流条131在两个相邻的电池11之间沿第三方向排布，且任意两个相邻设置的导流条131之间形成有换热流道132。

需要说明的是，“第三方向”为电池11的高度方向，具体可以参照附图所示。

具体地，结合图1和图2，电池11垂直设置在壳体12中，并且沿第三方向垂直于腔体的底壁设置，多个电池11沿第一方向依次间隔排布在腔体内，每两个电池11之间形成有空隙，导流组件13设置在空隙中。其中，电池11配置为方形电池、软包电池或梯形电池均可，电池11的具体形状在此不做限定。

进一步参照图3，导流条131沿第二方向延伸，多个导流条131在空隙中沿第三方向依次间隔排布，并且每两个相邻设置的导流条131之间形成有换热流道132。其中，当每两个相邻的电池11之间设置有三个或三个以上的导流条131时，两个电池11之间可以形成有多个沿第三方向排布的换热流道132，浸没液可以流入每个换热流道132中并与电池11换热，保证浸没液对电池11的换热效果。

可选地，每两个相邻设置的电池11之间也可以设置有两个导流条131，并且较于上述设置有三个或三个以上导流条131的结构，两个导流条131在第三方向上的间距更大，以增大换热流道132的截面尺寸，保证浸没液的流量，从而保证浸没液对电池11的换热效果，同时，此种结构设置所需要的导流条131的数量少，可以降低电池包100的生产成本，并且可以降低电池包100的重量。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，任意两个相邻设置的导流条131中的至少一个导流条131设有与另一个导流条131相对设置的导流面133，导流面133用于对换热流道132内的换热介质导向，且导流面133到另一个导流条131的距离自在第二方向上的两端向中部逐渐增大。

具体地，在第三方向上，多个导流条131相邻且间隔设置，导流条131在第三方向上的两个端面中的至少一个配置为导流面133，并且导流面133和与其相邻设置的导流条131在第三方向上相对设置。

进一步地，在第二方向上沿导流条131的两端向中部延伸的方向，导流面133和与其相邻设置的导流条131之间的距离逐渐增大，以使得换热流道132沿进液端1321和出液端1322向换热流道132中部延伸的方向的面积逐渐增大，从而浸没液在换热流道132中部的流量大、在换热流道132靠近出液端1322和进液端1321的位置流量小，保证浸没液对电池11中部换热效果。

可选地，当两个相邻设置的电池11之间设置有多个导流条131时，多个导流条131在第三方向上相邻且相对的端面均可以配置为导流面133，以增大换热流道132的尺寸，提高浸没液在换热流道132中的流动效率，从而提高浸没液对电池11的换热效率；也可以将多个导流条131中的至少一个在第三方向上与其他导流条131相邻且相对的端面配置为导流面133。

例如，当导流条131设置有三个时，可以将在第三方向上夹设在两个导流条131之间的导流条131的两个端面均配置为导流面133，此种结构设置便于加工装配，无需在多个导流条131上加工导流面133即可限定出中部尺寸大的换热流道132。

当然可以理解的是，上述说明仅为本实用新型的一些实施例，不能理解为对本实用新型的限制，只要能保证换热流道132在中部的尺寸相较于端部的尺寸大即可。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，导流面133构造为弧形面。

具体地，弧形面具有过渡平滑的特点，以便于浸没液流动，防止因导流面133阻碍浸没液流动，弧形面在中部的弧形半径最大，以保证换热流道132的截面在中部的尺寸大于端部尺寸，提高浸没液换热流道132中部的流量。

可选地，导流面133也可以呈折线形延伸，即导流面133可以包括弯折面和过渡面，弯折面与过渡面相连，其中，过渡面可以构造为平直延伸，弯折面设置在进液端1321和出液端1322，并且进液端1321和出液端1322对应的弯折面分别自与过渡面的连接处倾斜向在第三方向上与该导流条131相邻设置的导流条131延伸，即自换热流道132的中部向两端延伸的方向，换热流道132的尺寸逐渐减小。以使得导流条131限定出的换热流道132的截面在换热流道132的中部的尺寸大，提高浸没液换热流道132中部的流量，从而提高电池11中部的换热效果。

当然可以理解的是，导流面133还可以构造为其他结构，只要能保证浸没液在换热流道132中部的流量最大即可。

在本实用新型的一些实施例中，多个电池11中位于第一方向两端的两个电池11与腔体的壁面之间分别设有导流组件13。

具体地，多个电池11中在第一方向两端的两个电池11分别与腔体在第一方向上的两个壁面相对设置，并且两个电池11分别和与其相对的壁面之间设置有导流组件13，从而使得电池11与壁面之间限定出换热流道132，浸没液可以在电池11与腔体的壁面之间流动，以保证与腔体的壁面相对的电池11的换热效率，防止电池包100在端部发生热失控。

在本实用新型的一些实施例中，导流条131在第一方向上的两个表面分别与两个电池11相连。

具体地，导流条131在第一方向上的两个表面分别和与其相邻且相对设置的两个电池11的表面相连，以将导流条131与电池11固定，保证导流条131的装配可靠性，从而防止因导流条131脱落而导致换热流道132损坏。

其中，导流条131可以在两个相邻设置的电池11之间起到支撑作用，并且导流条131可以配置为具有一定压缩性能的阻燃泡棉、硅胶或硅橡胶等材料，以使得导流条131可以吸收电池11膨胀导致的尺寸差，降低电池包100因电池11膨胀而损坏，保证电池包100的使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，导流条131的长度尺寸可以配置为与电池11的长度尺寸相同，以使得导流条131在第二方向上的端部与电池11在第二方向的端部平齐设置，保证换热流道132与电池11的长度尺寸一致。

可选地，导流条131的长度尺寸也可以相较于电池11的长度尺寸短，以减小导流条131的用料，降低电池包100的生产成本。

在本实用新型的一些实施例中，导流条131与电池11粘接相连。

具体地，导流条131在第一方向上的两个表面或在电池11在第一方向上的两个表面设置胶层，以使得导流条131与电池11粘接相连，以便于导流条131的装配，同时便于更换导流条131，降低电池包100的维护成本。

其中，胶层可以选用双面胶，以减少导流条131的装配步骤，当然可以理解的是，导流条131能够与电池11实现粘接相连即可，胶层的具体配置在此不做限定。

在本实用新型的另一些实施例中，导流条131与电池11通过其他固定连接方式相连，例如，导流条131与电池11之间可以设置有卡接结构以实现导流条131与电池11的卡接相连。能够实现导流条131与电池11的固定连接即可，具体连接方式在此不做限定。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，壳体12包括第一侧壁121和第二侧壁122，第一侧壁121和第二侧壁122相对设置，且第一侧壁121和第二侧壁122中的一个设有进液口123，第一侧壁121和第二侧壁122中的另一个设有出液口124。

具体地，第一侧壁121与第二侧壁122在第二方向上相对设置，进液口123与换热流道132的进液端1321相对设置，出液口124与换热流道132的出液端1322相对设置，浸没液通过进液口123进入腔体，并通过进液端1321流入换热流道132中，浸没液在换热流道132中与电池11换热后通过出液端1322自换热流道132中流出，并通过出液口124流出壳体12，浸没液在壳体12内外循环流动，以与电池11换热。

可选地，可以在第一侧壁121上设置有进液口123，在第二侧壁122上设置出液口124，也可以在第一侧壁121上设置进液口123、在第二侧壁122上设置出液口124，两种结构设置所达到的技术效果相同，在此不做具体限定，下面以在第一侧壁121上设置进液口123、在第二侧壁122上设置出液口124为例进行描述。

在本实用新型的一些实施例中，第一侧壁121的内壁面设有第一连通孔，第一连通孔与两个相邻设置的电池11之间的空隙相对设置，并与换热流道132连通，第二侧壁122的内壁面设有第二连通孔，第二连通孔与两个相邻设置的电池11之间的空隙相对设置，并与换热流道132连通。

具体地，壳体12可以配置为铝型材，第一侧壁121的内壁面可以设置有多个第一连通孔，第一连通孔的数量可以换热流道132的数量相同，多个第一连通孔均与进液口123相连通，同时多个第一连通孔与每两个相邻设置的电池11之间的空隙一一对应设置，从而多个第一连通孔与多个换热流道132一一对应设置，第一连通孔与换热流道132相连通，浸没液自进液口123流入后可以通过第一连通孔分别流向与换热流道132，提高浸没液的流动性，浸没液流入不同的换热流道132后可以分别与不同的电池11换热，保证电池11的换热效率。

可选地，第一连通孔的数量可以少于换热流道132的数量，一个第一连通孔可以与多个换热流道132对应设置，即一个第一连通孔可以与多个换热流道132相连通，便于壳体12的加工。

进一步地，第二侧壁122的内壁面设置有多个第二连通孔，多个第二连通孔均与出液口124相连通，同时多个第二连通孔与每个相邻设置的电池11之间的空隙一一对应设置，从而多个第二连通孔与多个换热流道132的出液端1322一一对应设置，第二连通孔和与其对应设置的换热流道132相连通，浸没液在换热流道132内与电池11换热后可以通过第二连通孔流向出液口124，保证浸没液的流动效果。

可选地，第二连通孔的数量可以少于换热流道132的数量，一个第二连通孔可以与多个换热流道132对应设置，即一个第二连通孔可以与多个换热流道132相连通，便于壳体12的加工。

在本实用新型的另一些实施例中，壳体12可以配置为实心钣金，分别在第一侧壁121和第二侧壁122的内壁面上设置多个导流板，多个导流板限定出多个导流通道，多个导流通道与多个换热流道132相连通，其中，设置在第一侧壁121一侧的导流通道与进液口123相连通，设置在第二侧壁122一侧的导流通道与出液口124相连通，浸没液通过进液口123流入与进液口123相连通的每个导流通道内，导流通道将浸没液均匀地导入每个换热流道132内，与电池11换热后的浸没液通过与出液口124相连通的导流通道流向出液口124，保证浸没液的流动效果。

在本实用新型的一些实施例中，电池11与壳体12侧壁之间间隔5-50mm设置，以容置电气件或导流板等部件，提高电池包100内空间的利用率。同时壳体12做密封处理，以防止浸没液泄露。

根据本实用新型的储能装置，包括上述的电池包100，其中，储能装置可以应用于车辆，通过对导流组件13进行结构设计，使得导流组件13与电池11共同限定出的换热流道132沿进液端1321和出液端1322向换热流道132中部延伸的方向的面积逐渐增大，以使得浸没液在换热流道132中部的流量大、在换热流道132靠近出液端1322和进液端1321的位置流量小，从而保证浸没液对电池11中部换热效果，保证电池11各位置温度的一致性，提高电池11的使用寿命，同时可以提高电池11的充放电性能，并且可以防止热失控蔓延，从而提高储能装置的安全性，进而提高行车安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，包括：

多个电池(11)；

壳体(12)，所述壳体(12)形成有腔体，多个所述电池(11)沿第一方向依次间隔布置在所述腔体内；

其特征在于，还包括：

导流组件(13)，所述导流组件(13)设在两个相邻的所述电池(11)之间，且所述导流组件(13)可在两个相邻设置的所述电池(11)之间形成换热流道(132)，所述换热流道(132)沿第二方向延伸，且所述换热流道(132)在所述第二方向上的流通截面尺寸分别自所述换热流道(132)的进液端(1321)和出液端(1322)向中部逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述导流组件(13)包括多个导流条(131)，多个所述导流条(131)在两个相邻的所述电池(11)之间沿第三方向排布，且任意两个相邻设置的所述导流条(131)之间形成有所述换热流道(132)。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，任意两个相邻设置的所述导流条(131)中的至少一个所述导流条(131)设有与另一个所述导流条(131)相对设置的导流面(133)，所述导流面(133)用于对所述换热流道(132)内的换热介质导向，且所述导流面(133)到另一个所述导流条(131)的距离自在所述第二方向上的两端向中部逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述导流面(133)构造为弧形面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池包，其特征在于，多个所述电池(11)中位于所述第一方向两端的两个所述电池(11)与所述腔体的壁面之间分别设有所述导流组件(13)。

6.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述导流条(131)在所述第一方向上的两个表面分别与两个所述电池(11)相连。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述导流条(131)与所述电池(11)粘接相连。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述壳体(12)包括第一侧壁(121)和第二侧壁(122)，所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)相对设置，且所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)中的一个设有进液口(123)，所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)中的另一个设有出液口(124)。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述第一侧壁(121)的内壁面设有第一连通孔，所述第一连通孔与两个所述相邻设置的电池(11)之间的空隙相对设置，并与所述换热流道(132)连通；

所述第二侧壁(122)的内壁面设有第二连通孔，所述第二连通孔与两个所述相邻设置的电池(11)之间的空隙相对设置，并与所述换热流道(132)连通。

10.一种储能装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池包。