CN220672672U - 电池模组以及电池插箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种电池模组以及电池插箱，电池模组设置于电池插箱内，电池插箱设有风道；电池模组包括电芯组、两个沿第一方向相对设置的端板和两个沿第二方向相对设置的均热板，第二方向垂直于第一方向，两个端板和两个均热板围合形成容纳腔，电芯组设置于容纳腔内；电芯组包括若干个电芯；均热板设有散热流道，散热流道内流通设置有换热介质，换热介质能吸收电芯的热量并汽化，汽化后的换热介质能与风道的冷风进行换热；端板设有连通腔，连通腔和散热流道一一对应设置，每个均热板的散热流道均密封连通于对应的端板的连通腔。该电池模组能够提高对电芯的散热效率，同时保证该电池模组的安全性。

Description

电池模组以及电池插箱

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组以及电池插箱。

背景技术

目前储能电池一般采用风冷的冷却方式对电池插箱内的电芯进行降温，风冷的冷却方式通常采用冷风流经电芯表面的方式进行散热，冷风通过进风口进入电池插箱内带走电芯侧面的热量，以实现电芯的散热，该冷却方式散热效率低。

现有技术中，部分风冷电池插箱通常采用增加均热板做模组侧板并进行导热，以提高风冷的散热效果，均热板中吹胀空腔内封装冷媒，然后将均热板两端焊接在模组端板上，由于均热板内设有冷媒及流道，冷媒在重力的作用下位于流道底端，当电芯发热时，冷媒气化成气体，气体上浮到均热板的顶端，冷却成液态又流回底端，如此循环使均热板温度均匀，导热效率高，进而提高了该电池插箱的散热效率。但是上述冷却方式中，均热板内的冷媒变成气体后体积增大，均热板流道容积小，导致该均热板流道内的压力迅速增大，存在均热板爆裂风险，降低了该电芯的安全性。

因此，亟需设计一种电池模组以及电池插箱，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电池模组，能够提高对电芯的散热效率，同时保证该电池模组的安全性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池模组，设置于电池插箱内，上述电池插箱设有风道；上述电池模组包括电芯组、两个沿第一方向相对设置的端板和两个沿第二方向相对设置的均热板，上述第二方向垂直于上述第一方向，两个上述端板和两个上述均热板围合形成容纳腔，上述电芯组设置于容纳腔内；其中，

上述电芯组包括若干个电芯；上述均热板设有散热流道，上述散热流道内流通设置有换热介质，上述换热介质能吸收上述电芯的热量并汽化，汽化后的上述换热介质能与上述风道的冷风进行换热；上述端板设有连通腔，上述连通腔和上述散热流道一一对应设置，每个上述均热板的上述散热流道均密封连通于对应的上述端板的上述连通腔。

可选地，上述散热流道包括：

两个沿第三方向间隔设置的主流道，朝向上述电芯的顶盖一侧的上述主流道连通于上述连通腔，上述第一方向、上述第二方向和上述第三方向之间两两相互垂直；

多个沿上述第一方向间隔设置的连接流道，上述连接流道设置于两个上述主流道之间且连通于上述主流道，上述换热介质能从一个上述主流道通过上述连接流道流通至另一个上述主流道。

可选地，朝向上述电芯的顶盖一侧的上述主流道设有连通口，上述连通腔设有开口，上述连通口连通于上述开口。

可选地，上述主流道和上述连接流道均呈波浪形。

可选地，上述散热流道设置于上述均热板远离上述电芯的一侧。

可选地，上述均热板远离上述电芯的一侧还设有若干个散热翅片。

可选地，上述均热板和上述端板之间通过焊接连接。

可选地，上述均热板和上述电芯之间设有导热件。

本实用新型的一个目的在于提供一种电池模组以及电池插箱，能够提高对电芯的散热效率，同时保证该电池插箱的安全性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池插箱，包括箱体和上述的电池模组，上述箱体沿上述第一方向相对的两个侧壁中的一个设有散热风扇，另一个设有通风口，上述散热风扇和上述通风口之间形成风道，上述电池模组设置于上述风道内。

可选地，上述电池模组设有至少两个，相邻的两个上述电池模组之间设有导风板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种电池模组以及电池插箱，在进行风冷散热时，由于换热介质处于液态时在重力的作用下下沉于该散热流道的底部，当电芯的温度升高后，电芯与换热介质进行换热，使得换热介质汽化呈气态并上升，在上升的过程中会持续吸收电芯的热量，对电芯进行冷却降温；同时，气态的换热介质通过与风道内的冷风进行换热，来将热量传递出去，实现对电芯热量的散出，此时换热介质将热量完全传递至风道内的冷风，会再次液化变成液态，重新储存在散热流道内的底端。该电池模组通过换热介质来进行传递散热，可以将热量充分且快速的传递出去，提高了电芯的散热速率；并且，变成气态的换热介质体积会变大，通过在端板设置连通腔，使得气态的换热介质的容纳空间增大，降低了散热流道内的压力，防止均热板的散热流道内的压力过大导致爆裂，提高了该电池模组的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的电池模组的轴测图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的电池模组的爆炸图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的电池模组的侧视图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的均热板的爆炸图；

图5是图3中A-A的截面图；

图6是图5中B处的放大图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的电池插箱的轴测图；

图8是本实用新型具体实施方式提供的电池插箱的爆炸图。

图中：

10、电芯组；11、电芯；

20、端板；21、连通腔；

30、均热板；31、散热流道；311、主流道；3111、连通口；312、连接流道；32、第一板；33、第二板；

200、箱体；210、散热风扇安装口；220、通风口；300、风道。

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。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。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。

下面通过图1至图8对本实用新型提供的电池模组以及电池插箱进行描述。

本实施例提供了一种电池模组，该电池模组设置于电池插箱内，电池插箱设有风道300，通过该电池模组能够提高对电芯11的散热效率，同时保证该电池模组的安全性。本实施例中，第一方向为图1中的X方向，也为电芯11的厚度方向；第二方向为图1中的Y方向，也为电芯11的宽度方向；第三方向为图1中的Z方向，也为电芯11的高度方向，X方向、Y方向和Z方向之间两两相互垂直；下文均以X方向、Y方向和Z方向进行描述。

具体而言，如图1至图3所示，该电池模组包括电芯组10、两个沿X方向相对设置的端板20和两个沿Y方向相对设置的均热板30，两个端板20和两个均热板30围合形成容纳腔，电芯组10设置于容纳腔内；其中，电芯组10包括若干个电芯11；均热板30设有散热流道31，散热流道31内流通设置有换热介质，换热介质能吸收电芯11的热量并汽化，汽化后的换热介质能与风道300的冷风进行换热，以进行散热；端板20设有连通腔21，连通腔21和散热流道31一一对应设置，每个均热板30的散热流道31均密封连通于对应的端板20的连通腔21。

通过上述结构，本实施例的电池模组在进行风冷散热时，由于换热介质处于液态时在重力的作用下下沉于该散热流道31的底部，当电芯11的温度升高后，电芯11与换热介质进行换热，使得换热介质汽化呈气态并上升，在上升的过程中会持续吸收电芯11的热量，对电芯11进行冷却和降温；同时，气态的换热介质通过与风道300内的冷风进行换热，来将热量传递出去，实现对电芯11热量的散出，此时换热介质将热量完全传递至风道300内的冷风，会再次液化变成液态，重新储存在散热流道31内的底端。该电池模组通过换热介质来进行传递散热，可以将热量充分且快速的传递出去，提高了电芯11的散热速率；并且，变成气态的换热介质体积会变大，通过在端板20设置连通腔21，使得气态的换热介质的容纳空间增大，降低了散热流道31内的压力，防止均热板30的散热流道31内的压力过大导致爆裂，提高了该电池模组的安全性和可靠性。

示例性地，本实施例的换热介质为冷媒，冷媒吸热后会汽化为气态，散热后又将变为液态，可以实现换热介质的换热效果。

可选地，上述液态的换热介质的体积远小于散热流道31的体积，以便于换热介质汽化后能够有足够的容纳空间。

在本实施例中，如图1至图4所示，上述散热流道31设置于均热板30远离电芯11的一侧，即保证散热流道31能处于风道300之中，并与风道300的冷风大面积接触，同时保证该均热板30与电芯11接触的一面为平面，使得换热介质与电芯11的接触面增大，也节省了空间，提高了空间利用率。

具体地，参照图4，上述均热板30包括第一板32和第二板33，第一板32设有散热流道31，第二板33为平板结构，两者密封连接，第一板32远离电芯11设置，第二板33朝向电芯11设置，即可实现均热板30的成型。可选地，第一板32和第二板33可通过热压成型。

进一步可选地，均热板30还设有注射口，注射口连通于散热流道31，该注射口用于向散热流道31内注射换热介质，然后通过将第一板32和第二板33再进行热压成型，即可将注射口封堵，使得散热流道31不对外连通。

进一步地，如图2至图4所示，上述散热流道31包括两个沿Z方向间隔设置的主流道311以及多个沿X方向间隔设置的连接流道312；朝向电芯11的顶盖一侧的主流道311连通于连通腔21；连接流道312设置于两个主流道311之间且连通于主流道311，换热介质能从一个主流道311通过连接流道312流通至另一个主流道311，进而实现换热介质的液态转变为气态的过程，由于换热介质处于液态时，在重力的作用下下沉，因此，初始情况下，换热介质主要设置于远离电芯11顶盖一侧的主流道311和连接流道312的底部，而当换热介质汽化后会上升，在上升的过程中会持续吸收电芯11的热量，进而可以提高电芯11热量的散热效率。

具体地，如图5和图6所示，朝向电芯11的顶盖一侧的主流道311设有连通口3111，连通腔21设有开口，连通口3111连通于开口，可以实现主流道311和连通腔21的连通，该连通腔21可作为散热流道31的扩充空间，主流道311内汽化的换热介质通过连通口3111进入连通腔21，可以实现对气态的换热介质容纳空间的增大。

可选地，上述连通口3111开设于第二板33上，仅开设有一个，即每个均热板30的散热流道31对应一个端板20的连通腔21。

进一步可选地，两个均热板30的连通口3111分别与两个端板20对应设置，使得均热板30和端板20之间一一对应设置。

优选地，主流道311和连接流道312均呈波浪形，当换热介质在主流道311和连接流道312流动时，可以增大换热介质分别与电芯11和风道300内冷风的接触面积，进而提高了换热介质和电芯11之间的换热效果，也提高了换热介质与风道300内冷风的换热效果，进而提高了该均热板30的换热效率和换热效果。

又进一步地，上述均热板30远离电芯11的一侧还设有若干个散热翅片，即在第一板32上设有若干个散热翅片，可以增加均热板30的散热效果，增大风道300内的冷风与均热板30的接触面积，提高该均热板30的散热效率。

为了保证散热流道31和连通腔21之间的密封性，在本实施例中，均热板30和端板20之间通过焊接连接，即可实现散热流道31与连通腔21之间的密封。可选地，均热板30和端板20之间可采用激光焊接。

进一步地，上述端板20通过型材挤压成型，即可实现连通腔21的制造成型。

又进一步地，均热板30和电芯11之间设有导热件，导热件的设置增大了电芯11与均热板30之间的热传导，加快了散热速率。

可选地，导热件可以选用导热垫或导热结构胶等，仅需增加导热效果即可，在此不作具体限定。

本实施例还公开了一种电池插箱，如图7和图8所示，该电池插箱包括箱体200和若干个上述任一方案的电池模组，箱体200沿X方向相对的两个侧壁中的一个设有散热风扇(图中未示出)，另一个设有通风口220，散热风扇和通风口220之间形成风道300，电池模组设置于风道300内，通过散热风扇的开启，使得该风道300内循环流通有冷风，在冷风与均热板30的换热作用下，完成对电池模组的散热。通过上述结构，可以实现对电池插箱的散热，且散热效果、散热效率均得以提高，同时也提高了该电池插箱的安全性和可靠性。

可选地，箱体200沿X方向相对的两个侧壁中的一个设有散热风扇安装口210，用于安装散热风扇。

进一步地，上述电池模组设有至少两个，相邻的两个电池模组之间设有导风板，导风板的设置对风具有一定的导向作用，且能避免两个电池模组之间的热量的传递。具体地，导风板沿X方向延伸设置，可以进行导风，且将两个电池模组之间阻隔设置。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚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，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池模组，设置于电池插箱内，所述电池插箱设有风道(300)；其特征在于，所述电池模组包括电芯组(10)、两个沿第一方向相对设置的端板(20)和两个沿第二方向相对设置的均热板(30)，所述第二方向垂直于所述第一方向，两个所述端板(20)和两个所述均热板(30)围合形成容纳腔，所述电芯组(10)设置于容纳腔内；其中，

所述电芯组(10)包括若干个电芯(11)；所述均热板(30)设有散热流道(31)，所述散热流道(31)内流通设置有换热介质，所述换热介质能吸收所述电芯(11)的热量并汽化，汽化后的所述换热介质能与所述风道(300)的冷风进行换热；所述端板(20)设有连通腔(21)，所述连通腔(21)和所述散热流道(31)一一对应设置，每个所述均热板(30)的所述散热流道(31)均密封连通于对应的所述端板(20)的所述连通腔(21)。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热流道(31)包括：

两个沿第三方向间隔设置的主流道(311)，朝向所述电芯(11)的顶盖一侧的所述主流道(311)连通于所述连通腔(21)，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向之间两两相互垂直；

多个沿所述第一方向间隔设置的连接流道(312)，所述连接流道(312)设置于两个所述主流道(311)之间且连通于所述主流道(311)，所述换热介质能从一个所述主流道(311)通过所述连接流道(312)流通至另一个所述主流道(311)。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，朝向所述电芯(11)的顶盖一侧的所述主流道(311)设有连通口(3111)，所述连通腔(21)设有开口，所述连通口(3111)连通于所述开口。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述主流道(311)和所述连接流道(312)均呈波浪形。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述散热流道(31)设置于所述均热板(30)远离所述电芯(11)的一侧。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述均热板(30)远离所述电芯(11)的一侧还设有若干个散热翅片。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述均热板(30)和所述端板(20)之间通过焊接连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述均热板(30)和所述电芯(11)之间设有导热件。

9.电池插箱，其特征在于，包括箱体(200)和若干个如权利要求1-8任一项所述的电池模组，所述箱体(200)沿所述第一方向相对的两个侧壁中的一个设有散热风扇，另一个设有通风口(220)，所述散热风扇和所述通风口(220)之间形成风道(300)，所述电池模组设置于所述风道(300)内。

10.根据权利要求9所述的电池插箱，其特征在于，所述电池模组设有至少两个，相邻的两个所述电池模组之间设有导风板。