CN220692139U - 储能电池箱和电池簇 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种储能电池箱和电池簇。该储能电池箱包括具有容纳腔和连通容纳腔和外部空气的第一风口和第二风口的箱体、电池组件和散热组件，电池组件包括多个分别设于容纳腔内的电池组，电池组件形成有与第一风口连通的通风风道；散热组件包括多个连接于箱体的散热片，散热片与电池组的电芯抵接，相邻两个散热片之间形成有与第二风口连通的通风支路，通风支路与通风风道连通，散热片用于传递电芯的热量，并能够与流经通风支路的气流进行热量交换。上述的储能电池箱能够增大散热面积，有利于提高储能电池箱的散热效率，保护储能电池箱的充放电性能并有利于延长储能电池箱的使用寿命。

Description

储能电池箱和电池簇

技术领域

本申请涉及储能电池技术领域，特别是涉及一种储能电池箱和电池簇。

背景技术

储能电池箱是储能系统的重要储能部件，对储能电池箱进行散热、降温处理有利于保护储能电池箱的充放电性能。相关技术中，通常采用将储能电池箱置于空调房，或者在放置储能电池箱的电池架上加装风扇的方式对储能电池箱进行散热、降温处理。但上述方式的散热效率低，容易影响储能电池箱的充放电性能和使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对相关技术中储能电池箱的散热效率低的问题，提供一种改善上述技术问题的储能电池箱和电池簇。

根据本申请的第一个方面，本申请实施例提供了一种储能电池箱，包括：

箱体，具有容纳腔和连通容纳腔和外部空气的第一风口和第二风口；

电池组件，包括多个分别设于容纳腔内的电池组，电池组件形成有与第一风口连通的通风风道；以及

散热组件，包括多个连接于箱体的散热片，散热片与电池组的电芯抵接，相邻两个散热片之间形成有与第二风口连通的通风支路，通风支路与通风风道连通，散热片用于传递电芯的热量，并能够与流经通风支路的气流进行热量交换。

在其中一个实施例中，多个散热片沿电芯的高度方向均匀布置。

在其中一个实施例中，散热组件具有多个散热组，同一个散热组的多个散热片抵接于同一个电芯。

在其中一个实施例中，第二风口的数量为多个，散热组与第二风口一一对应设置。

在其中一个实施例中，通风风道包括第一风道和第二风道；

电池组件的多个电池组沿第一方向间隔设置形成第一风道，第一风道与第一风口连通，同一个电池组内的若干电芯沿第二方向间隔设置形成第二风道，第二风道与第一风道连通，多个第二风道中的至少部分与通风支路直接连通，第一方向与第二方向相交。

在其中一个实施例中，电池组件的数量为多个，多个电池组件沿第二方向间隔设置以形成沿第一方向延伸设置的第三风道，第三风道与第一风道连通。

在其中一个实施例中，储能电池箱还包括设于箱体的通风扇，通风扇用于使气流从第一风口和第二风口中的一者流入箱体，并在流经第一风道、第二风道和通风支路后从第一风口和第二风口中的另一者流出箱体。

在其中一个实施例中，通风扇为排风扇或吹风扇；

沿远离通风扇的方向，多个第二风道在第二方向上的尺寸逐渐增大。

在其中一个实施例中，箱体包括底板、与底板连接并沿第一方向相对设置的第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板上均设有第二风口，散热组件设置于第一侧板和第二侧板；

箱体还包括与底板连接并沿第二方向相对设置的第一端板和第二端板，第一端板上设有第一风口；

箱体还包括设于相邻两个电池组之间的密封盖板，密封盖板的两端分别连接于第一端板和第二端板，密封盖板、底板、第一端板、第二端板和相邻两个电池组能够共同围设形成第一风道。

根据本申请的第二个方面，本申请实施例提供了一种电池簇，包括电池架和多个以上任一实施例中的储能电池箱，电池架上设有多个安装腔，储能电池箱放置于安装腔内。

通过上述技术方案，第一风口、通风风道、通风支路和第二风口能够构造出完整的供气流流入和流出箱体的气流通路，从而有利于将电池组产生的热量带出箱体。多个散热片与箱体连接，并抵接于电池组的电芯，电芯产生的热量能够部分直接传递给散热片，散热片能够增大散热面积，散热片能够与流经通风支路的气流进行热量交换，从而实现对电芯的散热。此外，传递至散热片的热量能够通过热传导传递给箱体，进一步增大了散热面积，有利于提高对电芯的散热效率和散热效果，通过对产生热量的电芯直接进行散热和降温，能够提高储能电池箱的散热效果，保护储能电池箱的充放电性能并有利于延长储能电池箱的使用寿命。

附图说明

图1为本申请一实施例中的储能电池箱的爆炸图。

图2为本申请一实施例中的储能电池箱的立体示意图。

图3为本申请一实施例中的储能电池箱的侧视图。

图4为本申请一实施例中的储能电池箱局部的俯视图，其中，箭头示出了通风扇为排风扇时气流的流动路径。

图5为本申请一实施例中的储能电池箱每个电池组的多个电芯的侧视图。

附图标记说明：100-储能电池箱；10-箱体；11-底板；12-第一侧板；13-第二侧板；14-密封盖板；15-第一端板；16-第二端板；17-盖板；18-第一面板；19-第二面板；20-电池组；21-电芯；30-通风扇；40-控制元件；50-弹性缓冲件；60-汇流件；70-垫块；80-汇流排；90-高压连接器；1-第一风口；2-第二风口；3-第一风道；4-第二风道；5-通风支路；6-容纳腔；7-通风口；8-挂耳；9-固定耳；111-第四风道；112-散热片。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，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。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。本申请所使用的术语“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。“内、外”是指相关零部件轮廓的内、外。“第一方向”可以是储能电池箱的长度方向和宽度方向中的一者，“第二方向”可以是储能电池箱的长度方向和宽度方向中的另一者。

根据本申请的第一个方面，参阅图1至图5，本申请实施例提供了一种储能电池箱100，包括箱体10、电池组件和散热组件，箱体10具有容纳腔6和连通容纳腔6和外部空气的第一风口1和第二风口2，电池组件包括多个分别设于容纳腔6内的电池组20，电池组件形成有与第一风口1连通的通风风道，散热组件包括多个连接于箱体10的散热片112，散热片112与电池组20的电芯21抵接，相邻两个散热片112之间形成有与第二风口2连通的通风支路5，通风支路5与通风风道连通，散热片112用于传递电芯21的热量，并能够与流经通风支路5的气流进行热量交换。

通过上述技术方案，第一风口1、通风风道、通风支路5和第二风口2能够构造出完整的供气流流入和流出箱体10的气流通路，从而能够将电池组20产生的热量带出箱体10。多个散热片112与箱体10连接，并抵接于电池组20的电芯21，电芯21产生的热量能够部分直接传递给散热片112，散热片112能够增大散热面积，散热片112能够与流经通风支路5的气流进行热量交换，从而实现对电芯21的散热。此外，传递至散热片112的热量能够通过热传导传递给箱体10，进一步增大了散热面积，有利于提高对电芯21的散热效率和散热效果，通过对产生热量的电芯21直接进行散热和降温，能够提高储能电池箱100的散热效果，保护储能电池箱100的充放电性能并有利于延长储能电池箱100的使用寿命。

在上述实施方式中，参阅图1，相邻两个电池组20之间可以采用汇流排80进行连接。

在一些实施例中，参阅图1，多个散热片112沿电芯21的高度方向均匀布置。由于散热组件的相邻两个散热片112之间形成有与第二风口2连通的通风支路5，即散热组件能够形成多个与第二风口2连通的通风支路5，散热组件的多个散热片112沿电芯21的高度方向均匀布置，能够沿电芯21的高度方向形成多个均匀分布的通风支路5，有利于使气流均匀地流经第二风口2，并在箱体10内有规律地流动，能够提高储能电池箱100的散热效果。

在一些实施例中，参阅图1，散热组件具有多个散热组，同一个散热组的多个散热片112抵接于同一个电芯21。由于多个散热片112沿电芯21的高度方向均匀布置，同一个散热组的多个散热片112能够与电池组20的同一个电芯21的不同位置进行抵接，电芯21产生的部分热量能够传递至多个散热片112，能够增大散热面积，便于对电芯21的不同位置进行均匀地散热，有利于提高电芯21的散热效率和散热效果。

在一些实施例中，参阅图1至图3，第二风口2的数量为多个，散热组与第二风口2一一对应设置，从而能够使多个电芯21产生的热量分别从对应的第二风口2流出，从而有利于使箱体10内的气流通路布局规律，使气流在箱体10内能够有规律地流动，能够在一定程度上避免气流在箱体10内杂乱地流动，有利于提高储能电池箱100的散热性能。

在一些实施例中，参阅图1，通风风道包括第一风道3和第二风道4，电池组件的多个电池组20沿第一方向间隔设置形成有第一风道3，第一风道3与第一风口1连通，同一个电池组20内的若干电芯21沿第二方向间隔设置形成第二风道4，第二风道4与第一风道3连通，多个第二风道4中的至少部分与通风支路5直接连通，第一方向与第二方向相交。气流在流经电池组20之间的第一风道3和电芯21之间的第二风道4时，能够与电池组20和电芯21之间进行对流换热，实现对电池组20的散热和降温。相邻两个电芯21之间形成有第二风道4，即相邻两个第二风道4位于同一个电芯21的两侧，从而使流经相邻两个第二风道4的气流能够对同一个电芯21的两侧进行散热，有利于提高电芯21的散热效果和储能电池箱100的散热效率。流经同一个第二风道4的气流能够与相邻两个散热组发生对流换热，有利于提高散热效率。

在一些实施例中，电池组件的数量为多个，多个电池组件沿第二方向间隔设置以形成沿第一方向延伸设置的第三风道(未示出)，第三风道与第一风道3连通，使气流能够在第一风口1、第一风道3、第二风道4、第三风道和第二风口2之间流动，以实现对多个电池组件的电芯21的散热。

在一些实施例中，参阅图1和图4，储能电池箱100还包括设于箱体10的通风扇30，通风扇30用于使气流从第一风口1和第二风口2中的一者流入箱体10，并在流经第一风道3、第二风道4和通风支路5后从第一风口1和第二风口2中的另一者流出箱体10，气流能够与电池组20的多个电芯21发生对流换热，从而能够将热量带出箱体10。

在一些实施例中，通风扇30可以为排风扇或吹风扇。参阅图4，当通风扇30为排风扇时，排风扇用于带动气流从第二风口2流入箱体10，并从第一风口1流出箱体10。当通风扇30为吹风扇时，吹风扇用于带动气流从第一风口1流入箱体10，并从第二风口2流出箱体10。

在一些实施例中，沿远离通风扇30的方向，多个第二风道4在第二方向上的尺寸逐渐增大。由于沿远离通风扇30的方向，通风扇30的风力是逐渐减小的，多个第二风道4沿该方向的尺寸逐渐增大，能够尽量使流经每个第二风道4的风量相等，从而能够在一定程度上降低多个电芯21之间出现温度差的可能性，提高散热效果。

在一些实施例中，参阅图1，箱体10包括底板11、与底板11连接并沿第一方向相对设置的第一侧板12和第二侧板13，第一侧板12和第二侧板13上均设有第二风口2，散热组件设置于第一侧板12和第二侧板13，从而使散热组件的散热片112能够与电芯21的侧壁抵接，电芯21产生的热量部分能够通过侧壁传递给散热片112，气流在流经第二风道4时，能够与电芯21的主面进行对流换热，气流在流经通风支路5时，能够与散热片112进行对流换热，有利于提高电芯21的散热效率。

在上述实施方式中，与第一侧板12和第二侧板13相邻的电池组20的若干电芯21间形成的第二风道4与通风支路5直接连通。参阅图1至图3，第一侧板12和第二侧板13可以分别形成有多个风孔，同一个第二风口2可以由沿电芯21的高度方向间隔设置的多个风孔构成。

在一些实施例中，参阅图1，箱体10还包括与底板11连接并沿第二方向相对设置的第一端板15和第二端板16，第一端板15上设有第一风口1，从而使气流能够在第一风口1和沿第二方向延伸的第一风道3之间流动。

在一些实施例中，参阅图1，箱体10还包括设于相邻两个电池组20之间的密封盖板14，密封盖板14的两端分别连接于第一端板15和第二端板16，密封盖板14、底板11、第一端板15、第二端板16和相邻两个电池组20能够共同围设形成第一风道3，从而使气流能够尽可能地全部沿第一风道3、第二风道4和通风支路5流动，有利于热量交换，提高对储能电池箱100的散热效果。

在一些实施例中，参阅图1，通风扇30设于第一端板15的第一风口1处，通风扇30用于带动气流流经第一风口1。储能电池箱100还可以包括汇流件60，汇流件60设置在第一端板15的第一风口1处，用于汇聚由通风扇30带动的气流，从而有利于提高散热效果。

本申请对汇流件60的具体结构不作限定，在一些实施例中，汇流件60可以形成为汇流环，以实现汇聚风流的作用。

在一些实施例中，参阅图1，储能电池箱100还包括设于第一端板15的控制元件40，控制元件40与电池组20电连接，并用于采集电池组20的电池信息以及控制电池组20的充放电过程，从而有利于提高储能电池箱100的智能化程度。

在上述实施方式中，控制元件40可以采集电池组20的电压、电流、温度等电池信息。本申请对控制元件40的具体选用不作限定，在一些实施例中，控制元件40可以为储能系统从控电路板。控制元件40可以设置在第一端板15远离汇流件60的位置，从而能够避免携带热量的气流从第一风口1流出时对控制元件40造成损坏。

在一些实施例中，参阅图1和图4，控制元件40与通风扇30电连接，并能够根据电池信息控制通风扇30的启闭，从而有利于提高储能电池箱100的智能化程度和自动化程度。

在上述实施方式中，当控制元件40采集到电池组20的温度高于第一预设值时，控制元件40能够控制通风扇30打开，以对电池组20进行散热，当控制元件40采集到电池组20的温度低于第二预设值时，控制元件40能够控制通风扇30关闭；第二预设值小于或等于第一预设值，比如第一预设值为40℃，第二预设值为20℃。

在一些实施例中，参阅图1，储能电池箱100还包括弹性缓冲件50，弹性缓冲件50设于同一个电池组20中的相邻两个电芯21之间、第一端板15和与第一端板15相邻的电芯21之间以及第二端板16和与第二端板16相邻的电芯21之间。弹性缓冲件50具有缓冲作用，能够对储能电池箱100起到减震的作用，有利于保护电芯21；由于弹性缓冲件50具有较好的弹性，能够适应电池组20中厚度有微小差别的不同电芯21，厚度较厚的电芯21压缩弹性缓冲件50的程度较大、厚度较薄的电芯21压缩弹性缓冲件50的程度较小，从而能够提高箱体10的兼容性。

在上述实施方式中，相邻两个电芯21之间、第一端板15和与第一端板15相邻的电芯21之间以及第二端板16和与第二端板16相邻的电芯21之间设置的弹性缓冲件50可以为多个，多个弹性缓冲件50可以沿电芯21的高度方向间隔设置，相邻两个电芯21之间未设置有弹性缓冲件50的部分即能够形成第二风道4，第一端板15和与第一端板15相邻的电芯21之间、第二端板16和与第二端板16相邻的电芯21之间未设置有弹性缓冲件50的部分能够形成第四风道111，第四风道111与第一风道3连通，从而便于对电池组20位于端部的电芯21进行散热。多个电芯21的厚度差别可以不大于1cm、5mm或3mm。

本申请对弹性缓冲件50的具体选用不作限定，同时具有弹性和缓冲作用的结构都可以属于弹性缓冲件50，在一些实施例中，弹性缓冲件50可以为泡棉条。

在一些实施例中，参阅图1，箱体10还可以包括盖板17、第一面板18和第二面板19，第二面板19与第一侧板12、第二侧板13和底板11均连接，以构成下箱体10总成，下箱体10总成形成有用于容纳电池组件的容纳腔6，盖板17扣合在下箱体10总成上，盖板17和下箱体10总成之间形成有扣合部，扣合部可以通过紧固件进行连接。

在一些实施例中，参阅图1，储能电池箱100还可以包括垫块70，垫块70设于盖板17和电池组20之间，从而能够形成供线束等部件穿过的间隙。

在一些实施例中，第一面板18与第一端板15可拆卸连接，第一面板18上设置有与第一端板15上的第一风口1相对应的通风口7，通风口7用于供气流流入或流出，第一面板18和第一端板15之间形成有腔室(未示出)，控制元件40、汇流件60、通风扇30可以均位于该腔室内。

在一些实施例中，参阅图1至图3，储能电池箱100还可以包括与电池组20电连接的高压连接器90，参阅图2和图3，高压连接器90可以设置在第一面板18上，即位于储能电池箱100的外部。在其他实施例中，高压连接器90也可以位于上文提及的腔室内。

在一些实施例中，参阅图1和图2，储能电池箱100还可以包括固定件，固定件分别与第一侧板12和第二侧板13连接，固定件可以包括挂耳8和固定耳9，从而能够将储能电池箱100与电池架或电池柜进行连接。

根据本申请的第二个方面，本申请实施例提供了一种电池簇，包括电池架和多个以上任一实施例中的储能电池箱100，电池架上设有多个安装腔，储能电池箱100放置于安装腔内。

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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储能电池箱，其特征在于，包括：

箱体，具有容纳腔和连通所述容纳腔和外部空气的第一风口和第二风口；

电池组件，包括多个分别设于所述容纳腔内的电池组，所述电池组件形成有与所述第一风口连通的通风风道；以及

散热组件，包括多个连接于所述箱体的散热片，所述散热片与所述电池组的电芯抵接，相邻两个所述散热片之间形成有与所述第二风口连通的通风支路，所述通风支路与所述通风风道连通，所述散热片用于传递所述电芯的热量，并能够与流经所述通风支路的气流进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的储能电池箱，其特征在于，多个所述散热片沿所述电芯的高度方向均匀布置。

3.根据权利要求1所述的储能电池箱，其特征在于，所述散热组件具有多个散热组，同一个所述散热组的多个所述散热片抵接于同一个电芯。

4.根据权利要求3所述的储能电池箱，其特征在于，所述第二风口的数量为多个，所述散热组与所述第二风口一一对应设置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的储能电池箱，其特征在于，所述通风风道包括第一风道和第二风道；

所述电池组件的多个所述电池组沿第一方向间隔设置形成所述第一风道，所述第一风道与所述第一风口连通，同一个所述电池组内的若干电芯沿第二方向间隔设置形成所述第二风道，所述第二风道与所述第一风道连通，多个所述第二风道中的至少部分与所述通风支路直接连通，所述第一方向与所述第二方向相交。

6.根据权利要求5所述的储能电池箱，其特征在于，所述电池组件的数量为多个，多个所述电池组件沿所述第二方向间隔设置以形成沿所述第一方向延伸设置的第三风道，所述第三风道与所述第一风道连通。

7.根据权利要求5所述的储能电池箱，其特征在于，所述储能电池箱还包括设于所述箱体的通风扇，所述通风扇用于使气流从所述第一风口和所述第二风口中的一者流入所述箱体，并在流经所述第一风道、所述第二风道和所述通风支路后从所述第一风口和所述第二风口中的另一者流出所述箱体。

8.根据权利要求7所述的储能电池箱，其特征在于，所述通风扇为排风扇或吹风扇；

沿远离所述通风扇的方向，多个所述第二风道在所述第二方向上的尺寸逐渐增大。

9.根据权利要求5所述的储能电池箱，其特征在于，所述箱体包括底板、与所述底板连接并沿所述第一方向相对设置的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板上均设有所述第二风口，所述散热组件设置于所述第一侧板和所述第二侧板；

所述箱体还包括与所述底板连接并沿所述第二方向相对设置的第一端板和第二端板，所述第一端板上设有所述第一风口；

所述箱体还包括设于相邻两个所述电池组之间的密封盖板，所述密封盖板的两端分别连接于所述第一端板和所述第二端板，所述密封盖板、所述底板、所述第一端板、所述第二端板和相邻两个所述电池组能够共同围设形成所述第一风道。

10.一种电池簇，其特征在于，包括电池架和多个如权利要求1-9中任一项所述的储能电池箱，所述电池架上设有多个安装腔，所述储能电池箱放置于所述安装腔内。