CN220963502U - 一种电芯散热结构及储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯散热结构及储能系统，涉及储能系统技术领域，所述电芯散热结构包括壳体和电芯，所述壳体内形成有安装腔，所述安装腔的腔壁面上设置有多个导热部，所述电芯设于所述安装腔内，所述电芯上设有多个散热壁面，多个所述散热壁面一一对应接触于多个所述导热部。本电芯散热结构对电芯的散热效果更好，系统工作时温升更低，温差更小；并且，电芯从多个散热壁面进行散热，其表面利用率也较高，利于提高电芯的性能。

Description

一种电芯散热结构及储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能系统技术领域，具体而言，涉及一种电芯散热结构及储能系统。

背景技术

电芯在储能系统中主要起存储和释放电能的作用，由于电芯在充放电过程中会产生较大热量，因此，为保证系统稳定运行，需要对电芯进行散热以控制系统温升。

目前的储能系统通常采用电芯单面散热的方式进行散热，例如采用电芯底部散热的方式散热，但散热效果不佳，影响系统的温升和温差表现。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是：如何提高电芯的散热效果。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电芯散热结构，所述电芯散热结构包括壳体和电芯，所述壳体内形成有安装腔，所述安装腔的腔壁面上设置有多个导热部，所述电芯设于所述安装腔内，所述电芯上设有多个散热壁面，多个所述散热壁面一一对应接触于多个所述导热部。

可选地，所述安装腔具有沿第一方向呈相对设置的第一腔壁面和第二腔壁面，多个所述导热部包括设于所述第一腔壁面的第一导热部和设于所述第二腔壁面的第二导热部；

所述电芯的顶端面垂直于所述第一腔壁面设置，多个所述散热壁面包括与所述顶端面相互垂直且在所述第一方向上呈相对设置的第一散热壁面和第二散热壁面，所述第一散热壁面与所述第一导热部接触设置，所述第二散热壁面与所述第二导热部接触设置。

可选地，所述第一导热部和/或所述第二导热部与所述安装腔的壁部之间设置有传热件，且所述传热件沿所述第一方向可弹性形变设置，所述第一导热部和/或所述第二导热部通过所述传热件连接所述安装腔的壁部。

可选地，所述第一导热部和/或所述第二导热部与所述传热件一体设置或者可拆卸连接；和/或，

所述传热件与所述安装腔的壁部一体设置或者可拆卸连接。

可选地，所述电芯的底端面上设置有加热模块；或者，

所述电芯的底端面上设置有散热模块。

可选地，所述加热模块包括加热膜或者加热板；或者，

所述散热模块的材质为导热金属，所述散热模块在平行所述底端面的方向的两端均连接于所述安装腔的壁部。

可选地，所述导热部与所述安装腔的壁部一体设置；或者，所述导热部可拆卸连接于所述安装腔的壁部。

可选地，所述壳体的材质为散热材质；和/或，

所述导热部的材质为导热材质。

可选地，所述壳体包括主壳和盖设在所述主壳上的盖体，所述主壳与所述盖体之间形成所述安装腔。

本实用新型还提供一种储能系统，包括电池模组，所述电池模组包括如上所述的电芯散热结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种电芯散热结构，具有但不局限于以下技术效果：

本实用新型提供的电芯散热结构中，通过在壳体安装腔的腔壁面上设置多个导热部，以便与电芯的散热壁面接触，而将电芯的热量传导至壳体；同时，通过在设于安装腔内的电芯上设置多个散热壁面，且多个散热壁面一一对应接触于多个导热部，以便将电芯的热量经多个散热壁面分别传递至多个导热部，从而最终传递至壳体，实现电芯多面向壳体散热。如此，相比于传统仅以底端面与壳体接触实现散热的方式，本实施例可以实现同时从多个散热壁面经多个导热部向壳体散热，散热路径更多，对电芯的散热效果更好，系统工作时温升更低，温差更小；并且，电芯从多个散热壁面进行散热，其表面利用率也较高，利于提高电芯的性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例电芯散热结构一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例电芯散热结构另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例电芯散热结构又一实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体、11-安装腔、111-第一腔壁面、111a-第一导热部、112-第二腔壁面、112a-第二导热部、12-主壳、13-盖体、2-电芯、21-顶端面、211-极柱、22-第一散热壁面、23-第二散热壁面、24-底端面、3-传热件、4-加热模块、5-散热模块。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”，则其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，在本实用新型的描述中，附图中X轴表示水平方向，并指定为左右位置，且X轴的正向代表左方，相应地，X轴的反向代表右方；附图中Z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且Z轴的正向代表上方，相应地，Z轴的反向代表下方，需要说明的是，前述X轴及Z轴的表示含义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。

请参照图1，本实用新型实施例提供一种电芯散热结构，电芯散热结构包括壳体1和电芯2，壳体1内形成有安装腔11，安装腔11的腔壁面上设置有多个导热部，电芯2设于安装腔11内，电芯2上设有多个散热壁面，多个散热壁面一一对应接触于多个导热部。

需要说明的是，对于导热部和散热壁面的具体数量不做限制，导热部和散热壁面的数量可以为两个或以上。

在本实施例中，通过在壳体1安装腔11的腔壁面上设置多个导热部，以便与电芯2的散热壁面接触，而将电芯2的热量传导至壳体1；同时，通过在设于安装腔11内的电芯2上设置多个散热壁面，且多个散热壁面一一对应接触于多个导热部，以便将电芯2的热量经多个散热壁面分别传递至多个导热部，从而最终传递至壳体1，实现电芯2多面向壳体1散热。如此，相比于传统仅以底端面24与壳体1接触实现散热的方式，本实施例可以实现同时从多个散热壁面经多个导热部向壳体1散热(具体可参见下述的第一散热壁面22和第二散热壁面23以及第一导热部111a和第二导热部112a)，散热路径更多，对电芯2的散热效果更好，系统工作时温升更低，温差更小；并且，电芯2从多个散热壁面进行散热，其表面利用率也较高，利于提高电芯2的性能。

可选地，请参照图1，安装腔11具有沿第一方向呈相对设置的第一腔壁面111和第二腔壁面112，多个导热部包括设于第一腔壁面111的第一导热部111a和设于第二腔壁面112的第二导热部112a；电芯2的顶端面21垂直于第一腔壁面111设置，多个散热壁面包括与顶端面21相互垂直且在第一方向上呈相对设置的第一散热壁面22和第二散热壁面23，第一散热壁面22与第一导热部111a接触设置，第二散热壁面23与第二导热部112a接触设置。

第一方向可以是壳体1上的任意方向，示例性地，请参照图1，第一方向为X轴方向。可以理解的是，电芯2通常具有顶端面21，顶端面21可以设置极柱211，极柱211可与电芯2内部的正负极材料连接。具体地，请参照图1，第一腔壁面111可以是安装腔11的左腔壁面，第二腔壁面112可以是安装腔11的右腔壁面，第一散热壁面22可以是电芯2的左侧壁面，第二散热壁面23可以是电芯2的右侧壁面。

在本实施例中，通过将多个导热部设置为第一导热部111a和第二导热部112a，同时将多个散热壁面设置为第一散热壁面22和第二散热壁面23，这样，电芯2不仅可以利用第一散热壁面22经第一导热部111a向壳体1散热，还可以利用第二散热壁面23经第二导热部112a向壳体1散热，实现双面同时散热，提升电芯2散热效果，提高电芯2表面利用率；此外，由于第一散热壁面22和第二散热壁面23为垂直于顶端面21的侧壁面，两散热壁面避开了需要设置极柱211的顶端面21，可以避免导热部与极柱211的干扰，同时电芯2上垂直于顶端面21的侧壁面是电芯2上表面积相对较大的位置，以其进行散热，意味着有更多的表面可以与导热部进行热量传递，散热效率更佳，可以进一步提高散热效果。

可选地，请参照图1，第一导热部111a和/或第二导热部112a与安装腔11的壁部之间设置有传热件3，且传热件3沿第一方向可弹性形变设置，第一导热部111a和/或第二导热部112a通过传热件3连接安装腔11的壁部。

具体地，第一导热部111a和/或第二导热部112a与安装腔11的壁部之间设置有传热件3，可以是第一导热部111a与安装腔11的壁部之间设置一个传热件3，以使第一导热部111a通过该传热件3连接安装腔11的壁部，还可以是第二导热部112a与安装腔11的壁部之间设置一个传热件3，以使第二导热部112a通过该传热件3连接安装腔11的壁部，也可以是第一导热部111a与安装腔11的壁部之间、第二导热部112a与安装腔11的壁部之间各设置一个传热件3，以使第一导热部111a和第二导热部112a各自通过一个传热件3连接安装腔11的壁部。传热件3可以设置为弹簧或者弹片，传热件3的材质可以是具备一定散热能力的材料，比如导热金属，如铜、铝、钢等，再比如导热塑料。

在本实施例中，通过使传热件3沿第一方向可弹性形变设置，传热件3不仅可以实现第一导热部111a或者第二导热部112a与壳体1之间的热量传递，同时传热件3的弹性力可以为电芯2在第一方向上提供一定的压力，以确保电芯2在壳体1内安装牢固可靠，而且，当电芯2充电膨胀时，传热件3的弹性形变也可以为电芯2提供一定的膨胀冗余空间，避免电芯2无法及时膨胀而损坏电芯2。

可选地，第一导热部111a和/或第二导热部112a与传热件3一体设置或者可拆卸连接；和/或，传热件3与安装腔11的壁部一体设置或者可拆卸连接。

具体地，第一导热部111a和/或第二导热部112a与传热件3一体设置或者可拆卸连接，可以是第一导热部111a与传热件3一体设置或者可拆卸连接，还可以是第二导热部112a与传热件3一体设置或者可拆卸连接，还可以是第一导热部111a和第二导热部112a均与对应的传热件3一体设置或者可拆卸连接。需要说明的是，一体设置的具体方式不做限制，比如可以是在加工时一体成型制造而成，可拆卸连接的具体方式不做限制，比如可以是粘接。

在本实施例中，通过将第一导热部111a和/或第二导热部112a与传热件3一体设置，便于导热部与传热件3一体加工制造，提高加工效率，同时节约电芯散热结构的组装时间；通过将第一导热部111a和/或第二导热部112a与传热件3可拆卸连接，便于拆卸更换导热部；通过将传热件3与安装腔11的壁部一体设置，便于传热件3与壳体1一体加工制造，提高加工效率，同时节约电芯散热结构的组装时间；通过将传热件3与安装腔11的壁部可拆卸连接，便于拆卸更换传热件3。

可选地，请参照图2，电芯2的底端面24上设置有加热模块4；或者，请参照图3，电芯2的底端面24上设置有散热模块5。

在本实施例中，通过在电芯2的底端面24设置加热模块4，加热模块4可以在电芯2工作时为其提供恒定的加热效果，确保电芯2处在适宜的工作温度范围内，使得电芯2工作更加稳定；通过在电芯2的底端面24设置散热模块5，可以将电芯2内产生的较大热量从电芯2的底端面24散出，进一步提高散热效果，提升系统温升温差表现。

可选地，请参照图2，加热模块4包括加热膜或者加热板；或者，请参照图3，散热模块5的材质为导热金属，散热模块5在平行底端面24的方向的两端均连接于安装腔11的壁部。

在本实施例中，当在电芯2的底端面24设置加热模块4时，加热模块4可以选为加热膜或者加热板，加热膜或者加热板均较薄，不易过分增加电芯2体积，使得安装腔11空间不至于过分拥挤，利于电芯2散热；当在电芯2的底端面24设置散热模块5时，可以将散热模块5的材质设置为导热金属，比如铜、铝、钢等，且散热模块5在平行底端面24的方向的两端均连接于安装腔11的壁部，这样，散热模块5便可将电芯2底端面24热量经两端传递至壳体1，实现电芯2的底端面24散热，结构简单，安装方便。

可选地，导热部与安装腔11的壁部一体设置；或者，导热部可拆卸连接于安装腔11的壁部。

需要说明的是，导热部与安装腔11壁部一体设置的具体方式不做限制，比如可以是在加工时一体成型制造而成，可拆卸连接的具体方式也不做限制，比如可以是导热部与安装腔11壁部粘接。

在本实施例中，当导热部和安装腔11的壁部不设置传热件3时，可以使导热部与安装腔11的壁部一体设置，从而使得导热部与安装腔11壁部连接较为牢固，电芯散热结构更加耐用；也可以使导热部与安装腔11壁部可拆卸连接，以便于导热部拆卸更换。

可选地，壳体1的材质为散热材质；和/或，导热部的材质为导热材质。

具体地，壳体1的材质为散热材质，可以是具备一定散热能力的材料，比如导热金属，如铜、铝、钢等，再比如导热塑料；导热材质可以是导热胶或者导热金属，比如，导热胶为导热结构胶或者导热硅胶，导热金属为铜、铝、钢等。

在本实施例中，通过将壳体1材质设置为散热材质，更利于电芯2散热，提高散热效果；通过将导热部的材质设置为导热材质，更利于导热部将电芯2热量传递至壳体1，更利于电芯2散热，提高散热效果。

可选地，请参照图1至图3，壳体1包括主壳12和盖设在主壳12上的盖体13，主壳12与盖体13之间形成安装腔11。

在本实施例中，通过将壳体1设置为分体的主壳12和盖体13，更便于加工制造，节约加工成本；同时，分体的主壳12和盖体13也可以使得电芯2更易于安装，电芯2拆装方便。

本实用新型实施例还提供一种储能系统，储能系统包括电池模组，电池模组包括上述的电芯散热结构。由于该储能系统采用了上述电芯散热结构所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置有”、“设于”、“盖设”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本实用新型的描述中，术语“和/或”的含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。这样，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。

另外，在本实用新型的描述中，术语“本实施例”、“示例性地”的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或实施方式中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电芯散热结构，其特征在于，所述电芯散热结构包括壳体(1)和电芯(2)，所述壳体(1)内形成有安装腔(11)，所述安装腔(11)的腔壁面上设置有多个导热部，所述电芯(2)设于所述安装腔(11)内，所述电芯(2)上设有多个散热壁面，多个所述散热壁面一一对应接触于多个所述导热部。

2.根据权利要求1所述的电芯散热结构，其特征在于，所述安装腔(11)具有沿第一方向呈相对设置的第一腔壁面(111)和第二腔壁面(112)，多个所述导热部包括设于所述第一腔壁面(111)的第一导热部(111a)和设于所述第二腔壁面(112)的第二导热部(112a)；

所述电芯(2)的顶端面(21)垂直于所述第一腔壁面(111)设置，多个所述散热壁面包括与所述顶端面(21)相互垂直且在所述第一方向上呈相对设置的第一散热壁面(22)和第二散热壁面(23)，所述第一散热壁面(22)与所述第一导热部(111a)接触设置，所述第二散热壁面(23)与所述第二导热部(112a)接触设置。

3.根据权利要求2所述的电芯散热结构，其特征在于，所述第一导热部(111a)和/或所述第二导热部(112a)与所述安装腔(11)的壁部之间设置有传热件(3)，且所述传热件(3)沿所述第一方向可弹性形变设置，所述第一导热部(111a)和/或所述第二导热部(112a)通过所述传热件(3)连接所述安装腔(11)的壁部。

4.根据权利要求3所述的电芯散热结构，其特征在于，所述第一导热部(111a)和/或所述第二导热部(112a)与所述传热件(3)一体设置或者可拆卸连接；和/或，

所述传热件(3)与所述安装腔(11)的壁部一体设置或者可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的电芯散热结构，其特征在于，所述电芯(2)的底端面(24)上设置有加热模块(4)；或者，

所述电芯(2)的底端面(24)上设置有散热模块(5)。

6.根据权利要求5所述的电芯散热结构，其特征在于，所述加热模块(4)包括加热膜或者加热板；或者，

所述散热模块(5)的材质为导热金属，所述散热模块(5)在平行所述底端面(24)的方向的两端均连接于所述安装腔(11)的壁部。

7.根据权利要求1所述的电芯散热结构，其特征在于，所述导热部与所述安装腔(11)的壁部一体设置；或者，所述导热部可拆卸连接于所述安装腔(11)的壁部。

8.根据权利要求1所述的电芯散热结构，其特征在于，所述壳体(1)的材质为散热材质；和/或，

所述导热部的材质为导热材质。

9.根据权利要求1所述的电芯散热结构，其特征在于，所述壳体(1)包括主壳(12)和盖设在所述主壳(12)上的盖体(13)，所述主壳(12)与所述盖体(13)之间形成所述安装腔(11)。

10.一种储能系统，其特征在于，包括电池模组，所述电池模组包括如权利要求1至9任一项所述的电芯散热结构。