CN224110292U - 浸没式电池包及储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浸没式电池包，所述浸没式电池包包括电池箱体、设置在所述电池箱体内的多个电芯、设置在所述电池箱体内且浸没所述电芯的浸没液、设置在所述电池箱体内的多个直冷换热板、连通多个所述直冷换热板的进液管、连通多个所述直冷换热板的出液管，所述电芯具有设有电极的顶端、相对上端一侧的底端，多个所述电芯分为上下两侧，且上层的所述电芯的顶端朝上，下层的所述电芯的顶端朝下。本实用新型的浸没式电池包及储能装置，利用直冷换热板与静止的浸没液进行换热，实现给电芯降温的效果，极大降低系统集成难度，同时避免了流动阻力大，以及渗漏问题，进而引起系统辅电功耗增加等问题，还能实现使得电芯均匀散热的效果。

Description

浸没式电池包及储能装置

技术领域

本实用新型涉及一种浸没式电池包及储能装置。

背景技术

目前储能系统热管理方式为风冷或液冷，单体电芯不同区域温度不一致情况，对电芯活性的使用有影响。目前浸没式冷却方式，多采用自循环或者外加泵和散热器形式进行换热，由于浸没液粘度较大，会在使用中，流动阻力大，系统内部压力大，长时间运行中出现渗漏问题。

有鉴于此，有必要对现有的浸没式电池包予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浸没式电池包，以解决现有浸没式冷却方式的浸没液流动阻力大，容易渗漏的问题。

为实现上述目的，本实用新型的浸没式电池包包括电池箱体、设置在所述电池箱体内的多个电芯、设置在所述电池箱体内且浸没所述电芯的浸没液、设置在所述电池箱体内的多个直冷换热板、连通多个所述直冷换热板的进液管、连通多个所述直冷换热板的出液管，所述电芯具有设有电极的顶端、相对上端一侧的底端，多个所述电芯分为上下两侧，且上层的所述电芯的顶端朝上，下层的所述电芯的顶端朝下。

作为本实用新型的进一步改进，所述进液管包括进液口，所述出液管包括出液口，所述进液口和所述出液口位于电池箱体外侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述浸没式电池包还包括设置在上层所述电芯与下层所述电芯之间的固定板。

作为本实用新型的进一步改进，所述电芯沿水平方向分为多列，多个所述直冷换热板设置在相邻两列电芯之间或者电芯与电池箱体之间。

作为本实用新型的进一步改进，每一列所述电芯的两端设有端板，每一列所述电芯的下端设有支撑泡棉。

作为本实用新型的进一步改进，所述电池箱体的底部设有设备叉车孔。

本实用新型还提供一种储能装置，所述储能装置包括如上述的浸没式电池包、逆变器以及用以连通进液管和出液管的制冷系统。

作为本实用新型的进一步改进，所述制冷系统包括制冷内机、制冷外机、进液外管、出液外管，所述进液外管连通多个所述浸没式电池包的进液管和制冷内机，所述出液外管连通多个所述浸没式电池包的出液管和制冷内机。

作为本实用新型的进一步改进，所述制冷系统还包括设置在所述浸没式电池包和所述逆变器下方的储液箱，所述储液箱与所述制冷内机连通。

作为本实用新型的进一步改进，多个所述浸没式电池包分为两列，所述逆变器的数量为多个，且设置在两列所述浸没式电池包之间，每一所述逆变器与两侧的所述浸没式电池包通过铜排连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的浸没式电池包及储能装置，利用直冷换热板与静止的浸没液进行换热，实现给电芯降温的效果，极大降低系统集成难度，同时避免了流动阻力大，以及渗漏问题，进而引起系统辅电功耗增加等问题，还能实现使得电芯均匀散热的效果。

附图说明

图1是本实用新型的储能装置的结构示意图；

图2是本实用新型的浸没式电池包的结构示意图；

图3是本实用新型的浸没式电池包去除电池箱体的结构示意图；

图4是图3另一角度的结构示意图；

图5是本实用新型的浸没式电池包去除电池箱体和电芯的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“安装”、“相连”、“连接”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。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。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图5所示，本实用新型的储能装置100包括浸没式电池包1、逆变器2以及用以连通进液管14和出液管15的制冷系统3、集装箱。

多个所述浸没式电池包1分为两列，所述逆变器2的数量为多个，且设置在两列所述浸没式电池包1之间，每一所述逆变器2与两侧的所述浸没式电池包1通过铜排21连接。

所述制冷系统3包括制冷内机31、制冷外机32、进液外管33、出液外管34、冷凝器、设置在所述浸没式电池包1和所述逆变器2下方的储液箱35，所述储液箱35与所述浸没式电池包1连通。

所述制冷内机31包括压缩机、膨胀阀、温度采集单元等，以为所述浸没式电池包1提供冷媒动力。

所述集装箱用以收容浸没式电池包1、逆变器2以及制冷系统3，进一步的，所述冷凝器设置在集装箱侧壁上，且相邻所述制冷外机32设置。同时所述集装箱具有一定的保温效果。

所述冷凝器通过管道与所述制冷内机31连接。

所述制冷外机32包括相邻所述冷凝器设置的散热翅片，朝向所述散热翅片吹风的散热风扇，所述散热风扇位于所述散热翅片与所述浸没式电池包1之间。所述散热风扇不是必然开启，若是环境温度较低，所述散热翅片可以利用自然冷进行换热。而当电芯12温度高达一定阈值，可以开启散热风扇，分级提高散热风扇运行频率，达到系统散热需求。

所述浸没式电池包1包括电池箱体11、设置在所述电池箱体11内的多个电芯12、设置在所述电池箱体11内且浸没所述电芯12的浸没液、设置在所述电池箱体11内的多个直冷换热板13、连通多个所述直冷换热板13的进液管14、连通多个所述直冷换热板13的出液管15、固定板16。

所述电池箱体11的底部设有设备叉车孔111，以供叉车对所述浸没式电池包1进行叉持。

所述电芯12具有设有电极的顶端、相对上端一侧的底端，多个所述电芯12分为上下两侧，且上层的所述电芯12的顶端朝上，下层的所述电芯12的顶端朝下，上层的电芯12与下层的电芯12一一对应设置。本实施例中，所述浸没式电池包1由电芯12直接到簇级，极大减少PACK层级材料，降低系统成本。

所述电芯12沿水平方向分为多列，多个所述直冷换热板13设置在相邻两列电芯12之间或者电芯12与电池箱体11之间。

每一列所述电芯12的两端设有端板121，每一列所述电芯12的下端设有支撑泡棉122。

所述固定板16设置在上层所述电芯12与下层所述电芯12之间。所有电芯12通过钢带抱紧，通过端板121与所述电池箱体11进行固定，同时支撑泡棉122配合进行底部的电芯12固定。

所述浸没液为不可燃液体，所述浸没液完全覆盖电芯12，可以与所述电芯12实现换热，且能实现均温散热，电芯12的热量可以传递到浸没液中。本实施例中，所述储液箱35内亦为浸没液，所述储液箱35可以给所述电池箱体11内补充浸没液。

所述直冷换热板13亦浸没在所述浸没液里，以与所述浸没液进行换热。本实施例中，浸没液不用流动即可实现对所述电芯12的降温，降低了集成难度，且可以隔绝氧气，抑制热失控扩散。

所述进液管14包括进液口141，所述出液管15包括出液口151，所述进液口141和所述出液口151位于电池箱体11外侧。

所述进液外管33连通多个所述浸没式电池包1的进液管14和制冷内机31，所述出液外管34连通多个所述浸没式电池包1的出液管15和制冷内机31。

冷媒通过制冷内机31制冷后，从进液外管33通过进液口141进入到进液管14，并进入直冷换热板13，与浸没液换热后，通过出液管15排出至出液外管34后进入制冷内机31进行制冷。制冷内机31产生的热量，通过制冷外机32和冷凝器排出集装箱外。

当电芯12发生热失控时，温度采集单元监控到，急速拉低直冷换热板13的进液温度，提高与浸没液的换热效率，降低浸没液温度，避免失控电芯12的热量扩散。同时浸没液具备隔离氧气的效果，同时可以进入电芯12的防爆阀内部抑制内部短路，也可防止电芯12喷出物质，避免导致次生短路。

本实用新型的浸没式电池包1及储能装置100，利用直冷换热板13与静止的浸没液进行换热，实现给电芯12降温的效果，极大降低系统集成难度，同时避免了流动阻力大，以及渗漏问题，进而引起系统辅电功耗增加等问题，还能实现使得电芯12均匀散热的效果。

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

Claims (10)

1.一种浸没式电池包，其特征在于：所述浸没式电池包包括电池箱体、设置在所述电池箱体内的多个电芯、设置在所述电池箱体内且浸没所述电芯的浸没液、设置在所述电池箱体内的多个直冷换热板、连通多个所述直冷换热板的进液管、连通多个所述直冷换热板的出液管，所述电芯具有设有电极的顶端、相对上端一侧的底端，多个所述电芯分为上下两侧，且上层的所述电芯的顶端朝上，下层的所述电芯的顶端朝下。

2.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于：所述进液管包括进液口，所述出液管包括出液口，所述进液口和所述出液口位于电池箱体外侧。

3.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于：所述浸没式电池包还包括设置在上层所述电芯与下层所述电芯之间的固定板。

4.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于：所述电芯沿水平方向分为多列，多个所述直冷换热板设置在相邻两列电芯之间或者电芯与电池箱体之间。

5.根据权利要求4所述的浸没式电池包，其特征在于：每一列所述电芯的两端设有端板，每一列所述电芯的下端设有支撑泡棉。

6.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于：所述电池箱体的底部设有设备叉车孔。

7.一种储能装置，其特征在于：所述储能装置包括如权利要求1-6任意一项所述的浸没式电池包、逆变器以及用以连通进液管和出液管的制冷系统。

8.根据权利要求7所述的储能装置，其特征在于：所述制冷系统包括制冷内机、制冷外机、进液外管、出液外管，所述进液外管连通多个所述浸没式电池包的进液管和制冷内机，所述出液外管连通多个所述浸没式电池包的出液管和制冷内机。

9.根据权利要求8所述的储能装置，其特征在于：所述制冷系统还包括设置在所述浸没式电池包和所述逆变器下方的储液箱，所述储液箱与所述制冷内机连通。

10.根据权利要求7所述的储能装置，其特征在于：多个所述浸没式电池包分为两列，所述逆变器的数量为多个，且设置在两列所述浸没式电池包之间，每一所述逆变器与两侧的所述浸没式电池包通过铜排连接。