CN113571799A - 一种储能液冷电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明属于动力电池技术领域，特别涉及一种储能液冷电池包。包括底部液冷板及设置于底部液冷板上的多个电池模组，多个电池模组通过固定带捆绑在一起；各电池模组内均设有侧液冷板，多个侧液冷板并联。电池模组包括多个电芯，多个电芯分别排列于侧液冷板的两侧；多个电芯通过连接排依次串联。本发明通过底部液冷板作为主要散热，侧面液冷板起到均温的作用，明显减小电池包上下温差，提高电池包的温度一致性，提升电池包的能量密度，从而实现高倍率运行的目的。

Description

一种储能液冷电池包
技术领域
本发明属于动力电池技术领域，特别涉及一种储能液冷电池包。
背景技术
随着经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大。目前，集装箱式储能产品开发日渐成熟，并且对于集装箱式储能的能量密度提高有着迫切的需求，液冷既能提高箱式储能的能量密度，又能保证电池包的温度一致性。
现有技术中储能电池包多以空冷为主，由于空气本身比热容低、密度小、导热差等物性参数导致风冷温度一致性差；传统的电池包也有采用液冷的方式进行散热，一般都是借鉴动力电池的技术方案，在电池包底部冷却，这种方式单向导热，导热性能差，加热或散热时上下温差很大。目前采用液冷的电池包多为大电芯，电芯高度较高，高度越大，温差越大。因此底部单向传热会导致上下温差较大，从而造成电池包温度一致性差，无法高倍率运行的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种储能液冷电池包，以解决目前液冷电池包只能单向传热，温差大，导致电池包温度一致性差，无法高倍率运行的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明实施例提供的一种储能液冷电池包，包括底部液冷板及设置于所述底部液冷板上的多个电池模组，多个电池模组通过固定带捆绑在一起；各所述电池模组内均设有侧液冷板，多个所述侧液冷板并联。
在一种可能的实现方式中，所述电池模组包括多个电芯，多个电芯分别排列于所述侧液冷板的两侧；多个所述电芯通过连接排依次串联。
在一种可能的实现方式中，所述电池模组沿长度方向的两端均设有夹板，所述夹板通过所述固定带与所述电芯捆绑在一起。
在一种可能的实现方式中，所述侧液冷板设有侧液冷板出水口和侧液冷板进水口；
多个所述侧液冷板的侧液冷板出水口并联；
多个所述侧液冷板的侧液冷板进水口并联。
在一种可能的实现方式中，所述侧液冷板出水口和所述侧液冷板进水口位于所述侧液冷板的同一侧，且所述侧液冷板出水口位于所述侧液冷板的上部，所述侧液冷板进水口位于所述侧液冷板的下部。
在一种可能的实现方式中，所述侧液冷板的高度与所述电芯的高度相同。
在一种可能的实现方式中，所述侧液冷板的厚度小于所述底部液冷板的厚度。
在一种可能的实现方式中，多个所述电池模组通过总连接排依次串联连接。
在一种可能的实现方式中，相邻两个所述电池模组之间灌封有导热胶层。
在一种可能的实现方式中，所述固定带为钢带或铝带。
本发明实施例提供的一种储能液冷电池包，采用底部液冷板作为主要散热板，侧面液冷板起到均温的作用，明显减小电池包上下温差，提高电池包的温度一致性，提升电池包的能量密度，从而实现高倍率运行的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种储能液冷电池包的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明实施例中一种储能液冷电池包的轴测图；
图4为本发明实施例中多组电池模组的分解示意图；
图5为本发明实施中单个电池模组的轴测图；
图6为本发明实施例中电芯的结构示意图；
图中：1为电芯，2为固定带，3为侧液冷板出水口，4为侧液冷板，5为侧液冷板进水口，6为底部液冷板，7为连接排，8为总连接排，9为夹板，10为电池模组，11为导热胶层，12为总正极，13为总负极，14为总进液管，15为总出液管。
具体实施方式
在本发明的描述中，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”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发明和简化描述，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发明的限制。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种储能液冷电池包，采用底部液冷起到主要散热，的作用，侧面液冷起到均温的作用，明显减小电池包上下温差，提高电池包的温度一致性，实现高倍率运行的目的。参见图1至图3所示，该一种储能液冷电池包，包括底部液冷板6及设置于底部液冷板6上的多个电池模组10，多个电池模组10通过固定带2捆绑在一起，提高电池包的整体结构稳固性；各电池模组10内均设有侧液冷板4，多个侧液冷板4并联，使各侧液冷板4内的流量相同，可以保证侧液冷板4之间温差的一致性，进而降低了电池模组10之间的温差，提高了冷却效果。
参见图2、图3所示，本发明的实施例中，各电池模组10均设有总连接排8，多个电池模组10通过总连接排8依次串联连接，形成具有总正极12和总负极13且能量密度较高的电池包。进一步地，参见图4所示，相邻两个电池模组10之间灌封导热胶层11，导热胶层11具体采用导热硅脂，使电池包内部受热均匀，从而提高电池包的温场一致性。因导热硅脂具有弹性和机械性能，所以改变了传统电池包中电池模块之间刚性接触的弊端，起到了缓冲的作用，减轻外部冲击对内部电池和元器件的影响，提高了电池包的抗震性能。又因导热硅脂具有较强的憎水性，相邻两个电池模组10之间灌封的导热胶层11还可以达到保护内部电子元件免受水或水汽侵蚀的效果，提高电池包的防水防尘性能。
参见图4、图5、图6所示，本发明的实施例中，电池模组10包括多个电芯1，多个电芯1分别排列于侧液冷板4的两侧，位于侧液冷板4同侧的电芯1的正负极通过连接排7依次串联，再与另一侧的电芯1串联，从而形成由多个电芯1串联而成的单个电池模组10。
本发明的实施例中，参见图2、图5所示，电池模组10的两端设置夹板9，夹板9与侧液冷板4垂直设置，两侧的夹板9能提高电池模组10的结构稳定性。参见图3所示，侧液冷板4设有侧液冷板出水口3和侧液冷板进水口5，多个侧液冷板4的侧液冷板出水口3并联后与总出液管15连接；多个侧液冷板4的侧液冷板进水口5并联后与总进液管14连接，这样使三个侧液冷板4内的流量相同，可以保证侧液冷板4之间温差的一致性，进而降低了电池模组10之间的温差，提高了冷却效果。
进一步地，侧液冷板出水口3和侧液冷板进水口5位于侧液冷板4的同一侧，以提高集成度，减小体积，整体结构性能好，这种集成式的进出口设计提高了电池包的安全可靠性和可装配性，提高了生产节拍和生产效率。
进一步地，侧液冷板出水口3位于侧液冷板4的上部，侧液冷板进水口5位于侧液冷板4的下部，使冷却水由下向上流动，以解决电芯1的下部温度较高，上下温差大的问题，可进一步提高散热效率，及时将电芯1产生的热量散发出去；同时均衡电芯1的上下温差。
参见图6所示，本发明的实施例中，电芯1的高度较高，所以上下温差较大，使用侧液冷板4后能有效均衡上下温差。进一步地，侧液冷板4的高度与电芯1的高度相同，使电芯1的侧面与侧液冷板4全部接触，从而提高冷却效果。
本发明的实施例中，底部液冷板6上设有三个电池模组10，三个电池模组10通过上下设置的两个固定带2捆绑在一起，使得电池包的整体结构更加稳固。具体地，固定带2为钢带或铝带。因电池模组10的表面不平整，有弧面，因此相邻的两个电池模组10的表面接触的不是很好，通过固定带2捆绑后，使相邻的电池模组10之间充分接触，进一步提高电池包的温场一致性。同时，通过固定带2捆绑后，使各电池模组10内侧液冷板4两侧的电芯1与侧液冷板4充分接触，从而提高电芯1的散热效果。
进一步地，三个侧液冷板4的三个侧液冷板进水口5并联后与总进液管14连接，三个侧液冷板出水口3并联后与总出液管15连接，使三个侧液冷板4内的流量相同，可以保证侧液冷板4之间温差的一致性，进而降低了电池模组10之间的温差，提高了冷却效果。
进一步地，侧液冷板4的厚度小于底部液冷板6的厚度。因底部液冷板6起到主要散热的作用，通过增大其厚度，提高底部液冷板6内冷却水的流量，从而提高底部散热的效果。侧液冷板4的厚度相对薄一些，能达到均衡内部温度的目的，减小电池包上下温差。
本发明实施例提供的一种储能液冷电池包，采用底部液冷板进行主要散热，侧面液冷板起到均温的作用，明显减小电池包上下温差，提高电池包的温度一致性，提升电池包的能量密度，从而实现高倍率运行的目的。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种储能液冷电池包，其特征在于，包括底部液冷板(6)及设置于所述底部液冷板(6)上的多个电池模组(10)，多个电池模组(10)通过固定带(2)捆绑在一起；各所述电池模组(10)内均设有侧液冷板(4)，多个所述侧液冷板(4)并联。
2.根据权利要求1所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述电池模组(10)包括多个电芯(1)，多个电芯(1)分别排列于所述侧液冷板(4)的两侧；多个所述电芯(1)通过连接排(7)依次串联。
3.根据权利要求2所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述电池模组(10)沿长度方向的两端均设有夹板(9)，所述夹板(9)通过所述固定带(2)与所述电芯(1)捆绑在一起。
4.根据权利要求2所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述侧液冷板(4)设有侧液冷板出水口(3)和侧液冷板进水口(5)；
多个所述侧液冷板(4)的侧液冷板出水口(3)并联；
多个所述侧液冷板(4)的侧液冷板进水口(5)并联。
5.根据权利要求4所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述侧液冷板出水口(3)和所述侧液冷板进水口(5)位于所述侧液冷板(4)的同一侧，且所述侧液冷板出水口(3)位于所述侧液冷板(4)的上部，所述侧液冷板进水口(5)位于所述侧液冷板(4)的下部。
6.根据权利要求2所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述侧液冷板(4)的高度与所述电芯(1)的高度相同。
7.根据权利要求1所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述侧液冷板(4)的厚度小于所述底部液冷板(6)的厚度。
8.根据权利要求1所述的储能液冷电池包，其特征在于，多个所述电池模组(10)通过总连接排(8)依次串联连接。
9.根据权利要求1所述的储能液冷电池包，其特征在于，相邻两个所述电池模组(10)之间灌封有导热胶层(11)。
10.根据权利要求1所述的储能液冷电池包，其特征在于，所述固定带(2)为钢带或铝带。
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