CN209329006U - 电芯安装结构、储能模组及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种电芯安装结构、储能模组及车辆，所述电芯安装结构包括底板(10)、中间板(60)以及设置在所述底板(10)上的侧板(30)和端板(40)；所述侧板(30)和所述端板(40)以及所述底板(10)形成用于安装电芯(50)的安装腔室；所述中间板(60)设置在所述安装腔室中以将所述安装腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述中间板(60)包括用于向所述第一腔室和所述第二腔室提供冷却的中间冷却流体通道(61)。本实用新型的电芯安装结构能够以双侧冷却的方式对电芯进行散热，并且还能够对电芯底面进行散热，实现了储能模组的均匀散热，有效降低了热失控风险。

Description

电芯安装结构、储能模组及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电芯安装结构、储能模组及车辆。

背景技术

随着电池产业的不断发展壮大，产能急剧增加。无论是动力电池还是储能电池，能源的有效存储从始至终都是资源合理利用的重要途径。而电芯作为储能的基本单元，怎样成组，如何保障工况下、循环寿命内的正常工作，更是广大模组设计工程师锲而不舍的追求。

储能模组，尤其是功率型储能模组散热量大，而***级别多采用空调制冷，故模组风道的设计显得尤为重要。现阶段的储能模组风道设计，通常采用单侧冷却的方式对电芯进行散热，散热效果并不好，同时，对于电芯底面的冷却也很少重视，随之引发的后果是散热不均匀，冷却效率低下，模组循环寿命减少，甚至热失控。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯安装结构、储能模组及车辆，提供一种双侧冷却的方式对电芯进行散热，并且还能够对电芯底面进行散热，实现了储能模组的均匀散热，有效降低了热失控风险。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯安装结构，所述电芯安装结构包括底板、中间板以及设置在所述底板上的侧板和端板；所述侧板和所述端板以及所述底板形成用于安装电芯的安装腔室；所述中间板设置在所述安装腔室中以将所述安装腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述中间板包括用于向所述第一腔室和所述第二腔室提供冷却的中间冷却流体通道。

可选的，所述侧板开设有在所述安装腔室与外界之间提供流体连通的第二通孔。

可选的，所述底板包括用于向所述安装腔室提供冷却的底部冷却流体通道。

可选的，所述底板开设有在所述安装腔室与所述底部冷却流体通道之间提供流体连通的第一通孔。

可选的，所述中间板开设有在所述中间冷却流体通道与所述第一腔室和/或所述第二腔室之间提供流体连通的第三通孔。

可选的，所述电芯安装结构包括间隔设置在所述安装腔室内的多个隔板，相邻的所述隔板之间形成用于容纳所述电芯的电芯容纳腔室，所述电芯容纳腔室通过所述第三通孔与所述中间冷却流体通道连通。

可选的，所述隔板垂直于所述中间板设置，所述隔板在所述中间板上的投影经过所述第三通孔；和/或，所述隔板的纵截面呈凹凸形状。

可选的，所述中间冷却流体通道的一端封闭，另一端为流体进入端；所述中间冷却流体通道的流体进入端与所述底部冷却流体通道的流体进入端的朝向相同。

相对于现有技术，本实用新型所述的电芯安装结构具有以下优势：由于所述中间板设置在所述安装腔室，所述中间板将所述安装腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述中间板的中间冷却流体通道能够向所述第一腔室和所述第二腔室提供冷却。电芯分别安装在第一腔室和第二腔室中，冷却流体流经中间冷却流体通道时，第一腔室和第二腔室通过所述中间板与冷却流体进行热交换，从而实现第一腔室和第二腔室中的电芯散热，这种双侧的散热方式相较于传统的单侧散热，提高了散热效率，有效降低了热失控风险。

本实用新型的另一目的在于提出一种储能模组，所述储能模组包括多个电芯以及上述的电芯安装结构，多个所述电芯安装在所述安装腔室中。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆包括上述的储能模组。

所述储能模组、所述车辆与上述电芯安装结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的储能模组的一种实施方式的***图；

图2为本实用新型的电芯安装结构的结构示意图；

图3为本实用新型的电芯安装结构的正视图；

图4为本实用新型的电芯安装结构的中间板的侧视图；

图5为本实用新型的电芯安装结构的中间板的俯视剖视图。

附图标记说明：

10-底板，11-底部冷却流体通道，20-汇流排，30-侧板，32-第二通孔，40-端板，50-电芯，60-中间板，61-中间冷却流体通道，62-第三通孔，70-隔板

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

如图1～5所示，本实用新型的电芯安装结构包括底板10、中间板60以及设置在底板10上的侧板30和端板40；侧板30和端板40以及底板10形成用于安装电芯50的安装腔室；中间板60设置在安装腔室中以将安装腔室分隔为第一腔室和第二腔室，中间板60包括用于向第一腔室和第二腔室提供冷却的中间冷却流体通道61。

由于中间板60设置在安装腔室，中间板60将安装腔室分隔为第一腔室和第二腔室，中间板60的中间冷却流体通道61能够向第一腔室和第二腔室提供冷却。电芯50分别安装在第一腔室和第二腔室中，冷却流体流经中间冷却流体通道61时，第一腔室和第二腔室通过中间板60与冷却流体进行热交换，从而实现第一腔室和第二腔室中的电芯50散热，这种双侧的散热方式相较于传统的单侧散热，提高了散热效率，有效降低了热失控风险。

为了使安装腔室能够更好地散热，可选的，侧板30开设有在安装腔室与外界之间提供流体连通的第二通孔32。当冷却流体流经中间冷却流体通道61时，第一腔室和第二腔室通过中间板60与冷却流体进行热交换，同时，第一腔室和第二腔室也能够通过第二通孔32与外界进行热交换，从而实现提高散热效率的目的。

为了能够提高电芯50底部的散热效率，可选的，底板10包括用于向安装腔室提供冷却的底部冷却流体通道11。当电芯50设置在安装腔室中时，底部冷却流体通道11能够向电芯50的底部提供冷却，从而使得中间冷却流体通道61和底部冷却流体通道11一起实现了电芯50的均匀散热，有效降低了热失控风险。

为了增加散热效果，可以增加底部冷却流体通道11的内径，从而允许更大流量的冷却流体通过。但是，在仅设有一个底部冷却流体通道11的情况下，若增加该底部冷却流体通道11的容积，则会造成底板10的机械刚性降低，从而影响电芯安装结构的稳定性。因此，可选的，底板10包括多个底部冷却流体通道11。也就是说，通过设置多个底部冷却流体通道11达到增加冷却流体的流量的目的，并且由于每个底部冷却流体通道11之间保持独立，因此不会影响电芯安装结构的稳定性。

在本实用新型的一些实施方式中，冷却流体为冷却液体，冷却液体流经中间冷却流体通道61时，通过中间板60间接地与第一腔室、第二腔室发生热交换，从而降低第一腔室和第二腔室内的温度。

在本实用新型的另一些实施方式中，冷却流体为冷却气体，以下将以冷却气体为例对本实用新型的具体结构做以说明。

为了进一步提高电芯50的底部的散热性能，可选的，底板10开设有在安装腔室与底部冷却流体通道11之间提供流体连通的第一通孔。这样的好处是，当冷却气体沿着底部冷却流体通道11快速地流经第一通孔时，能够在第一通孔处产生负压效果，将安装腔室中由电芯50的底部产生的热量通过第一通孔吸入底部冷却流体通道11，并跟随冷却流体排出，从而进一步提高电芯50底部的散热效果。

为了增加维修、更换的便捷性，可选的，底板10的侧边设有卡槽，侧板30设有用于与卡槽卡接的凸起。当需要将底板10拆卸下来时，只需使凸起脱离卡槽即可实现底板10与侧板30的分离，操作方便，省时省力。

另外，底板10也可以通过螺钉、螺栓等紧固件与端板40实现可拆卸连接。

为了能够提高冷却气体对第一腔室以及第二腔室的散热效果，可选的，中间板60开设有在中间冷却流体通道61与第一腔室及第二腔室之间提供流体连通的第三通孔62。如图5所示，当冷却气体经过中间冷却流体通道61时，能够从第三通孔62分别向第一腔室及第二腔室喷出，冷却气体带动第一腔室及第二腔室的热气体一起从侧板30的第二通孔32排出，实现高效散热。应当理解的是，根据不同的散热要求，也可以仅在中间冷却流体通道61的一侧开设第三通孔62，即，可以仅向第一腔室及第二腔室中的一者提供冷却气体。

为了尽可能地降低多个电芯50产生的热量互相影响，可选的，电芯安装结构包括间隔设置在安装腔室内的多个隔板70，相邻的隔板70之间形成用于容纳电芯50的电芯容纳腔室，电芯容纳腔室通过第三通孔62与中间冷却流体通道61连通。这样设置的好处是，即便某一个电芯50发热量过大，也不会对其他的电芯容纳腔室产生影响，从而进一步保障了其他电芯50的使用寿命。

在本实用新型的一些实施方式中，可选的，隔板70垂直于中间板60设置，隔板70在中间板60上的投影经过第三通孔62。也就是说，中间冷却流体通道61中的冷却气体能够经过第三通孔62分别流入该第三通孔62所对应的隔板70两侧的两个电芯容纳腔室内。

为了使冷却气体能够顺利流入隔板70两侧的两个电芯容纳腔室内，可选的，隔板70的纵截面呈凹凸形状。这样，冷却气体便可以通过凹部的空间顺利地流入电芯容纳腔室中。

为了使更多地进入中间冷却流体通道61的冷却气体能够从第三通孔62排入第一腔室或第二腔室，可选的，中间冷却流体通道61的一端封闭，另一端为流体进入端；该方案相较于中间冷却流体通道61两端均敞口的方案而言，更加能够增加第三通孔62处的冷却气体的流量及流速，从而提高散热效果。

应当理解的是，中间冷却流体通道61的延伸方向可以与底部冷却流体通道11的延伸方向不同，即，中间冷却流体通道61中的冷却气体流动方向可以不同于底部冷却流体通道11中的冷却气体流动方向。不过，为了能够节省成本，有效利用能源，可选的，中间冷却流体通道61的流体进入端与底部冷却流体通道11的流体进入端的朝向相同。这样，仅仅设置一个冷却气源即可使冷却气体同时进入中间冷却流体通道61和底部冷却流体通道11，而不必设置其他的冷却气源或连接管道。

应当理解的是，可以通过多种方式向中间冷却流体通道61提供冷却气体，在本实用新型的一些实施方式中，可选的，电芯安装结构包括设置在中间冷却流体通道61的一端的风扇。

本实用新型还提供了一种储能模组，储能模组包括多个电芯50以及上述的电芯安装结构，多个电芯50安装在安装腔室中，多个电芯50的上端分别与汇流排20连接。

本实用新型还提供了一种车辆，车辆包括上述的储能模组。

本实用新型的储能模组和车辆由于采用了上述的电芯安装结构，能够以双侧冷却的方式对电芯进行散热，并且还能够对电芯底面进行散热，实现了储能模组的均匀散热，有效降低了热失控风险。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯安装结构，其特征在于，所述电芯安装结构包括底板(10)、中间板(60)以及设置在所述底板(10)上的侧板(30)和端板(40)；

所述侧板(30)和所述端板(40)以及所述底板(10)形成用于安装电芯(50)的安装腔室；

所述中间板(60)设置在所述安装腔室中以将所述安装腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述中间板(60)包括用于向所述第一腔室和所述第二腔室提供冷却的中间冷却流体通道(61)。

2.根据权利要求1所述的电芯安装结构，其特征在于，所述侧板(30)开设有在所述安装腔室与外界之间提供流体连通的第二通孔(32)。

3.根据权利要求1所述的电芯安装结构，其特征在于，所述底板(10)包括用于向所述安装腔室提供冷却的底部冷却流体通道(11)。

4.根据权利要求3所述的电芯安装结构，其特征在于，所述底板(10)开设有在所述安装腔室与所述底部冷却流体通道(11)之间提供流体连通的第一通孔。

5.根据权利要求3所述的电芯安装结构，其特征在于，所述中间板(60)开设有在所述中间冷却流体通道(61)与所述第一腔室和/或所述第二腔室之间提供流体连通的第三通孔(62)。

6.根据权利要求5所述的电芯安装结构，其特征在于，所述电芯安装结构包括间隔设置在所述安装腔室内的多个隔板(70)，相邻的所述隔板(70)之间形成用于容纳所述电芯(50)的电芯容纳腔室，所述电芯容纳腔室通过所述第三通孔(62)与所述中间冷却流体通道(61)连通。

7.根据权利要求6所述的电芯安装结构，其特征在于，所述隔板(70)垂直于所述中间板(60)设置，所述隔板(70)在所述中间板(60)上的投影经过所述第三通孔(62)；和/或，所述隔板(70)的纵截面呈凹凸形状。

8.根据权利要求3所述的电芯安装结构，其特征在于，所述中间冷却流体通道(61)的一端封闭，另一端为流体进入端；所述中间冷却流体通道(61)的流体进入端与所述底部冷却流体通道(11)的流体进入端的朝向相同。

9.一种储能模组，其特征在于，所述储能模组包括多个电芯(50)以及权利要求1-8中任意一项所述的电芯安装结构，多个所述电芯(50)安装在所述安装腔室中。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的储能模组。