CN209329007U - 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)以及设置在所述底板上的侧板(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；所述底板(10)具有沿第一方向设置并用于向所述安装腔室提供冷却的第一冷却流体通道(11)。本实用新型的电芯安装结构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，集中在电芯侧面或者电芯之间，但对于电芯底面的冷却很少重视，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，电芯安装结构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；所述底板具有沿第一方向设置并用于向所述安装腔室提供冷却的第一冷却流体通道。

可选的，所述底板开设有在所述安装腔室与所述第一冷却流体通道之间提供流体连通的第一通孔。

可选的，所述电芯安装结构包括挡板组件，所述挡板组件设置在至少一个所述侧板的外侧，所述挡板组件与所述侧板之间形成第二冷却流体通道，所述侧板开设有在所述第二冷却流体通道与所述安装腔室之间提供流体连通的第二通孔。

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二通孔与所述第二冷却流体通道连通。

可选的，所述隔板垂直于所述侧板设置，所述隔板在所述侧板上的投影经过所述第二通孔；和/或，所述隔板的纵截面呈凹凸形状。

可选的，相对布置的所述侧板的外侧分别设置有所述挡板组件，所述第二冷却流体通道均通过所述第二通孔与所述电芯容纳腔室连通。

可选的，所述第二冷却流体通道呈锥状。

可选的，两个锥状的所述第二冷却流体通道的小径端的朝向相反。

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：由于所述底板具有沿第一方向设置并用于向所述安装腔室提供冷却的第一冷却流体通道，当电芯设置在所述安装腔室中时，第一冷却流体通道能够向电芯的底部提供冷却，从而实现了电芯的均匀散热，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，以实现储能模组的均匀散热。

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正视图；

图3为本实用新型的电芯安装结构的结构示意图，其中箭头示出了冷却风的流动轨迹；

图4为本实用新型的电芯安装结构的隔板的纵截面的一种实施方式；

图5为本实用新型的电芯安装结构的隔板的纵截面的另一种实施方式。

附图标记说明：

10-底板，11-第一冷却流体通道，20-汇流排，30-侧板，32-第二通孔，40-端板，50-电芯，60-挡板组件，61-第二冷却流体通道，70-隔板，80-风扇

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以及设置在底板上的侧板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；底板10具有沿第一方向设置并用于向安装腔室提供冷却的第一冷却流体通道11。

由于底板10具有沿第一方向设置并用于向安装腔室提供冷却的第一冷却流体通道11，当电芯50设置在安装腔室中时，第一冷却流体通道11能够向电芯50的底部提供冷却，从而实现了电芯50的均匀散热，有效降低了热失控风险。

应当理解的是，第一冷却流体通道11可以允许冷却气体以及冷却液体流通，当冷却气体或冷却液体流经时，电芯50的底部通过底板10与冷却气体或冷却液体产生热交换，从而实现散热。

为了增加散热效果，可以增加第一冷却流体通道11的内径，从而允许更大流量的冷却流体通过。但是，在仅设有一个第一冷却流体通道11的情况下，若增加该第一冷却流体通道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包括沿第二方向间隔设置的多个第一冷却流体通道11，第二方向垂直于第一方向。也就是说，通过设置多个第一冷却流体通道11达到增加冷却流体的流量的目的，并且由于每个第一冷却流体通道11之间保持独立，因此不会影响电芯安装结构的稳定性。

第一冷却流体通道11允许通过的冷却流体包括冷却气体以及冷却液体，以下将以冷却气体为例对本实用新型的一些实施方式进行说明。

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第一冷却流体通道11之间提供流体连通的第一通孔。这样的好处是，当冷却气体沿着第一冷却流体通道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第一冷却流体通道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。

为了增加电芯50的散热效果，使得安装腔室中的热量能够更好地与外界发生热交换。可选的，电芯安装结构包括挡板组件60，挡板组件60设置在至少一个侧板30的外侧，挡板组件60与侧板30之间形成第二冷却流体通道61，侧板30开设有在第二冷却流体通道61与安装腔室之间提供流体连通的第二通孔32。也就是说，在本实用新型的一些实施方式中，仅有一个侧板30的外侧设有挡板组件60，冷却气体在第二冷却流体通道61中流动，安装腔室中的热气体通过第二通孔32与冷却气体发生热交换，从而实现电芯50的散热。

本实用新型的电芯安装结构通过设置第一冷却流体通道11和第二冷却流体通道61，使得安装腔室内的电芯50散热均匀，有效保障了电芯50的寿命。

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二通孔32与第二冷却流体通道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垂直于侧板30设置，隔板70在侧板30上的投影经过第二通孔32。也就是说，第二冷却流体通道61中的冷却气体能够经过第二通孔32分别流入该第二通孔32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。

在本实用新型的另一些实施方式中，可选的，相对布置的两个侧板30的外侧分别设置有挡板组件60，第二冷却流体通道61均通过第二通孔32与电芯容纳腔室连通。这时，冷却气体的流动轨迹为：沿一个第二冷却流体通道61流至第二通孔32处，通过第二通孔32进入电芯容纳腔室中，与电芯50发生热交换并带动电芯容纳腔室中的热气体从另一侧的侧板30的第二通孔32流入另一个第二冷却流体通道61，并沿着该第二冷却流体通道61流动并排出。这样设置的好处是，冷却气体能够更有效地流经电芯50并与之发生热交换，从而提高电芯50的散热效果。

当冷却气体沿第二冷却流体通道61流动一定距离后，为了保证冷却气体的平均流动速度不会发生衰减，可选的，第二冷却流体通道61呈锥状。当冷却气体由第二冷却流体通道61的大径端流向小径端时，由于第二冷却流体通道61的截面积发生变化，对冷却气体进行挤压，从而能够加速冷却气体的流动。

在本实用新型的一些实施方式中，可以在任意一侧的第二冷却流体通道61的任意一端提供冷却气体，这时，为了能够保证无论在第二冷却流体通道61的哪一端提供冷却气体，冷却气体的平均流动速度都不会发生衰减，可选的，两个锥状的第二冷却流体通道61的小径端的朝向相反。例如，在某一侧的第二冷却流体通道61的小径端提供冷却气体，冷却气体沿着该侧的第二冷却流体通道61流动，其流动速度逐渐衰减，但是当冷却气体进入另一侧的第二冷却流体通道61后，由于冷却气体的流动方向是由大径端流向小径端，因此，冷却气体的流动速度会增加，这就使得冷却气体在上述过程中的平均流动速度不会发生衰减。

应当理解的是，可以通过多种方式向第二冷却流体通道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第二冷却流体通道61的一端的风扇80。

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，因而能够实现对电芯底面进行散热，从而使得储能模组的散热均匀，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)以及设置在所述底板上的侧板(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；

所述底板(10)具有沿第一方向设置并用于向所述安装腔室提供冷却的第一冷却流体通道(11)。

2.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)开设有在所述安装腔室与所述第一冷却流体通道(11)之间提供流体连通的第一通孔。

3.根据权利要求1所述的电芯安装结构，其特征在于，所述电芯安装结构包括挡板组件(60)，所述挡板组件(60)设置在至少一个所述侧板(30)的外侧，所述挡板组件(60)与所述侧板(30)之间形成第二冷却流体通道(61)，所述侧板(30)开设有在所述第二冷却流体通道(61)与所述安装腔室之间提供流体连通的第二通孔(32)。

4.根据权利要求3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二通孔(32)与所述第二冷却流体通道(61)连通。

5.根据权利要求4所述的电芯安装结构，其特征在于，所述隔板(70)垂直于所述侧板(30)设置，所述隔板(70)在所述侧板(30)上的投影经过所述第二通孔(32)；和/或，所述隔板(70)的纵截面呈凹凸形状。

6.根据权利要求4所述的电芯安装结构，其特征在于，相对布置的所述侧板(30)的外侧分别设置有所述挡板组件(60)，所述第二冷却流体通道(61)均通过所述第二通孔(32)与所述电芯容纳腔室连通。

7.根据权利要求6所述的电芯安装结构，其特征在于，所述第二冷却流体通道(61)呈锥状。

8.根据权利要求7所述的电芯安装结构，其特征在于，两个锥状的所述第二冷却流体通道(61)的小径端的朝向相反。

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。