CN220042002U - 风冷式电池模组及其储能电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了风冷式电池模组及其储能电池箱。风冷式电池模组包括：风机组件、模组支架和多个电芯，模组支架至少部分围绕风机组件的周侧设置，模组支架内设有安装腔，多个电芯设置于安装腔内，相邻电芯之间设置有间隔，各间隔之间相互连通形成散热流道；模组支架具有第一导风侧和第二导风侧，第一导风侧靠近风机组件设置，第二导风侧远离风机组件设置，风机组件风口朝向第一导风侧设置，第一导风侧、散热流道和第二导风侧依次排列且连通。第一导风侧、散热流道和第二导风侧共同构成散热风道，风机组件产生的气流可呈放射状地在散热风道内流通，以较为均匀且充分地带走电芯的热量，风冷式电池模组的内部温度的一致性得以保证和提高。

Description

风冷式电池模组及其储能电池箱

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及风冷式电池模组及其储能电池箱。

背景技术

随着社会经济的发展，能源紧缺与环境污染问题日益严峻，电动汽车作为解决这些问题的有效办法，迎来了前所未有的发展机遇。目前，动力电池为推动电动汽车发展的主要部件，其中动力电池的散热技术的发展水平对动力电池的使用寿命和使用效果影响重大。

现有的风冷式动力电池，其电池模组的电芯的排布十分紧密，位于电池模组的中间部分的电芯通常散热不佳，这可能会导致电池模组的中间部分温度较高，影响电池模组的内部温度的一致性，从而降低了电池模组的安全性能和使用寿命。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供风冷式电池模组及其储能电池箱，旨在解决因电芯排布过于紧密而导致电池模组的中间部分的电芯散热不佳的问题，从而使电池模组的内部温度的一致性更好。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种风冷式电池模组，包括：风机组件、模组支架和多个电芯，所述模组支架至少部分围绕所述风机组件的周侧设置，所述模组支架内设有安装腔，多个所述电芯设置于所述安装腔内，相邻所述电芯之间设置有间隔，各所述间隔之间相互连通形成散热流道；

所述模组支架具有第一导风侧和第二导风侧，所述第一导风侧靠近所述风机组件设置，所述第二导风侧远离所述风机组件设置，所述风机组件风口朝向所述第一导风侧设置，所述第一导风侧、所述散热流道和所述第二导风侧依次排列且连通，所述风机组件风口吹出的风由所述第一导风侧进入，穿透所述散热流道，从所述第二导风侧吹出。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导风侧和所述第二导风侧呈弧形面，所述第一导风侧的弧形面面积小于所述第二导风侧的弧形面面积，所述第一导风侧的弧形面的中轴线与所述第二导风侧的弧形面的中轴线相互重叠。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导风侧、所述散热流道和所述第二导风侧共同构成散热风道，所述散热风道呈扇形环状。

根据本实用新型的一些实施例，所述风机组件包括导风罩和风机，所述风机用于产生气流，所述风机的风口朝向所述导风罩设置，所述导风罩远离所述风机风口的周侧与所述第一导风侧连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述导风罩的横截面为扇面结构，所述模组支架的横截面为扇面结构。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装腔包括多个子安装腔，多个所述子安装腔沿所述模组支架的围绕方向分布，多个所述子安装腔一一对应容纳多个所述电芯。

根据本实用新型的一些实施例，所述模组支架包括第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架相对，所述安装腔形成于所述第一支架和所述第二支架之间，所述第一支架和所述第二支架通过第三卡扣结构卡扣连接。

另外，本实用新型还提供一种储能电池箱，包括箱体，还包括如上所述的风冷式电池模组，所述风冷式电池模组设于所述箱体内，所述箱体的侧壁上设有第一通风孔，所述第一通风孔与第二导风侧连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述箱体内设有至少两个所述风冷式电池模组，至少两个所述风冷式电池模组呈环状分布。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一通风孔设有多个，多个所述第一通风孔沿所述第二导风侧均匀间隔分布。

综上所述，本实用新型所提供的风冷式电池模组及其储能电池箱至少具有如下技术效果：

1)风机组件产生的气流可以呈放射状地在散热风道内流通，风冷式电池模组的内部温度的一致性得以保证和提高，大大延长了安全性能和使用寿命；

2)通过设置导风罩，风机产生的气流可以集中在散热风道中呈放射状流动，可以有效减少风压损失，提高对电芯的散热效果；

3)简化了模组安装工序，降低了模组组装对员工技能的要求，降低了出错的概率，便于电芯的安装和固定；

4)无需设置模组端板，也减少了螺杆等紧固件的使用，组装零件较少，成组效率较高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的储能电池箱的***结构示意图；

图2为本实用新型实施例的储能电池箱的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例的风冷式电池模组的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的风冷式电池模组的***结构示意图；

图5为图4中A部的局部放大图。

其中，附图标记含义如下：

10-风机组件，101-导风罩，102-风机，11-模组支架，111-第一导风侧，112-第二导风侧，113-安装腔，114-第一支架，1141-限位凹陷部，115-第二支架，12-电芯，13-第三卡扣结构，131-第一卡柱，132-第二卡柱，14-箱体，141-第一通风孔，142-第二通风孔，143-箱盖，15-第一保护盖，16-第二保护盖，17-第一卡扣结构。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

请参阅图1至图4，本实用新型公开了风冷式电池模组及其储能电池箱。该储能电池箱还包括箱体14，箱体14的侧壁上设有第一通风孔141，风冷式电池模组设置于箱体14内。

该风冷式电池模组包括风机组件10、模组支架11和多个电芯12。进一步地，模组支架11部分围绕风机组件10的周侧设置以部分包围该风机组件10，模组支架11内设有安装腔113，多个电芯12设置于安装腔113内，相邻电芯12之间设置有间隔，各间隔之间相互连通形成散热流道；模组支架11具有第一导风侧111和第二导风侧112，第一导风侧111靠近风机组件10设置，第二导风侧112远离风机组件10设置，风机组件10风口朝向第一导风侧111设置，第一导风侧111、散热流道和第二导风侧112依次排列且连通，风机组件10风口吹出的风由第一导风侧111进入，穿透散热流道，从第二导风侧112吹出。

如此，通过采用上述方案，第一导风侧111和第二导风侧112也均部分围绕风机组件10设置，第一导风侧111、散热流道和第二导风侧112共同构成散热风道，风机组件10产生的气流可以呈放射状地在散热风道内流通，以较为均匀且充分地带走安装腔113内的电芯12的热量，从而避免位于安装腔113中间部分的电芯12出现温度过高的问题，风冷式电池模组的内部温度的一致性得以保证和提高，大大延长了安全性能和使用寿命。

需要说明的是，在一些其他实施例中，模组支架11也可以全围绕着风机组件10的周侧设置以对风机组件10形成全包围，即第一导风侧111和第二导风侧112也均全包围风机组件10设置，根据实际需求选择即可，在此不做唯一限定。

如图1和图2所示，具体地，在本实施例中，风机组件10可吹气，风机组件10产生的气流可以呈放射状地依次通过第一导风侧111、安装腔113和第二导风侧112，以将电芯12的热量从模组支架11带走；在一些其他实施例中，风机组件10可吸气，风机组件10产生的气流可以呈放射状地依次通过第二导风侧112、安装腔113和第一导风侧111，根据实际需求选择即可，在此不做唯一限定。

请参阅图1、图2、图3和图4，较佳地，在本实施例中，为了使得风机组件10产生的气流能够更加均匀地呈放射状地在散热风道流动，第一导风侧111和第二导风侧112呈弧形面，第一导风侧111的弧形面面积小于第二导风侧112的弧形面面积，第一导风侧111的弧形面的中轴线与第二导风侧112的弧形面的中轴线相互重叠；更为优选地，在本实施例中，散热风道呈扇形环状，从而可使风机组件10产生的气流能够进一步均匀地呈放射状地在散热风道流动，以进一步保证和提高风冷式电池模组的内部温度的一致性。

需要说明的是，在一些其他实施例中，第一导风侧111和第二导风侧112也可以均呈至少部分围绕风机组件10的周侧的多边形面，或者，第一导风侧111和第二导风侧112两者其一可以为呈至少部分围绕风机组件10的周侧的弧形面，第一导风侧111和第二导风侧112两者另一可以为呈至少部分围绕风机组件10的周侧的多边形面，根据实际需求选择即可，在此不做唯一限定。

请参阅图1和图2，进一步地，在本实施例中，风机组件10包括导风罩101和风机102，风机102用于产生气流，风机102的风口朝向导向罩101，模组支架11部分围绕着导风罩101的周侧设置，导风罩101远离风机102风口的周侧与所述第一导风侧111连通，第一导风侧111通过导风罩101与风机102连通，由于导风罩101对气流的汇集作用和导流作用，风机102产生的气流可以集中在散热风道中呈放射状流动，可以有效减少风压损失，提高对电芯12的散热效果。

较佳地，在本实施例中，第一导风侧111沿着导风罩101的部分周侧延伸，如此，第一导风侧111和导风罩101的部分周侧的延伸方向相同，风机102产生的气流可以更加均匀顺畅地通过导风罩101和散热风道。更为优选地，在本实施例中，导风罩101的横截面为扇面结构，模组支架11的横截面也为扇面结构，如此，模组支架11和导风罩101可以共同构成连续的扇状风道，风机102产生的气流在该扇状风道呈放射状流动时，在各个方向的流量基本能保持均匀一致，这样能够大大提高风冷式电池模组的内部温度的一致性。

需要说明的是，在一些其他实施例中，模组支架11可全围绕着导风罩101的周侧设置，第一导风侧111也可以沿导风罩101的全周侧延伸，根据实际需求选择即可。

更为具体地，在本实施例中，导风罩101具有第一进风口和第一出风口，风机102设于第一进风口，第一出风口为弧形风口，第一导风侧111沿第一出风口延伸且连接于第一出风口，风机102可吹气，风机102产生的气流可以依次通过第一进风口、第一出风口、第一导风侧111、安装腔113和第二导风侧112。

需要说明的是，在一些其他实施例中，风机102设于第一出风口，第一进风口为弧形风口，第一导风侧111沿第一进风口延伸且连接于第一进风口，风机102可吸气，风机102产生的气流可以依次通过第二导风侧112、安装腔113、第一导风侧111、第一进风口和第一出风口，根据实际需求选择即可，在此不做唯一限定。

如图2所示，具体地，在本实施例中，箱体14内设有两个风冷式电池模组，两个风冷式电池模组呈环状分布。需要说明的是，在一些其他实施例中，箱体14内也可以设有1个或3个或4个上述的风冷式电池模组，根据实际需求选择即可，在此不做唯一限定。

如图1所示，具体地，在本实施例中，箱体14的侧壁的第一通风孔141与第二导风侧112相对且连通，优选地，第一通风孔141设有多个，且多个第一通风孔141沿第二导风侧112均匀间隔分布，如此设置，气流可在箱体14和风冷式电池模组上共同形成放射状散热风道，以充分且均匀且带动安装腔113内的电芯12的热量，风冷式电池模组的内部温度的一致性得以保证和提高。更为具体地，在本实施例中，箱体14的顶部和/或底部还设有第二通风孔142，第二通风孔142与风机102连通。

如图3和图4所示，较佳地，在本实施例中，安装腔113包括多个子安装腔，多个子安装腔沿模组支架11的围绕方向分布，多个子安装腔一一对应容纳多个电芯12，如此设置，一方面，简化了模组安装工序，降低了模组组装对员工技能的要求，降低了出错的概率，便于电芯12的安装和固定，另一方面，无需设置模组端板，也减少了螺杆等紧固件的使用，组装零件较少，成组效率较高，降低了生产成本，更加重要地，还有利于放射状散热风道的形成。

优选地，在本实施例中，电芯12为圆柱电芯，圆柱电芯具有抗膨胀特性，无电芯12膨胀风险。诚然，在一些其他实施例中，电芯12也可以但不限于为方形电芯12，根据实际需求选择即可，在此不做唯一限定。

可以理解的是，在本实施例中，为了保证绝缘性和可靠性，模组支架11由塑料材质构成，优选地，模组支架11上还设有热铆钉，铝排可以通过该热铆钉直接热铆固定在模组支架11，工艺简单方便，较佳地，铝排上还布置有绝缘片，绝缘片可对电芯12极柱和铝排进行安全保护。

如图3和图4所示，具体地，在本实施例中，模组支架11包括第一支架114和第二支架115，第一支架114和第二支架115相对，安装腔113形成于第一支架114和第二支架115之间，较佳地，在本实施中，第一支架114和第二支架115通过第三卡扣结构13卡扣连接，以减少螺杆等紧固件的使用，降低生产成本。

更为具体地，在本实施例中，第三卡扣结构13包括第一卡柱131和第二卡柱132，第一卡柱131设于第一支架114，第二卡柱132设于第二支架115，第一卡柱131和第二卡柱132相对，第一卡柱131和第二卡柱132两者其一上设有卡接凸起，第一卡柱131和第二卡柱132两者另一上设有卡接孔，卡接凸起可插设于卡接孔内以实现第一支架114和第二支架115之间的卡扣连接。

如图4所示，进一步地，在本实施例中，风冷式电池模组还包括盖设于第一支架114的第一保护盖15和盖设于第二支架115的第二保护盖16，其中，第一保护盖15通过第一卡扣结构17与第一支架114卡扣连接，第二保护盖16通过第二卡扣结构与第二支架115卡扣连接，以进一步减少螺栓等紧固件的使用，节约生产成本，具体地，第一卡扣结构17为设于第一支架114的第一U型卡槽，第二卡扣结构为设于第二支架115的第二U型卡槽，为了保护绝缘性和可靠性，第一保护盖15和第二保护盖16均由塑料材质构成，利用塑料材质本身的弹性，第一保护盖15可通过卡合的方式固定于第一U型卡槽，第二保护盖16可通过卡合的方式固定于第二U型卡槽，从而可减少对紧固件的使用，有效避免紧固件的疲劳风险，并且，非常简单方便，可利于后续维护和拆卸。

如图1、图3和图4所示，具体地，在本实施例中，箱体14包括箱盖143和箱本体，箱盖143可盖设于箱本体，优选地，第一支架114上朝向箱盖143的一侧设有限位凹陷部1141，箱盖143上设有对应该限位凹陷部1141的限位凸起部，限位凸起部可嵌设于该限位凹陷部1141以实现风冷式电池模组在箱体14的可靠固定。需要说明的是，在一些其他实施例中，第一支架114上朝向箱盖143的一侧可设有限位凸起部，箱盖143上可设有对应该限位凸起部的限位凹陷部1141。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.风冷式电池模组，其特征在于，包括：风机组件(10)、模组支架(11)和多个电芯(12)，所述模组支架(11)至少部分围绕所述风机组件(10)的周侧设置，所述模组支架(11)内设有安装腔(113)，多个所述电芯(12)设置于所述安装腔(113)内，相邻所述电芯(12)之间设置有间隔，各所述间隔之间相互连通形成散热流道；

所述模组支架(11)具有第一导风侧(111)和第二导风侧(112)，所述第一导风侧(111)靠近所述风机组件(10)设置，所述第二导风侧(112)远离所述风机组件(10)设置，所述风机组件(10)风口朝向所述第一导风侧(111)设置，所述第一导风侧(111)、所述散热流道和所述第二导风侧(112)依次排列且连通，所述风机组件(10)风口吹出的风由所述第一导风侧(111)进入，穿透所述散热流道，从所述第二导风侧(112)吹出。

2.根据权利要求1所述的风冷式电池模组，其特征在于，所述第一导风侧(111)和所述第二导风侧(112)呈弧形面，所述第一导风侧(111)的弧形面面积小于所述第二导风侧(112)的弧形面面积，所述第一导风侧(111)的弧形面的中轴线与所述第二导风侧(112)的弧形面的中轴线相互重叠。

3.根据权利要求2所述的风冷式电池模组，其特征在于，所述第一导风侧(111)、所述散热流道和所述第二导风侧(112)共同构成散热风道，所述散热风道呈扇形环状。

4.根据权利要求1至3任一项所述的风冷式电池模组，其特征在于，所述风机组件(10)包括导风罩(101)和风机(102)，所述风机(102)用于产生气流，所述风机(102)的风口朝向所述导风罩(101)设置，所述导风罩(101)远离所述风机(102)风口的周侧与所述第一导风侧(111)连通。

5.根据权利要求4所述的风冷式电池模组，其特征在于，所述导风罩(101)的横截面为扇面结构，所述模组支架(11)的横截面为扇面结构。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的风冷式电池模组，其特征在于，所述安装腔(113)包括多个子安装腔，多个所述子安装腔沿所述模组支架(11)的围绕方向分布，多个所述子安装腔一一对应容纳多个所述电芯(12)。

7.根据权利要求1或2或3或5所述的风冷式电池模组，其特征在于，所述模组支架(11)包括第一支架(114)和第二支架(115)，所述第一支架(114)和所述第二支架(115)相对，所述安装腔(113)形成于所述第一支架(114)和所述第二支架(115)之间，所述第一支架(114)和所述第二支架(115)通过第三卡扣结构(13)卡扣连接。

8.储能电池箱，其特征在于，包括箱体(14)，还包括如权利要求1-7任一项所述的风冷式电池模组，所述风冷式电池模组设于所述箱体(14)内，所述箱体(14)的侧壁上设有第一通风孔(141)，所述第一通风孔(141)与第二导风侧(112)连通。

9.根据权利要求8所述的储能电池箱，其特征在于，所述箱体(14)内设有至少两个所述风冷式电池模组，至少两个所述风冷式电池模组呈环状分布。

10.根据权利要求8所述的储能电池箱，其特征在于，所述第一通风孔(141)设有多个，多个所述第一通风孔(141)沿所述第二导风侧(112)均匀间隔分布。