一种具有液冷散热结构的电池模组的制作方法

1.本技术属于电能储能技术领域，具体而言，涉及一种具有液冷散热结构的电池模组。


背景技术：

2.随着以新能源为主体的新型电力系统的建设，新能源在电力系统中渗透率提高。由于使用新能源的储能电池模组具有波动性、间隔性和随机性，无疑给电力系统的安全稳定运行带来巨大挑战。储能电池模组可用于电力系统的发、输、变、配、用各个环节，为电力系统提供调峰、调频、调压、备用等多种服务，进而提升电力灵活性、经济性和安全性。
3.然而，在储能电池模组充放电的过程中，均会产生热量，产生的热量如果不及时排出，将会对电池模组的性能产生影响，甚至会引发危险。目前已有的储能电池模组液冷散热结构通常为在电池底部增加一块散热器，该种模式占用模组内部空间，空间利用率低，且模组支架与液冷系统零件装配关系复杂，装配效率低，成本高。同时，仅在储能电池模组的底部增加散热器导致电池整体温升不均匀，造成电池顶部局部高温的现象，存在安全隐患。
4.因此，需要一种新的电池模组液冷散热结构，结构紧凑、使用方便、散热性能好，从而提高电池的使用寿命长，为现有的液冷电池模组所存在的问题提供一种新的解决方案。
5.在所述背景技术部分，公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术信息。


技术实现要素：

6.本技术旨在提出一种具有液冷散热结构的电池模组，能够为电池侧面提供稳定均匀高效的散热效果，结构紧凑，安全性能高，从而大大提高电池的使用寿命。
7.本技术提出一种具有液冷散热结构的电池模组，包括：第一散热器，设置有冷却液出口；第二散热器，设置所述第一散热器的一侧，且设置有第一冷却液进口；第三散热器，设置所述第一散热器的另一侧，且设置有第二冷却液进口，所述第一散热器、所述第二散热器和所述第三散热器平行设置；至少一个第一电池包，贴合设置于所述第一散热器和所述第二散热器之间，所述至少一个第一电池包包括至少两个电池；至少一个第二电池包，贴合设置于所述第一散热器和所述第三散热器之间，所述至少一个第二电池包包括至少两个电池；第一液冷隔板组，包括至少三个第一液冷隔板，每个第一液冷隔板均连通于所述第一散热器和所述第二散热器，所述每个第一液冷隔板中填充有冷却液，所述第一液冷隔板分别贴合设置在每个第一电池包中的每个电池的两侧；第二液冷隔板组，包括至少三个第二液冷隔板，每个第二液冷隔板均连通于所述第一散热器和所述第三散热器，所述每个第二液冷隔板中填充有冷却液，所述第二液冷隔板分别贴合设置在每个第二电池包中的每个电池的两侧；所述第一液冷隔板组、所述第二液冷隔板组、所述第一散热器、所述第二散热器以及所述第三散热器构成液冷散热通道。
8.根据一些实施例，所述至少一个第一电池包内的每个电池均为方形电池；所述至
少一个第二电池包内的每个电池均为方形电池。
9.根据一些实施例，所述至少一个第一电池包内的每个电池和所述至少一个第二电池包内的每个电池的长宽高均一致。
10.根据一些实施例，当所述至少一个第一电池包内的电池与所述第一散热器和/或所述第二散热器贴合时，贴合面为所述至少一个第一电池包内的电池的宽面或窄面。
11.根据一些实施例，当所述至少一个第二电池包内的电池与所述第一散热器和/或所述第三散热器贴合时，贴合面为所述至少一个第二电池包内的电池的宽面或窄面。
12.根据一些实施例，所述第一散热器和/或所述第二散热器和/或所述第三散热器内部设置有液体匀速结构。
13.根据一些实施例，所述第一液冷隔板组通过可拆卸装置连通于所述第一散热器和所述第二散热器；所述第二液冷隔板组通过可拆卸装置连通于所述第一散热器和所述第三散热器。
14.根据一些实施例，所述冷却液是水或矿物油。
15.根据一些实施例，所述电池模组还包括模组外框架，所述模组外框架设置在所述电池模组的最外围，所述模组外框架包括模组液体出口和模组液体进口，所述模组液体出口连通至所述冷却液出口，所述模组液体进口连通至所述第一冷却液进口和所述第二冷却液进口。
16.根据一些实施例，所述电池模组还包括：均温板，设置在相邻的所述第一电池包之间；所述均温板还设置在相邻的所述第二电池包之间。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
18.图1示出根据本技术示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
19.图2示出根据本技术示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
20.图3示出根据本技术一些实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
21.图4示出根据本技术另一实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
具体实施方式
22.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本技术将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
23.所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
24.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也
不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
25.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
26.本技术提出一种具有液冷散热结构的电池模组，能够为电池侧面提供稳定均匀高效的散热效果，结构紧凑，安全性能高，从而大大提高电池的使用寿命。
27.下面将参照附图，对根据本技术实施例的具有液冷散热结构的电池模组进行详细说明。
28.图1示出根据本技术示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
29.参见图1，示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组包括第一散热器101、第二散热器103、第三散热器105、至少一个第一电池包107、至少一个第二电池包109、第一液冷隔板组111和第二液冷隔板组113。
30.如图1所示，第一散热器101设置有冷却液出口1011；第二散热器103设置第一散热器101的一侧，且设置有第一冷却液进口1031；第三散热器105设置第一散热器101的另一侧，且设置有第二冷却液进口1051，第一散热器101、第二散热器103和第三散热器105平行设置。
31.至少一个第一电池包107贴合设置于第一散热器101和第二散热器103之间，至少一个第一电池包107包括至少两个电池1071；至少一个第二电池包109贴合设置于第一散热器101和第三散热器105之间，至少一个第二电池包109包括至少两个电池1091。
32.第一液冷隔板组111包括至少三个第一液冷隔板1111，每个第一液冷隔板1111均连通于第一散热器101和第二散热器103，每个第一液冷隔板1111中填充有冷却液，第一液冷隔板1111分别贴合设置在每个第一电池包107中的每个电池1071的两侧。
33.第二液冷隔板组113包括至少三个第二液冷隔板1131，每个第二液冷隔板1131均连通于第一散热器101和第三散热器105，每个第二液冷隔板1131中填充有冷却液，第二液冷隔板113分别贴合设置在每个第二电池包109中的每个电池1091的两侧；第一液冷隔板组111、第二液冷隔板组113、第一散热器101、第二散热器103以及第三散热器105构成液冷散热通道。
34.根据示例实施例，至少一个第一电池包107内的每个电池1071均为方形电池，至少一个第二电池包109内的每个电池1091也均为方形电池。而在一些实施例中，电池包中的电池也可以是圆柱形电池，根据电池的具体造型，适应性的改变冷隔板的造型和贴合状态，本技术不限制于电池的外形。为保证电池模组的液冷散热结构散热效果的均匀性，至少一个第一电池包107内的每个电池1071和至少一个第二电池包109内的每个电池1091的长宽高均一致，以实现液冷散热的均衡控制。
35.根据示例实施例，第一散热器101和/或第二散热器103和/或第三散热器105内设置有液体匀速结构(图中未示出)，液体匀速结构用于保持第一液冷隔板组111、第二液冷隔板组113、第一散热器101、第二散热器103和第三散热器105之间的液体流速一致，在进行液
冷散热的过程中保证电池模组的散热均衡性。
36.根据本技术的一些实施例，由于第一散热器101、第二散热器103、第三散热器105、第一液冷隔板组111和第二液冷隔板组113是一个完整的液体回路，匀速结构可以仅设置在第一散热器101或第二散热器103或第三散热器105中的一者或多者，也可以同时设置在第一散热器101、第二散热器103和第三散热器105中，本技术不限于此。
37.根据示例实施例，用于散热的冷却液是水或矿物油，为保证液冷散热结构散热均匀，填充于散热结构中的液体成分应当均匀且唯一。
38.根据示例实施例，第一液冷隔板组111通过可拆卸装置连通于第一散热器101和第二散热器103；第二液冷隔板组113通过可拆卸装置连通于第一散热器101和第三散热器105。
39.根据示例实施例，至少一个第一电池包107内的电池包数量为至少两个时，至少一个第一电池包107内的相邻电池包之间设置有均温板(图中未示出)；至少一个第二电池包109内的电池包数量为至少两个时，至少一个第二电池包109内的相邻电池包之间设置有均温板。均温板用于均衡相邻电池包之间的温度，避免电池包之间的温度差异对液冷散热结构的散热效果产生影响。
40.图2示出根据本技术示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
41.参见图2，示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组包括第一散热器101、相对设置于第一散热器101两侧的第二散热器103和第三散热器105、至少一个第一电池包107、至少一个第二电池包109、第一液冷隔板组111和第二液冷隔板组113和模组外框架115。
42.如图2所示，模组外框架115设置在电池模组的最外围，模组外框架115包括模组液体出口1151和模组液体进口1153，模组液体出口1151连通至冷却液出口1011，模组液体进口1153分别连接至第一冷却液进口1031和第二冷却液进口1051。
43.根据一些实施例，模组外框架115内布置有相应的液体进口管路和液体出口管路，冷却液出口1011通过液体出口管路连通至模组液体出口1151，第一冷却液进口1031和第二冷却液进口1051通过液体进口管路连通至模组液体进口1153。液体出口管路和液体进口管路通过固定螺钉或铆钉固定到模组外框架上，避免在液冷散热结构散热的过程中管路窜动对散热效果产生影响。
44.根据一些实施例，模组外框架115的主要结构为铝合金材料或铜质材料，铝合金材料或铜质材料的良好导热率可以避免模组外框架115在散热的过程中产生热量的堆叠
45.图3示出根据本技术一些实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
46.参见图3，示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组包括第一散热器101、相对设置于第一散热器101两侧的第二散热器103和第三散热器105、至少一个第一电池包107、至少一个第二电池包109、第一液冷隔板组111和第二液冷隔板组113。
47.所述至少一个第一电池包107内部的电池包数量为2个，其中每个电池包包括7个电池。
48.根据本技术的技术构思，本技术对电池包数量及其包含的电池数量不做限制，根据使用需求可以灵活配置电池包数量及其包含的电池数量，相应的灵活设置液冷隔板的数量。
49.图4示出根据本技术另一实施例的具有液冷散热结构的电池模组的结构示意图。
50.参见图4，另一实施例的具有液冷散热结构的电池模组包括第一散热器101、相对设置于第一散热器101两侧的第二散热器103和第三散热器105、至少一个第一电池包107、至少一个第二电池包109、第一液冷隔板组111和第二液冷隔板组113。
51.如图4所示，第一散热器101设置有冷却液出口1011；第二散热器103设置第一散热器101的一侧，且设置有第一冷却液进口1031；第三散热器105设置第一散热器101的另一侧，且设置有第二冷却液进口1051，第一散热器101、第二散热器103和第三散热器105平行设置。
52.至少一个第一电池包107贴合设置于第一散热器101和第二散热器103之间，至少一个第一电池包107包括至少两个电池1071；至少一个第二电池包109贴合设置于第一散热器101和第三散热器105之间，至少一个第二电池包109包括至少两个电池1091。
53.第一液冷隔板组111包括至少三个第一液冷隔板1111，每个第一液冷隔板1111均连通于第一散热器101和第二散热器103，每个第一液冷隔板1111中填充有冷却液，第一液冷隔板1111分别贴合设置在每个第一电池包107中的每个电池1071的两侧。
54.第二液冷隔板组113包括至少三个第二液冷隔板1131，每个第二液冷隔板1131均连通于第一散热器101和第三散热器105，每个第二液冷隔板1131中填充有冷却液，第二液冷隔板113分别贴合设置在每个第二电池包109中的每个电池1091的两侧；第一液冷隔板组111、第二液冷隔板组113、第一散热器101、第二散热器103以及第三散热器105构成液冷散热通道。
55.根据另一实施例，至少一个第一电池包107内电池1071的宽面贴合至第一散热器101和第二散热器103；至少一个第二电池包109内电池1091的宽面贴合至第一散热器101和第三散热器105。
56.根据本技术的技术构思，本技术的至少一个第一电池包107内的电池1071和至少一个第二电池包109内的电池1091的摆放方向，可以是宽面贴合散热器，也可以是窄面贴合散热器，本技术对电池和散热器的贴合状态不做限制。
57.以上对本技术实施例进行了详细描述和解释。应清楚地理解，本技术描述了如何形成和使用特定示例，但本技术不限于这些示例的任何细节。相反，基于本技术公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
58.通过对示例实施例的描述，本领域技术人员易于理解，根据本技术实施例的技术方案至少具有以下优点中的一个或多个。
59.根据本技术的一些实施例，本技术的具有液冷散热结构的电池模组采用侧面液冷散热模式，结构紧凑，散热效果好，解决了风冷散热存在的局部高温的现象，实用方便，为电池模组的散热提供了新的解决方案。
60.根据本技术的一些实施例，本技术的散热器内设置有液体匀速结构，液体匀速结构用于保持液冷隔板之间的液体流速一致，在进行液冷散热的过程中保证电池模组的散热均衡性。
61.根据本技术的一些实施例，相邻电池包之间设置有均温板，均温板用于均衡相邻电池包之间的温度，避免电池包之间的温度差异对液冷散热结构的散热效果产生影响。
62.以上具体地示出和描述了本技术的示例性实施例。应可理解的是，本技术不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本技术意图涵盖包含在所附权利要求的
精神和范围内的各种修改和等效设置。