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：底部散热器，包括冷却液进口、冷却液出口和散热器主体，所述散热器主体内部设置有密集且连续的液体通道，所述液体通道内填充有冷却液；
8.至少一个电池包，每个电池包包括阵列设置的多个电池，所述至少一个电池包设置在所述底部散热器上，所述多个电池中相邻电池的接触面之间分别设置有至少一个第一均温板。
9.根据一些实施例，所述底部散热器的材质为铝合金或铜质材料。
10.根据一些实施例，所述底部散热器由多个连续的流道的原材料拼接形成或由带有流道的铝块整体焊接而成。
11.根据一些实施例，所述冷却液是水或矿物油。
12.根据一些实施例，所述底部散热器通过螺钉固定于所述至少一个电池包的底部。
13.根据一些实施例，每个第一均温板呈l字形，部分设置于所述多个电池中相邻电池的接触面之间，部分贴合于所述至少一个电池包的侧壁。。
14.根据一些实施例，每个第一均温板呈平板状，相邻的第一均温板平行设置。
15.根据一些实施例，所述多个电池通过轧带贴合至所述至少一个第一均温板。
16.根据一些实施例，所述冷却液进口和/或所述冷却液出口附近设置有漏水口。
17.根据一些实施例，所述多个电池均为方形电池，所述多个电池的长宽高均一致。
18.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
19.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。
20.图2示出根据本技术示例实施例的底部散热器的结构示意图。
21.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。
22.图4示出根据本技术一些实施例的电池包的侧视图。
具体实施方式
23.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。
24.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。
25.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。
26.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。
27.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。
28.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。
29.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。
30.参见图1，示例实施例的具有液冷散热结构的电池模组包括底部散热器101和至少一个电池包103。
31.如图1所示，底部散热器101包括冷却液进口1011、冷却液出口1013和散热器主体1015，散热器主体1015呈扁平形，散热器主体1015内部设置有密集且连续的液体通道(图中
未示出)，液体通道内填充有冷却液；
32.至少一个电池包103，每个电池包包括阵列设置的多个电池1031，至少一个电池包103设置在底部散热器101上，多个电池1031中相邻电池的接触面之间分别设置有至少一个第一均温板1033。
33.根据示例实施例，至少一个第一电池包103内的每个电池1031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，适应性的改变液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103内的每个电池1031的长宽高均一致，以实现液冷散热的均衡控制。
34.根据示例实施例，底部散热器101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底部散热器101内的液体流速一致，在进行液冷散热的过程中保证电池模组的散热均衡性。
35.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。
36.根据示例实施例，底部散热器101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底部散热器101在散热的过程中产生热量的堆叠。
37.根据示例实施例，底部散热器101由多个连续的流道的型材拼接形成或由带有流道的原材料整体焊接而成。
38.根据示例实施例，底部散热器101通过螺钉固定于至少一个电池包103的底部。而在本技术的一些实施例中，底部散热器101也可以通过铆钉、轧带等紧固件固定于至少一个电池包103的底部，本技术不限于底部散热器101的固定方式。
39.根据示例实施例，第一均温板1033设置在相邻的电池之间，用于防止由于底面散热器的散热效果造成的电池底面温度低、顶端温度高的现象，用于使电池包整体得到更好的均温散热效果。
40.根据一些实施例，底部散热器101自身即可作为电池模组的底部结构，至少一个电池包103安装于底部散热器101上。
41.图2示出根据本技术示例实施例的底部散热器的结构示意图。
42.参见图2，示例实施例底部散热器包括冷却液进口1011、冷却液出口1013、散热器主体1015和漏水口1017。
43.如图2所示，冷却液进口1011和冷却液出口1013设置在散热器主体1015的同一侧，冷却液进口1011和冷却液出口1013附近设置有漏水口。
44.根据示例实施例，冷却液进口1011和冷却液出口1013设置在散热器主体1015的同一侧，可以实现在电池模组的一侧同时完成冷却液的添加和回收，进而可以减小冷却液装置的空间占用率。根据本技术的一些实施例，冷却液进口1011和冷却液出口1013附近设置有冷却液回收装置，经由冷却液出口1013排出的冷却液经放置冷却后重新经过冷却液进口1011进入底部散热器，进而实现冷却液的二次利用。
45.根据示例实施例，冷却液进口1011和冷却液出口1013设置在散热器主体1015的同一侧，这种布置方式利于底部散热器内部的液冷管路布置，能在单位面积内设置更密集且连续的液体通道，进而达到更好的电池组液冷效果。
46.根据示例实施例，冷却液进口1011和/或冷却液出口1013出口附近设置有漏水口1017，当液冷系统工作时，由于冷却液在液冷管路中受热，会存在冷却液液位上升的现象，漏水口1017用于防止冷却液溢出液冷管路，进而保证底部散热器的正常运行。
47.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。
48.参见图3，一些实施例的具有液冷散热结构的电池模组包括底部散热器和一个电池包103。
49.如图3所示，一个电池包103包括阵列设置的八个电池1031，一个电池包103设置在底部散热器101上，八个电池1031中相邻电池的接触面之间设置有七个第一均温板1033。
50.根据本技术的一些实施例，第一均温板1033设置在相邻的电池之间，用于防止由于底面散热器的散热效果造成的电池底面温度低、顶端温度高的现象，用于使电池包整体得到更好的均温散热效果。
51.根据本技术的技术构思，在实际使用过程中，根据使用场景和需求的不同，灵活布置均温板的位置和形状。
52.根据本技术的一些实施例，每个第一均温板呈l字形，部分设置于所述多个电池中相邻电池的接触面之间，部分贴合于所述至少一个电池包的侧壁。进一步的，相邻的第一均温板为首尾相接、交错布置状态，相邻的第一均温板贴合于电池包的侧壁的部分分别位于电池包的相对侧壁，从而使第一均温板整体呈类弓字形布置，这种布置方式可以节约均温板的布置成本，同时避免电池的局部热量集中。
53.根据本技术的另一实施例，每个第一均温板呈平板状，相邻第一均温板分别贴合于电池之间且互相平行设置，于电池包的侧壁处不设置均温板，这种布置方式可以在一定程度上均衡电池的温度，同时节约布置空间和成本。
54.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和布置位置。
55.图4示出根据本技术一些实施例的电池包的侧视图。
56.参见图4，一些实施例的电池包中的电池通过轧带201贴合至第一均温板。
57.根据本技术的一些实施例，电池包中的电池也可以通过卡箍、喉箍、卡套等紧固件贴合至第一均温板，本技术对电池包和均温板之间的紧固方式不做具体限定。
58.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。
59.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。
60.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底面液冷散热模式，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。
61.根据本技术的一些实施例，本技术的底部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。
62.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。
63.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。