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CN101894985A - 一种电池组冷却结构 - Google Patents

一种电池组冷却结构 Download PDF

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刘皓
范茂松
王丽娜
惠东
来小康
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Abstract

本发明涉及一种电池冷却结构，电池组的两侧各设有一挡板，两个挡板之间固接有用于对电池组进行固定的角钢，各电池单体之间留有缝隙，将由挡板和角钢固定后的电池组固接于电池箱内，该冷却结构包括安装在电池组两侧的进风结构和出风结构，进风结构包括引流板I和均匀插接在引流板I上的进风管，出风结构包括引流板II、设置在电池箱侧板上的风扇以及均匀插接在引流板II上的出风管。该电池组冷却结构具有独立的通风风道，避免了由压力场不均匀而引起的流场分布的不均，使各电池单体表面温度保持良好的一致性。另外由于是独立的风道，避免了冷却风量由于短路或其它情况导致的损失，提高了风扇的冷却效率。

Description

一种电池组冷却结构
技术领域
本发明属于电池领域，特别涉及一种适合电动汽车和储能系统用的电池组冷却结构。
背景技术
随着一次能源如石油、天然气等资源变得越来越紧缺，人类面临着生存环境可能不断恶化的严峻挑战。为降低能源成本并实现世界的可持续发展，世界各国都开展了电动汽车和储能技术的研究，其思路就是采用大功容量的电池作为动力系统和能量储存系统。因此选择合适的电池也成为了发展电动车技术及储能技术的关键之一。
电池在充、放电时会产生电化学反应热和焦耳热，而热量会和其它因素共同影响电池温度的变化。而在电动车和储能系统中，电池均是成组使用的，温度的变化趋势势必会使得电池之间存在一定的温度差异。温差主要影响电池组的整体寿命和稳定性。由于高温可以加速电解液、电极和隔膜的老化速率，当电池组中温差较大时，高温部分的老化率会明显快于低温部分，随着时间的积累不同电池之间的物性差异将越加明显，从而破坏了电池组的一致性，最终使整组电池提前失效。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种具有良好通风散热效果且能延长电池使用寿命的电池组冷却结构。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电池组冷却结构，所述电池组的两侧各设有一档板，所述两个档板之间固接有用于对电池组进行固定的角钢，所述各电池单体之间留有缝隙，将由挡板和角钢固定后的电池组固接于电池箱内，其特征在于：该冷却结构包括安装在电池组两侧的进风结构和出风结构，所述进风结构包括引流板I和均匀插接在引流板I上的进风管，所述出风结构包括引流板II、设置在电池箱侧板上的风扇以及均匀插接在引流板II上的出风管，所述电池组一侧的角钢之间设有与挡板相垂直的引流板I，所述电池组另一侧的角钢之间设有与引流板I相平行的引流板II，所述进风管的一开口端插接在引流板I上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端伸出到与其相对的电池箱侧板外，所述出风管的一开口端插接在引流板II上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端对准设在电池箱侧板上的风扇，所述固定风扇的电池箱侧板与引流板II临近且平行。
其中，所述出风管的一开口端插接在引流板II上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端插接在与引流板II平行设置的引流板III上，所述引流板III的两端与电池箱相连接。
其中，所述电池箱为立方体形状，其由内部框架以及固定在框架外围的侧板、顶板和底板组成，所述框架由角钢焊接而成，所述框架底部的两根相平行的角钢之间固接有条形方钢，所述由挡板和角钢固定后的电池组通过所述方钢固接于电池箱内。
其中，所述缝隙的宽度为4mm。
其中，所述电池组由长方体的电池单体组成，每个电池单体的顶端均设有正极极柱和负极极柱。
本发明的有益效果是：该电池组冷却结构具有独立的通风风道，避免了由压力场不均匀而引起的流场分布的不均，使各电池单体表面温度保持良好的一致性。另外由于是独立的风道，避免了冷却风量由于短路或其它情况导致的损失，提高了风扇的冷却效率。
附图说明
图1为电池单体示意图；
图2为由挡板和角钢固定后的电池组示意图；
图3为电池箱的框架示意图；
图4为电池组固定在电池箱框架中的结构示意图；
图5为进风管及引流板I组合后的结构示意图；
图6为出风管、引流板II及引流板III组合后的结构示意图；
图7为本发明电池组冷却结构的内部结构示意图；
图8为本发明电池组冷却结构的外部结构示意图；
图中，1-电池单体，2-档板，3-角钢，4-缝隙，5-方钢，6-引流板I，7-引流板II，8-出风管，9-进风管，10-引流板III，11-风扇，12-电池箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明中的电池冷却结构做进一步详细的说明。
如图2所示，本发明的电池组1由16块电池单体分成两排设置在两个挡板2之间，每两个电池单体之间均留有4mm用于通风的缝隙4，在电池组的顶端和底端的边沿处均采用条形角钢3固定，四根角钢的端部均固接于左、右两侧的挡板2上，角钢及挡板会对电池组起到固定及夹紧的作用。如图1所示，本发明中所使用的电池单体1为一长方体，在其顶端具有两个极柱：分别为正极极柱和负极极柱。
如图3所示，电池箱为立方体形状、其由四个侧板、一个顶板、一个底板和内部框架组成，所述电池箱的框架由角钢焊接组成，在底部两个相平行的长边之间焊接有两个条形方钢5。如图4所示出，将电池组1两侧的挡板2固定在框架内的条形方钢5上，这样既起到固定的作用，又起到电池绝缘的作用。
图5、图7所示，所述引流板I6通过螺栓固定在电池组侧面的两个角钢3上，引流板I6上插接有均匀分布的9个进风管9，进风管的数目与各电池单体之间的缝隙相等，进风管9的一开口端插接在引流板I上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端伸出电池箱的侧板外。如图6-8所示，在与引流板I相平行的电池组另一侧的角钢3上设有引流板II7，引流板II7上插接有均匀分布的出风管8，出风管8的一开口端插接在引流板II上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端插接在与引流板II平行设置的引流板III10上，所述引流板III10的两端与电池箱相连接，在与引流板III临近且平行的电池箱侧板上设有3个风扇11，该风扇起到吸风的作用，可将电池组产生的热量及时排走。所述进风管9、电池单体之间的间隙和出风管8共同组成了一个大风道，以利于安装风扇11将电池组产生的热量排出。引流板III的设置可以使其与外部电池箱12形成一个汇流风道，便于风扇将热气体排出。图7示出了整个箱体的内部图。本发明采用强制风冷的电池组冷却结构，确保了电池组在安全的温度范围内运行，保证电池组温度上的一致性，提高电池组在使用过程中的安全性，同时提高电池组的使用寿命。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种电池组冷却结构，所述电池组(1)的两侧各设有一档板(2)，所述两个档板之间固接有用于对电池组进行固定的角钢(3)，所述各电池单体之间留有缝隙(4)，将由挡板和角钢固定后的电池组固接于电池箱(12)内，其特征在于：该冷却结构包括安装在电池组两侧的进风结构和出风结构，所述进风结构包括引流板I(6)和均匀插接在引流板I上的进风管(9)，所述出风结构包括引流板II(7)、设置在电池箱侧板上的风扇(11)以及均匀插接在引流板II上的出风管(8)，所述电池组一侧的角钢(3)之间设有与挡板(2)相垂直的引流板I(6)，所述电池组另一侧的角钢(3)之间设有与引流板I相平行的引流板II(7)，所述进风管(9)的一开口端插接在引流板I上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端伸出到与其相对的电池箱侧板外，所述出风管(8)的一开口端插接在引流板II上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端对准设在电池箱侧板上的风扇(11)，所述固定风扇的电池箱侧板与引流板II临近且平行。
2.如权利要求1所述的电池组冷却结构，其特征在于：所述出风管(8)的一开口端插接在引流板II上并与电池单体之间的缝隙相对齐、其另一开口端插接在与引流板II平行设置的引流板III(10)上，所述引流板III(10)的两端与电池箱相连接。
3.如权利要求1所述的电池组冷却结构，其特征在于：所述电池箱(12)为立方体形状，其由内部框架以及固定在框架外围的侧板、顶板和底板组成，所述框架由角钢焊接而成，所述框架底部的两根相平行的角钢之间固接有条形方钢(5)，所述由挡板和角钢固定后的电池组通过所述方钢(5)固接于电池箱内。
4.如权利要求1所述的电池组冷却结构，其特征在于：所述缝隙(4)的宽度为4mm。
5.如权利要求1所述的电池组冷却结构，其特征在于：所述电池组(1)由长方体的电池单体组成，每个电池单体的顶端均设有正极极柱和负极极柱。
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