一种储能电池箱风道的隔板结构及储能电池箱的制作方法

1.本实用新型涉及储能设备技术领域，具体涉及一种储能电池箱风道的隔板结构及具有该隔板结构的储能电池箱。


背景技术：

2.随着储能行业的发展，基于二次电池成组的电池系统得到了广泛应用。储能电池在长期运行的过程中，电芯会产生不同程度的发热现象，现有设计中通常采用风冷设计作为储能电池系统热管理的主流设计方式。现有的储能电池的风冷设计结构简单，冷风基本是从电池箱的后方开孔进入到电池箱内，经过温度较高的电芯侧面，从而带走电芯的热量。但此种后进风散热方式仍存在一些问题：对每个电芯的周边风量不可控制，靠近主风道的电芯侧面风速较快，风量较大，从而导致这部分的电芯温度较低。而且，后方进风口的冷风温度较低，而经过后排电芯的热传递，冷风吹到前排的时候，由于吸收了后排电芯的热量，前面的风温度较高，散热效果比后面差，从而导致前后电芯的温度存在差异。由于每个电芯的散热程度不同，导致同一个系统内的不同位置的电芯温度不同。长此以往，在高温环境下运行的电芯使用寿命会下降，会导致整个储能电池系统储存容量降低。因此，有必要对现有的储能电池箱的风冷散热设计改进。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术问题，本实用新型目的是提供一种储能电池箱风道的隔板结构及储能电池箱，解决了现有技术中的后进风散热设计造成的电池模组中的每个电芯的散热程度不同导致电池模组储能容量降低的问题。
4.本实用新型的技术方案是：
5.本实用新型的其中一个目的在于提供一种储能电池箱风道的隔板结构，所述的隔板结构适于放置于储能电池箱的箱体内底部并与箱体底部的底板之间间隔设置以形成风道，所述的箱体的长度方向的一端的端板的底端开设有若干与所述风道相通的进风孔，所述的隔板结构包括：
6.主体，其的上表面实施为用于承载电池模组的承载面；
7.若干进风口，沿箱体的长度方向间隔设置在所述主体上且任意所述进风口由朝向所述风道的一面向上贯通所述承载面，沿靠近进风孔至远离进风孔的方向上，靠近进风孔的进风口的孔径大于远离进风孔的进风口的孔径且中间的进风口的口径大于两端的进风口的孔径。
8.优选地，任意所述进风口沿所述箱体的宽度方向延伸。
9.优选地，靠近所述进风孔的进风口的延伸长度要小于远离所述进风孔的进风口的延伸长度。
10.优选地，靠近所述进风孔的进风口距离开设有所述进风孔的第一端板的长度要大于远离所述进风孔的进风口距离与第一端板相对的第二端板的长度。
11.优选地，沿所述箱体的宽度方向，所述隔板结构还包括分别设于所述主体的宽度的两端的弯折部，所述弯折部的顶端面高于所述承载面。
12.优选地，所述弯折部包括依次相连的第一竖向部和第一横向部；
13.所述第一竖向部与所述主体连接；
14.所述第一横向部的板面高于所述承载面且所述第一横向部上开设有若干通孔。
15.优选地，所述弯折部还包括第二竖向部和第二横向部；
16.所述第二横向部的板面低于所述承载面，所述第二横向部上开设有若干供紧固件穿过以使所述隔板结构与所述箱体的底板固定的固定孔。
17.优选地，所述主体的朝向所述风道的一面上间隔设有若干支撑结构，所述支撑结构上至少对应所述进风口位置镂空；和/或
18.所述主体上还设有两排定位结构，两排定位结构对称分布在所述主体的宽度方向的两端且每排定位结构沿主体的长度方向间隔排布。
19.本实用新型的另一个目的在于提供一种储能电池箱，包括箱体、电池模组和上述任一项的隔板结构。
20.优选地，所述箱体的与开设有所述进风孔的第一端板相对的第二端板上设有抽风孔，所述抽风孔的最底端位置要高于所述承载面，所述抽风孔处设有抽风风扇。
21.与现有技术相比，本实用新型的优点是：
22.本实用新型的一种储能电池箱风道的隔板结构，通过仿真设计进风口，使得每个进风口的风速和风量一致且各个进风口处的风的温度一致，从而保证电池模组中各个电芯的温度的一致性，延长电池模组的使用寿命。解决了现有技术中后进风散热设计造成的电池模组中的每个电芯的散热程度不同导致电池模组储能容量降低的问题。
附图说明
23.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
24.图1为本实用新型实施例的储能电池箱风道的隔板结构的立体结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例的储能电池箱风道的隔板结构的上表面朝前的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例的储能电池箱风道的隔板结构的支撑结构的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例的储能电池箱的其中一个视角的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例的储能电池箱的另一个视角的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例的储能电池箱（省略了电池模组）的纵向剖切结构示意图；
30.图7为图6中a处局部放大结构示意图；
31.图8为本实用新型实施例的储能电池箱的横向剖切结构示意图；
32.图9为图8中b处局部放大结构示意图；
33.图10为图8中c处局部放大结构示意图。
34.其中：1、隔板；11、主体；111、111a-111d、进风口；112、凹陷部；12、弯折部；121、第一竖向部；122、第一横向部；1221、通孔；123、第二竖向部；124、第二横向部；1241、开槽；13、
支撑结构；131、第一横向支撑；1311、镂空部；132、竖向支撑；1321、侧通孔；133、第二横向支撑；14、紧固件；15、定位结构；151、第一定位件；152、第二定位件；2、箱体；21、底板；22、第一端板；221、进风孔；23、第二端板；231、抽风孔；3、电芯；31、冷却间隙。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
36.实施例：
37.参见图1至图10，本实用新型实施例的隔板1结构适于放置于储能电池箱的箱体2内底部并与箱体2底部的底板21之间间隔设置以形成风道，箱体2的长度方向的一端的端板上开设有若干与风道相通的进风孔221。具体的，本实用新型实施例的一种储能电池箱风道的隔板1结构，包括主体11和若干进风口111。主体11为一与箱体2的底板21相匹配且上下相对间隔设置的平板，该平板的上表面也即主体11的上表面实施为用于承载箱体2内的电池模组的承载面。需要说明的是，箱体2内的电池模组包括多个电芯3比如本实用新型实施例中优选为四个，四个电芯3沿箱体2的长度方向或者主体11的长度方向两两之间间隔设置以形成供冷风通过以对电芯3表面进行风冷散热的冷却间隙31。另外，需要说明的是，主体11上的进风口111与冷却间隙31是对应的，也就是说任一进风口111与对应的冷却间隙31至少部分是重叠的。以便于冷风更好的通过进风口111向上对冷却两侧的电芯3进行散热冷却。此外，若干进风口111沿箱体2的长度方向也即如图2所示的左右方向间隔设置在主体11上且任意进风口111由朝向风道的一面向上贯通承载面，沿靠近进风孔221至远离进风孔221的方向上，靠近进风孔221也即如图2所示的右端的进风口111的孔径大于远离进风孔221也即如图2所示的左端的进风口111的孔径且中间的进风口111的口径大于两端的进风口111的孔径。如此设计，是为了保证所有的进风口111的出风量和风速一致。更具体的，如图2所示，为了便于区分和描述，由如图2所示的右到左的方向，进风口依次用进风口111a、进风口111b、进风口111c和进风口111d表述，其中进风口111b的孔径最大，其次为进风口111a、进风口111d孔径最小的为进风口111c。对于各进风口的孔径不做具体描述和限定，本领域技术人员可以通过流道仿真原理进行设计，保证冷风到每个电池模组的速度基本一致。本实用新型实施例的隔板1结构，当冷却时，通过抽风风扇（未示出）在进风孔221的另一侧进行抽风，风由底部风道经进风口111向上抽，各个进风口111位置的风与进风孔221位置的风的温度一致，也就是说各个进风口111处的风的温度一致，从而保证电池模组中各个电芯3的温度的一致性，延长电池模组的使用寿命。解决了现有技术中后进风散热设计造成的电池模组中的每个电芯的散热程度不同导致电池模组储能容量降低的问题。
38.根据本实用新型实施例的一些实施例，如图2所示，任意进风口111沿箱体2或者主体11的宽度方向延伸。优选地，靠近进风孔221的进风口111a的延伸长度要小于远离进风孔221的进风口111d的延伸长度。对于各进风口111的延伸长度不做具体描述和限定，本领域技术人员可以通过流道仿真原理进行设计，保证冷风到每个电芯3的速度基本一致即可。如图2所示，进风口111d的延伸长度最长且为一整段，其次为进风口111b和进风口111c且为分
段，最短的为进风口111a且为分段。另外，进风口111b分隔成三段，中间一段的延伸长度小于两侧的两段的延伸长度，同理，进风口111c也分隔成三段，但是不同的是，中间一段的延伸长度要大于两侧的两段的延伸长度。进风口111a也分为三段且中间一段的延伸长度远远大于两侧的两段的延伸长度。此外，进风口111a、进风口111b和进风口111c的两侧也即如图2所示的上下两侧分别还设有一个细小的风孔且距离。
39.根据本实用新型实施例的一些实施例，如图2至图4所示，靠近进风孔221的进风口111a距离开设有进风孔221的第一端板22的长度要大于远离进风孔221的进风口111d距离与第一端板23相对的第二端板23的长度。如图2所示，进风口111a距离主体11的右端的长度l1要大于进风口111d距离主体11的左端的长度l2，比如进风口111a距离主体11的右端的长度l1为进风口111d距离主体11的左端的长度l2的2-3倍。具体也不做限定，本领域技术人员可以根据仿真设计得到。
40.根据本实用新型实施例的一些实施例，如图1和图2所示，沿箱体2的宽度方向，主体11的宽度的两端分别设有一弯折部12，弯折部12的顶端面高于承载面。具体的，如图1所示，弯折部12包括依次相连的第一竖向部121、第一横向部122、第二竖向部123和第二横向部124，第一竖向部121与主体11连接，第一横向部122的板面高于承载面且第一横向部121上开设有若干通孔1221。通孔1221的设置可以更进一步的将风道内的冷风由风道内向上抽以对电芯3的朝向箱体2长边的外表面（进风口的冷风是对电芯3的相互面对的表面也即朝向箱体2宽边的表面进行散热冷却）进行散热冷却，进一步提高散热冷却效果。第二横向部124的板面低于承载面，第二横向部124上开设有若干供紧固件14比如螺栓穿过以使隔板1结构与箱体2的底板21固定的固定孔（未图示）。可以方便隔板1与底板21之间的固定安装，提高固定牢靠性。作为可替换的实施例，弯折部12也可以仅仅包括第一竖向部121和第一横向部122，也即隔板1呈倒“几”字型。作为可选的，如图1和图2所示，第二横向部124上间隔开设有开槽1241，可以减轻隔板1的重量。优选地，隔板1采用一体成型结构。也即主体11和弯折部12为一体成型结构，比如采用一块钣金件压铸弯折成型。
41.根据本实用新型实施例的一些优选实施例，为了进一步提高隔板1的支撑强度且确保风道的结构，主体11的朝向风道的一面上间隔设有若干支撑结构13，支撑结构13上至少对应进风口111位置镂空。具体的，如图1所示，若干支撑结构13沿主体11的宽度方向或者箱体2的宽度方向间隔设置在主体11的底部。如图3所示，支撑结构13呈“几”字型，具体的，支撑结构13由第一横向支撑131、两个竖向支撑132及两个第二横向支撑133构成，第一横向支撑131上对应进风口111位置镂空已形成供冷风向上进入到进风口的镂空部1311。支撑结构13的长度方向与主体11的长度方向或者箱体2的长度方向一致。优选地，为了便于冷风由风道经镂空部1311顺利进入到进风口111，每个竖向支撑132上还设有一排侧通孔1321。根据本实用新型实施例的一些进一步优选实施例，主体11的朝向风道的一面上还设有两排定位结构15。如图6至图10所示，两排定位结构15对称分布在主体11的宽度方向的两端且每排定位结构15沿主体11的长度方向间隔排布。具体的，如图10所示，定位结构15包括第一定位件151和第二定位件152，主体11上设有由承载面朝向风道一侧凹陷的凹陷部112，凹陷部112的底面贯通，第二定位件152为螺钉，穿过凹陷部112上的贯通处向下与设于主体11的朝向风道的一面也即主体11的下表面上的第一定位件151连接，第一定位件151为内开有螺纹孔的定位柱，第一定位件151的底端抵接在底板21的上表面形成对隔板1的支撑定位。作为
可替换的实施例，可以仅仅设置支撑结构13和定位结构15中的一个。
42.本实用新型实施例还包括一种储能电池箱，包括箱体2、电池模组及上述实施例的隔板结构。如图8所示，沿箱体2的长度方向，电池模组包括四个电芯3，四个电芯3间隔放置固定在隔板1的主体11上且任意相邻两个电芯3之间形成有冷却间隙31，对应的主体11上的进风口111与冷却间隙31一一对应也即数量也为四个。如图4所示，箱体2的后端板也即第一端板22的底部沿箱体2的宽度方向间隔设有一排进风孔221，进风孔221和隔板1与底板21之间的间隔也即风道对应。如图5所示，箱体2的前端板也即第二端板23上开设有抽风孔231，抽风孔231的最底端位置要高于隔板1的主体11也即高于进风口111，可选的，抽风孔231开设置在第二端板23的中间位置，在抽风孔231位置安装有抽风装置比如抽风风扇（未图示），从而冷风由底部风道经进风口111向上对电池模组的各个电芯3的表面进行均匀冷却后再由抽风孔231处抽出箱体2外，实现对电池模组的风冷散热。由于采用了上述实施例的隔板结构，故而具有上述隔板结构的有益效果，也即冷风到每个电芯3的速度基本一致，各个进风口111处的风的温度一致，从而保证电池模组的每个电芯3的温度的一致性，延长电池模组的使用寿命。
43.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。