可降低温差的电芯模组以及温差控制方法与流程

本申请涉及电芯，具体而言，涉及一种可降低温差的电芯模组以及温差控制方法。

背景技术：

1、在大型储能领域，电芯中间散热隔板由于是开模制作，导致每个散热孔位大小一致，使电芯模组靠近风扇抽风一侧风压较高、温度较低，远离风扇抽风一侧风压较低，温度较高，在同一组电芯模组上，形成较大温差，影响电芯模组整体循环寿命。

2、目前，为减小温差，需要不断配合风扇或空调来调整散热孔设计，来满足电芯对散热以及均温性的要求。常规风道口散热控温调节是通过控制风道钣金开孔大小以及开孔位置进行调节，由于电芯模组长度、集成数量以及分布位置可以多元化组合，传统风道钣金开孔调节需要不断调整进行适配，对风道钣金加工量较大，安装精度较高、加工成本较高且无法试错。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种可降低温差的电芯模组，以解决相关技术中通过控制风道钣金开孔大小以及开孔位置进行温差调节，在应用于不同类型的电芯时，需要单独加工，导致加工量较大，并且安装精度要求高、加工成本较高且无法试错的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供了一种可降低温差的电芯模组，包括散热风扇和电芯组件，所述散热风扇设于所述电芯组件的前端，所述电芯组件包括：电芯、隔板和堵头；

3、所述电芯设置为若干个并沿第一方向分布，所述第一方向为逐渐远离散热风扇的方向，所述隔板设于相邻所述电芯之间，

4、所述隔板内具有隔离空腔，隔板的两侧具有与所述隔离空腔的两侧连通的通风口；所述隔离空腔内设置有若干隔条，若干所述隔条沿竖直方向分布并将所述隔离空腔分隔为若干隔层；

5、位于第一方向起始端和末端的隔板的隔层未设置有所述堵头，其余沿第一方向分布的隔板的部分隔层通过堵头封堵，以使位于散热风扇远端的电芯的进风面积相对于位于散热风扇近端的电芯的进风面积更大。

6、进一步的，堵头与所述隔层可拆卸地连接。

7、进一步的，堵头采用绝缘阻燃的橡胶、硅胶或pvc材料制成。

8、进一步的，堵头包括第一环形密封部、第二环形密封部和导入部；

9、所述第一环形密封部和所述第二环形密封部之间具有环形槽，所述第一环形密封部和第二环形密封部的环侧与隔层的侧壁紧密贴合，所述导入部的内侧具有导入斜面，所述导入斜面位于所述导入部的四周。

10、进一步的，导入部与所述第二环形密封部之间具有内凹的弧形过渡段；所述第一环形密封部的外侧具有压合部，所述压合部的尺寸大于所述隔层的截面尺寸，以使所述压合部紧密贴合在所述隔层的外侧。

11、进一步的，电芯设置为八个，所述隔板设置为七个，所述隔板上具有十个所述隔层；

12、在第一方向上，第一个和第七个所述隔板的隔层未设置有所述堵头，第二个所述隔板的六个隔层上设置有所述堵头，并对称分布在所述隔板的上下两端；

13、第三个至第五个所述隔板的四个隔层上设置有所述堵头，并对称分布在所述隔板的上下两端；

14、第六个所述隔板的两个隔层上设置有所述堵头，并对称分布在所述隔板的上下两端。

15、进一步的，电芯组件设置为并排的两组，两组所述电芯组件之间具有通风间距，所述散热风扇与所述通风间距对应。

16、根据本申请的另一方面，提供一种电芯模组的温差控制方法，包括如下步骤：

17、建立电芯模组仿真模型，所述电芯模组仿真模型包括散热风扇和电芯组件，所述散热风扇设于所述电芯组件的前端，所述电芯组件包括：电芯、隔板；

18、所述电芯设置为若干个并沿第一方向分布，所述第一方向为逐渐远离散热风扇的方向，所述隔板设于相邻所述电芯之间，

19、所述隔板内具有隔离空腔，隔板的两侧具有与所述隔离空腔的两侧连通的通风口；所述隔离空腔内设置有若干隔条，若干所述隔条沿竖直方向分布并将所述隔离空腔分隔为若干隔层；

20、对电芯模组仿真模型进行充放电工况的仿真，在仿真过程中获取在第一方向上各电芯的温度信息；

21、基于所述温度信息建立在各个隔板的隔层上的堵头布置方案，以调整各个隔板的进风面积；

22、对每一种堵头布置方案进行仿真，采用电芯模组仿真模型两端的电芯温差最小的方案作为实际的堵头布置方案。

23、进一步的，堵头布置方案按照以下步骤建立：

24、基于所述温度信息，按照预设的温度范围将电芯沿第一方向分为低温去、中温区和高温区；

25、在低温区除第一个隔板以外的隔板上布置若干堵头，布置趋势为沿第一方向数量逐渐减少；

26、在中温区的各个隔板上布置若干堵头，布置趋势为中温区的堵头数量相同，且小于等于低温区的隔板最小堵头数量；

27、在高温区除最后一个隔板外的隔板上布置若干堵头，布置趋势为沿第一方向数量逐渐减小，位于高温区各个隔板上的堵头数量均小于中温区各隔板上的堵头数量。

28、进一步的，还包括：以实际的堵头布置方案形成电芯模组产品；

29、对电芯模组产品进行温差测试，测试环境为25±2℃无风恒温环境，测试方法为：

30、电芯模组初始化充电；

31、电芯模组以0.5cp恒流放电至任一单体或模块的放电终止电压,静置30min，获取电芯模组两端的电芯之间的温差；

32、电芯模组以0.5cp恒流充电至任一单体或模块的充电终止电压,静置30min，获取电芯模组两端的电芯之间的温差；

33、重复上述步骤，以至少3次测试中温差的均值作为结果温差值，当结果温差值≤3℃，判定为合格。

34、在本申请实施例中，通过设置电芯、隔板和堵头；电芯设置为若干个并沿第一方向分布，第一方向为逐渐远离散热风扇的方向，隔板设于相邻电芯之间，隔板内具有隔离空腔，隔板的两侧具有与隔离空腔的两侧连通的通风口；隔离空腔内设置有若干隔条，若干隔条沿竖直方向分布并将隔离空腔分隔为若干隔层；位于第一方向起始端和末端的隔板的隔层未设置有堵头，其余沿第一方向分布的隔板的部分隔层通过堵头封堵，以使位于散热风扇远端的电芯的进风面积相对于位于散热风扇近端的电芯的进风面积更大，达到了在第一方向上调整隔板的进风面积，从而调整在散热风扇运行时的进风量，使得靠近散热风扇一侧的隔板进风量减小，远离散热风扇一侧的隔板进风量增加，进而减小了远离散热风扇一侧的电芯温度，最终降低了电芯模组两端电芯之间的温差的目的，从而实现了便于对电芯模组温差进行控制，在针对不同类型的电芯模组时可通过调整隔板上堵头的数量来调整电芯温差，使用成本较低，能够适合各种多元化场景应用的技术效果，进而解决了相关技术中通过控制风道钣金开孔大小以及开孔位置进行温差调节，在应用于不同类型的电芯时，需要单独加工，导致加工量较大，并且安装精度要求高、加工成本较高且无法试错的问题。

技术特征：

1.一种可降低温差的电芯模组，其特征在于，包括：散热风扇和电芯组件，所述散热风扇设于所述电芯组件的前端，所述电芯组件包括：电芯、隔板和堵头；

2.根据权利要求1所述的可降低温差的电芯模组，其特征在于：所述堵头与所述隔层可拆卸地连接。

3.根据权利要求2所述的可降低温差的电芯模组，其特征在于：所述堵头采用绝缘阻燃的橡胶、硅胶或pvc材料制成。

4.根据权利要求3所述的可降低温差的电芯模组，其特征在于：所述堵头包括第一环形密封部、第二环形密封部和导入部；

5.根据权利要求4所述的可降低温差的电芯模组，其特征在于：所述导入部与所述第二环形密封部之间具有内凹的弧形过渡段；所述第一环形密封部的外侧具有压合部，所述压合部的尺寸大于所述隔层的截面尺寸，以使所述压合部紧密贴合在所述隔层的外侧。

6.根据权利要求1所述的可降低温差的电芯模组，其特征在于：所述电芯设置为八个，所述隔板设置为七个，所述隔板上具有十个所述隔层；

7.根据权利要求6所述的可降低温差的电芯模组，其特征在于：所述电芯组件设置为并排的两组，两组所述电芯组件之间具有通风间距，所述散热风扇与所述通风间距对应。

8.一种电芯模组的温差控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的电芯模组的温差控制方法，所述堵头布置方案按照以下步骤建立：

10.根据权利要求9所述的电芯模组的温差控制方法，还包括：以实际的堵头布置方案形成电芯模组产品；

技术总结
本申请公开了一种可降低温差的电芯模组及温差控制方法，包括散热风扇和电芯组件，散热风扇设于电芯组件的前端，电芯组件包括：电芯、隔板和堵头；电芯设置为若干个并沿第一方向分布，隔板设于相邻电芯之间，隔板内具有隔离空腔；隔离空腔内设置有若干隔条，若干隔条沿竖直方向分布并将隔离空腔分隔为若干隔层；位于第一方向起始端和末端的隔板的隔层未设置有堵头，其余沿第一方向分布的隔板的部分隔层通过堵头封堵，以使位于散热风扇远端的电芯的进风面积相对于位于散热风扇近端的电芯的进风面积更大。本申请便于对电芯模组温差进行控制，在针对不同类型的电芯模组时可通过调整隔板上堵头的数量来调整隔板进风面积，达到调控电芯温差的目的。

技术研发人员：罗洵,粱辉,梅楚娟
受保护的技术使用者：东莞市伊米斯智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15