储能电池插箱及其储能系统的制作方法

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，具体地涉及储能电池插箱及其储能系统。

背景技术：

储能系统是将大量储能锂电池存放在集装箱或机柜内，进行削峰填谷、调频等功能的新能源设备，具有易安装，易运输，模块化等优点。储能电池插箱是用于将大量锂电池固定在储能系统中的一种机构，由于是用于大量储能锂电池的集中存放，因此储能电池插箱的散热性能的好坏会直接影响到锂电池的性能，也就是说，储能电池插箱的温差对整个储能系统的温差有很大的影响。现有的储能电池插箱一般是风冷散热，储能电池插箱中通常设置电芯间距相同的风道，电芯通过表面与冷空气对流换热实现风冷散热。对于间距相同的风道来说，冷空气流到前排风温较低，能够起到很好的散热作用，一旦冷空气流到后排时，风温度已经通过与前排电芯表面的热交换而升高，使前后排电芯的温度相差较大，导致后排电芯因散热量减小而温度较高、甚至会发生局部过热的情况。因此，现有的风道无法使每个电芯散热均匀，从而导致电芯温升不均匀，使电芯的一致性变差，电芯及储能系统的循环寿命缩短。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的等间距风道散热效果差的问题，提供储能电池插箱及其储能系统，通过调整位于储能电池插箱中不同位置的电芯组中的散热肋片的总散热面积，使处于不同位置的电芯都能够获得同样的散热效果，最终使电芯温度能够比较均一。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种储能电池插箱，包括底座和固定在所述底座上的多排电芯组，每排所述电芯组包括多个等距离间隔设置的电芯，相邻的所述电芯之间设有散热肋片；所述储能电池插箱内设有用于散热的冷却风的入口和出口，靠近所述入口的所述电芯组中的所述散热肋片的总散热面积小于靠近所述出口的所述电芯组中的所述散热肋片的总散热面积。

优选地，设置在所述储能电池插箱中的全部所述散热肋片的片体面积均相等，靠近所述入口的所述散热肋片的设置数量少于靠近所述出口的所述散热肋片的设置数量。

优选地，沿靠近所述入口到靠近所述出口的方向，所述散热肋片的设置数量依次递增。

优选地，所述电芯组的设置数量为三排，从所述入口到所述出口方向依次为第一排、第二排和第三排，所述第一排、所述第二排和所述第三排的所述电芯之间设置的所述散热肋片的数量依次为2片、3片和4片。

优选地，设置在所述储能电池插箱中的每排所述电芯组的所述电芯之间的所述散热肋片的数量均相等，靠近所述入口的所述散热肋片的片体面积小于靠近所述出口的所述散热肋片的片体面积。

优选地，沿靠近所述入口到靠近所述出口的方向，所述散热肋片的片体面积依次递增。

优选地，靠近所述入口的所述散热肋片的片体面积为靠近所述出口的所述散热肋片的片体面积的1/3-1/2。

优选地，所述散热肋片的片体的设置方向与所述电芯的侧壁所在方向相互垂直。

优选地，相邻的所述电芯之间的所述散热肋片的设置数量为多个。

本实用新型第二方面提供一种储能系统，包括箱体和设置在所述箱体内的电池插箱支架，所述电池插箱支架上固定有如上所述的储能电池插箱。

通过上述技术方案，本实用新型通过调整位于储能电池插箱中不同位置的电芯组中的散热肋片的总散热面积，使处于不同位置的电芯都能够获得同样的散热效果，最终使电芯温度能够比较均一。

附图说明

图1为本实用新型实施例一储能电池插箱的俯视结构示意图；

图2分别为图1中每一排电芯组的a向结构示意图；

图3为本实用新型实施例二储能电池插箱的俯视结构示意图；

图4分别为图3中每一排电芯组的a向结构示意图。

附图标记说明

第一排001第二排002第三排003底座100入口110出口120电芯组200电芯210散热肋片220风道230

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。

实施例一

如图1并结合图2所示，本实用新型提供一种储能电池插箱，包括底座100和固定在所述底座100上的多排电芯组200，每排所述电芯组200包括多个等距离间隔设置的电芯210，相邻的所述电芯210之间设有散热肋片220；所述储能电池插箱内设有用于散热的冷却风的入口110和出口120，靠近所述入口110的所述电芯组200中的所述散热肋片220的总散热面积小于靠近所述出口120的所述电芯组200中的所述散热肋片220的总散热面积。也就是说，本实用新型通过调整位于储能电池插箱中不同位置的电芯组中的散热肋片的总散热面积，使处于不同位置的电芯都能够获得同样的散热效果，最终使电芯温度能够比较均一。

为了达到上述效果，可以将所有位置的散热肋片的片体面积设置成相同的，调整不同位置的散热肋片设置数量；或者，也可以将所有位置的散热肋片的数量设置成相同的，调整不同位置的散热肋片的片体面积。另外，为了方便在散热肋片220之间、以及散热肋片220和电芯210的侧壁所在方向之间形成用于冷却风流经的风道，通常情况下，所述散热肋片220的片体的设置方向与所述电芯210的侧壁所在方向相互垂直。当相邻的所述电芯210之间的所述散热肋片220的设置数量为多个时，多个所述散热片220的片体之间的位置关系可以根据设置空间的大小和散热要求设置，比如：为了节省空间或排列整齐，多个散热片220的片体可以是相互平行的。当然，上述为通常情况下散热肋片220的设置方式，显然，也可以将散热肋片220设置为与电芯210的侧壁所在方向之间形成有夹角的结构，都属于本实用新型的保护范围。以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细地说明。

在如图1所示的实施例中，在底座100上设有三排电芯组200，沿着从靠近入口110到靠近出口120的方向，依次包括第一排001、第二排002和第三排003。由图1可知，设置在第一排001、第二排002和第三排003中的全部所述散热肋片220的片体面积均相等，结合图2所示，在靠近所述入口110的第一排001中，所述散热肋片220的设置数量为2片，在依次设置的第二排002和第三排003中，散热肋片220的设置数量为3片和4片，显然，靠近所述入口110的散热肋片220的设置数量少于靠近所述出口120的所述散热肋片220的设置数量。本实用新型通过上述的结构设置，将每排电芯组200中的相邻两个电芯210之间分别设置不同数量的散热肋片220，所述散热肋片220之间、所述散热肋片220和所述电芯210的侧壁所在方向之间都形成风道230，设置在储能电池插箱内的风扇或空调，将冷却风从入口110送入，经过风道230流经这个储能电池插箱的内部。由于在不同排中的散热肋片220的设置数量不同，流经的冷空气与散热肋片220之间的总换热面积不同，位于第一排001中的电芯210之间的散热肋片220的设置数量少，冷却风从散热肋片中间流入，先流经第一排001，因而与空气换热面积小；而位于第二排002和第三排003中的电芯210之间的散热肋片220的设置数量逐渐增加，因而与空气换热面积也越来越大，前排电芯组与冷却风接触面积减小，则前排电芯组散热量减小，使其温度相对升高，而后排电芯组与冷却风接触面积大，使其温度相对较低，最终从风扇或空调中输出的冷却风的冷量等量地送到储能电池插箱的每个电芯上，保证了处于各个位置的每个电芯都能得到相同的冷量，通过仿真模拟分析方法可知，本实用新型可实现储能电池插箱中处于各个位置的不同电芯之间的温差＜1℃，有效保证了储能电池插箱中的每个电芯的温度能够达到较好的均一性，使电芯获得良好的循环寿命。

由上述内容可知，在本实施例中，沿靠近所述入口110到靠近所述出口120的方向，所述散热肋片220的设置数量是依次递增的。需要说明的是，在实际应用中，散热肋片220的设置数量变化的规律可以根据实际需要进行选择，沿靠近所述入口110到靠近所述出口120的方向，所述散热肋片220的设置数量可以是增加的或者是依次递增的，只要能够达到靠近所述入口110的所述散热肋片220的总散热面积小于靠近所述出口110的所述散热肋片220的总散热面积的效果即可。

实施例二

在如图3并结合图4所示的实施例中，设置在所述储能电池插箱中的每排所述电芯组200的所述电芯210之间的所述散热肋片220的数量均相等，设置在第一排001、第二排002和第三排003中的散热肋片220均为2片，但靠近所述入口110的所述散热肋片220的片体面积小于靠近所述出口120的所述散热肋片220的片体面积。同样地，沿靠近所述入口110到靠近所述出口120的方向，所述散热肋片220的片体面积可以是增加的或者是依次递增的，可以根据实际需要选择设置。比如：可以设置为靠近所述入口110的所述散热肋片220的片体面积为靠近所述出口120的所述散热肋片220的片体面积的1/3-1/2；或者，沿靠近所述入口110到靠近所述出口120的方向，所述散热肋片220的片体面积可以是电芯组200每增加一排，散热肋片220的片体面积依次递增10％左右。散热肋片220的片体面积依次递增的比例与储能电池插箱的整体结构大小，每排电芯组200之间的间距和每个电芯组200中的电芯210的间距都具有一定的关系，可以通过实际的试验测试和计算获得最佳的设置结果。

本实用新型第二方面提供一种储能系统，包括箱体和设置在所述箱体内的电池插箱支架，所述电池插箱支架上固定有如上两个实施例中所述的储能电池插箱。由于集装箱内锂电池充放电过程中，会释放出大量热量。风扇或空调释放的冷却风通过风道传送到电池组内。本实用新型该储能电池插箱通过上述对散热肋片的结构设置，实现储能插箱内部电芯温差减小，保证锂电池温度的均一性。解决了现有储能电池插箱电芯之间通过与空气对流传热，冷空气流到后排风温度较高，导致后排电芯散热量减小，电芯温度升高的缺陷。在冷却风温度逐渐上升的情况下，通过在每一排电芯之间设置的数量固定、片体面积逐渐增大或者片体面积固定、设置数量增加的换热肋片来改变电芯的总换热面积，从而使各电芯散热量较为相近，实现插箱电芯换热量相近，保证了电芯温度的均一性，使电芯获得良好的循环寿命。仿真模拟分析结果表明，设置在储能系统中各个不同位置的电芯之间温差低于1℃，与同类产品相比有较大的优势。因此，本实用新型为锂电池创造一个温差较好的工作环境，能够使电池得到更好的温度均一性，为储能电池获得高循环次数创造温度条件。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，可以将本实用新型上述实施例中平直的散热肋片改变为弯折或弯曲的散热肋片，进一步增加散热肋片的总散热面积。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。