一种锂电池模块及锂电池储能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于电源技术领域，提供了一种锂电池模块及锂电池储能装置。所述锂电池模块包括电池组件和与所述电池组件电性连接的BMS电池管理系统，所述电池组件由若干锂电池电芯以串联和/或并联形式组成，各相邻锂电池电芯之间设有特别设计的散热风道。同时为锂电池模块及锂电池储能装置设计了一套制冷系统，用于对系统在锂电池在高倍率大电流放电的时候进行制冷。本实用新型专利技术所提供的锂电池模块通过在各锂电池电芯之间设置特别设计的散热风道，在使用时，可采用风扇之类的风机单元对锂电池模块进行强制通风散热，结合制冷系统一起工作，使得锂电池模块在充放电的过程中所产生的热量能够从散热风道快速被释放出来，避免引起锂电池模块内部高温。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池模块及锂电池储能装置
本技术属于电池
，尤其涉及一种锂电池模块及锂电池储能装置。
技术介绍
随着数据中心建设对低成本、低能耗、扩展灵活的要求越来越高，在机房电源设计方面，除要求选择高效、高功率密度的电源设备外，还对电池后备时间、电池安装尺寸、电池的安全性、可管理性以及能量密度提出了更新更高的要求。数据中心业务压力的增大导致UPS(UninterruptiblePowerSupply,不间断电源)可用性降低，目前数据中心的后备电源通常一般有铅酸电池和锂电池两种，这两种电池均各自存在问题，如下：铅酸电池------这是数据中心运维的一个重点和难点，铅酸电池对应用场景的运营要求近乎苛刻，支持充放电次数少，大约只有500次左右，而且必须定期放电，关键是电池的整体寿命还很短。并且，传统的数据中心采用铅酸电池作为后备电源时，铅酸电池放置在电池间内部，同时在电池间内部还需要部署精密空调制冷，建设成本高昂，电池间占地面积大，造成较多的建设预算以及能源上的浪费。锂电池------与铅酸电池相比，采用锂离子电池的UPS能减少占用空间达50-80％，而且使用寿命则长达10年以上。锂离子电池可以达到2000次以上的充放电循环，另外锂离子电池自带管理系统，不要后期人为干预维护。锂离子电池可多次快速充放电，以及具备高密度的特性，可在电网用电波谷时段进行储电，而当用电波峰来临，则将储存的电力传输给数据中心，从而降低电网的波峰压力。这一功能，无论对绿色节能还是PUE(PowerUsageEffectiveness，电源使用效率)都将有较大贡献，能够同时满足数据中心关于PUE和TCO(TotalCostofOwnership，总拥有成本)的双重要求。但是数据中心在实际使用锂电池作为后备供电的过程中，因为数据中心本身的大功率后备用电特性，需要锂电池具有较大的放电倍率(充放电倍率＝充放电电流/额定容量)，通常需要锂电池具备3C-8C的放电倍率，需要锂电池在最短10分钟左右的时间内将全部储存电量安全地释放完。锂电池在放电过程中会产生大量的热量，特别是在高放电倍率的情况下，产生的热量会快速聚集，从而导致锂电池在数据中心后备电源领域的应用受到巨大限制。因此，锂电尽管优势明显，但是无论是电动汽车还是手机都出现过热失控、起火等事故。而在数据中心则对可靠性要求更高，一旦发生火灾，整个数据中心业务可能都会受到严重损失。总之，目前数据中心的后备电源亟需在节约占地面积的情况下解决充放电过程中的高热流密度散热问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题为如何在节约占地面积的情况下解决数据中心的后备电源充放电过程中带来的高热流密度散热问题。为解决上述技术问题，第一方面，本技术提供了一种锂电池模块，所述锂电池模块包括：若干锂电池电芯以串联和/或并联形式组成的电池组件，其中，各相邻锂电池电芯之间设有散热风道；与所述电池组件电性连接的BMS电池管理系统。进一步地，所述散热风道为通孔结构，将所述锂电池模块前后贯穿。第二方面，本技术还提供了一种锂电池储能装置，包括：储能机柜，其内部安装有若干如第一方面所述的锂电池模块，各所述锂电池模块层叠放置；风机单元；控制器，与所述风机单元电性连接，用于在检测到所述锂电池模块以高于第一预置倍率进行充电或放电时，控制所述风机单元对所述锂电池模块采用风冷形式进行散热，使热量通过所述散热风道散出。进一步地，所述风机单元安装于所述储能机柜的正面门板或背面门板上，并正对所述锂电池模块。进一步地，所述锂电池储能装置还包括：若干导热板；每两个相邻的锂电池模块之间安装一个所述导热板；热传导制冷系统，通过管路与所述导热板连接，用于将所述导热板从所述散热风道中传导的热量传递到室外大气中；所述控制器与所述热传导制冷系统电性连接，用于在检测到所述锂电池模块以高于第二预置倍率进行充电或放电时，控制所述热传导制冷系统工作以进行热传导式制冷。进一步地，所述热传导制冷系统还用于通过载冷剂在内部往复循环将所述导热板从所述散热风道中传导的热量传递出去。进一步地，所述导热板包括进管、进管分管、出管集管、出管和若干供载冷剂在内部流动的换热流道；所述进管与所述进管分管相连通，所述出管与所述出管集管相连通，各换热流道均连接在所述进管分管与所述出管集管之间；所述载冷剂经所述进管进入，在所述进管分管处分流至各换热流道，换热后的载冷剂再汇集到所述出管集管，由所述出管排出。进一步地，所述热传导制冷系统包括：储液器、循环泵和风冷换热器；所述储液器用于存储载冷剂，具有出液口和进液口；所述循环泵通过管路连接在所述储液器的出液口与所述导热板的进管之间，用于将所述储液器中的载冷剂输送至所述导热板；所述风冷换热器用于安装在室外，通过管路连接在所述导热板的出管和所述储液器的进液口之间，对所述导热板排出的载冷剂进行风冷形式散热，并将散热后的载冷剂储存到所述储液器中。进一步地，所述热传导制冷系统包括：储液器、膨胀阀、压缩机和风冷换热器；所述储液器用于存储载冷剂，具有出液口和进液口；所述膨胀阀、所述压缩机与所述导热板的进管顺次连接；所述风冷换热器用于安装在室外，通过管路连接在所述导热板的出管和所述储液器的进液口之间，对所述导热板排出的载冷剂通过风冷式换热，并将换热后的载冷剂储存到所述储液器中。进一步地，所述热传导制冷系统包括：储液器、循环泵、板式换热器、压缩机、膨胀阀和风冷换热器；所述储液器用于存储载冷剂，具有出液口和进液口，其进液口通过管路连接所述导热板的出管；所述循环泵通过管路连接在所述储液器的出液口与所述板式换热器的第一侧之间，所述板式换热器的第一侧还连接所述导热板的进管；所述板式换热器的第二侧与所述膨胀阀、风冷换热器、压缩机顺次连接形成一闭环结构。本技术所提供的锂电池模块通过在各锂电池电芯之间设置散热风道，在使用时，可采用风扇之类的风机单元对锂电池模块进行强制通风散热，使得锂电池模块在充放电的过程中所产生的热量能够从散热风道快速被释放出来，还可结合制冷系统一起工作，避免引起锂电池模块内部高温。附图说明图1是本技术第一实施例提供的锂电池模块的结构图；图2是本技术第二实施例提供的导热板的结构图；图3是本技术第二实施例提供的第一种热传导制冷系统的结构图；图4是本技术第二实施例提供的第二种热传导制冷系统的结构图；图5是本技术第二实施例提供的第三种热传导制冷系统的结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术第一实施例提供的锂电池模块的结构如图1所示，锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池模块，其特征在于，所述锂电池模块包括：/n若干锂电池电芯以串联和/或并联形式组成的电池组件，其中，各相邻锂电池电芯之间设有散热风道；/n与所述电池组件电性连接的BMS电池管理系统。/n

【技术特征摘要】
20201026 CN 20202240367731.一种锂电池模块，其特征在于，所述锂电池模块包括：
若干锂电池电芯以串联和/或并联形式组成的电池组件，其中，各相邻锂电池电芯之间设有散热风道；
与所述电池组件电性连接的BMS电池管理系统。


2.如权利要求1所述的锂电池模块，其特征在于，所述散热风道为通孔结构，将所述锂电池模块前后贯穿。


3.一种锂电池储能装置，其特征在于，包括：
储能机柜，其内部安装有若干如权利要求1或2所述的锂电池模块，各所述锂电池模块层叠放置；
风机单元；
控制器，与所述风机单元电性连接，用于在检测到所述锂电池模块以高于第一预置倍率进行充电或放电时，控制所述风机单元对所述锂电池模块采用风冷形式进行散热，使热量通过所述散热风道散出。


4.如权利要求3所述的锂电池储能装置，其特征在于，所述风机单元安装于所述储能机柜的正面门板或背面门板上，并正对所述锂电池模块。


5.如权利要求3或4所述的锂电池储能装置，其特征在于，所述锂电池储能装置还包括：
若干导热板；每两个相邻的锂电池模块之间安装一个所述导热板；
热传导制冷系统，通过管路与所述导热板连接，用于将所述导热板从所述散热风道中传导的热量传递到室外大气中；
所述控制器与所述热传导制冷系统电性连接，用于在检测到所述锂电池模块以高于第二预置倍率进行充电或放电时，控制所述热传导制冷系统工作以进行热传导式制冷。


6.如权利要求5所述的锂电池储能装置，其特征在于，所述热传导制冷系统用于通过载冷剂在内部往复循环将所述导热板从所述散热风道中传导的热量传递出去。


7.如权利要求6所述的锂电池储能装置，其特征在于，所述导热板包括进管、...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛海方，
申请(专利权)人：深圳市腾云通联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44