本申请实施例提供了一种储能装置和储能系统，该储能装置包括集液箱、电池胶囊、电池和喷淋装置，其中：该电池胶囊用于容纳电池，该电池胶囊中填充有第一冷却媒介，第一冷却媒介用于冷却电池；该集液箱用于容纳电池胶囊；该喷淋装置位于电池胶囊的顶面上方，该喷淋装置用于向电池胶囊的顶面外表面喷淋第二冷却媒介。本申请实施例提供的储能装置和储能系统，能够提高电池的散热效果和均温性，尤其是可以有效解决极耳高温热点的问题。解决极耳高温热点的问题。解决极耳高温热点的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种储能装置及储能系统
[0001]本申请实施例涉及能源
，更为具体地涉及一种储能装置及储能系统。
技术介绍
[0002]新能源代替传统化石能源是实现“双碳”目标的关键，能源转型改变了传统能源格局，推动电动汽车以及储能行业快速发展。然而，锂电池的充放电效率、容量、安全性和寿命受温度影响很大，温度过高、过低或电池组间存在较大温差会直接影响其性能，使电池系统过早失效甚至引发火灾、爆炸等一系列事故。为了提升电池组的性能以及安全性，电池需要配置热管理系统。
[0003]目前常采用间接接触式液冷(即冷板式液冷)方式冷却电池，即液冷板与电池模块壁面通过导热介质贴附，电池产生的热量通过导热介质传递至液冷板内部的冷却工质，再通过流动的冷却工质将热量带走。采用间接接触式液冷方式冷却电池时，电池模块与液冷板之间存在较大传热热阻，且电池模块与液冷板的换热面积有限，无法直接冷却电池极耳等高发热部位，导致电池极耳温度较高，电池整体均温性较差。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供一种储能装置及储能系统，能够提高电池的散热效果和均温性。
[0005]第一方面，提供了一种储能装置，所述储能装置包括集液箱、电池胶囊、电池和喷淋装置，其中：所述集液箱用于容纳所述电池胶囊；所述电池胶囊用于容纳所述电池，所述电池胶囊中填充有第一冷却媒介，所述第一冷却媒介用于冷却所述电池；所述喷淋装置位于所述电池胶囊的顶面上方，所述喷淋装置用于向所述电池胶囊的顶面外表面喷淋第二冷却媒介。
[0006]在本申请实施例中，当电池产生热量时，可将热量传递至与电池直接接触的第一冷却媒介，第一冷却媒介吸收电池产生的热量后，通过热传导、热对流或沸腾换热的方式将电池产生的热量传递至电池胶囊，电池胶囊与喷淋装置喷淋的第二冷却媒介通过对流换热的方式进行二次换热，热量可以被流动的第二冷却媒介带出集液箱。一方面，电池与第一冷却媒介通过直接接触的方式进行换热，具有较小的传热热阻，因此能有效提高电池的散热效果；另一方面，第一冷却媒介与电池的接触面积大，可以接触发热量较高的部位(如电池极耳)，通过增大换热面积可以提高电池的均温性。
[0007]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述集液箱包括顶面、侧面和底面，所述集液箱的侧面设置有至少一个进液口和至少一个出液口，所述进液口与所述喷淋装置连通，所述第二冷却媒介通过所述进液口流入所述喷淋装置；所述第二冷却媒介通过所述出液口与流出所述集液箱。
[0008]在本申请实施例中，第二冷却媒介由进液口流入集液箱内，与电池胶囊进行换热后，再从集液箱的出液口流出，也就是说，第二冷却媒介是循环流动的，因此，可以通过第二
冷却媒介的循环流动将热量带出集液箱，从而达到电池散热的目的。
[0009]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述出液口高于所述电池胶囊的底面且低于所述电池胶囊的顶面。也就是说，所述出液口的最低点高于所述电池胶囊的底面，所述出液口的最高点低于所述电池胶囊的顶面。
[0010]在本申请实施例中，通过设置出液口高于所述电池胶囊的底面且低于所述电池胶囊的顶面，第二冷却媒介可以部分或全部浸没电池胶囊的侧面。因此，当电池运行发热时，其周围的第一冷却媒介可以吸收电池产生的热量，通过第一冷却媒介传导至电池胶囊的外表面；第二冷却媒介由位于电池胶囊顶面上方的喷淋装置喷出，通过射流方式冷却电池胶囊顶面，随后第二冷却媒介流动至电池胶囊的侧面，电池胶囊的侧面可以通过降膜或浸没的方式冷却，最后通过第二冷却媒介的循环流动将热量带出集液箱，实现对电池的持续散热。
[0011]在一些实施例中，所述出液口的最低点与电池胶囊底面之间的距离小于第一阈值，所述第一阈值可以根据集液箱的底部壁厚进行设定。
[0012]在这种情况下，可以认为没有或者只有少量第二冷却媒介与电池胶囊的侧面接触。因此，当电池运行发热时，其周围的第一冷却媒介可以吸收电池产生的热量，通过第一冷却媒介传导至电池胶囊的外表面；第二冷却媒介由位于电池胶囊顶面上方的喷淋装置喷出，通过射流方式冷却电池胶囊顶面，随后第二冷却媒介流动至电池胶囊侧面，在重力的作用下降膜，与电池胶囊侧面通过对流换热方式带走热量。该顶面射流、侧面降膜冷却的散热方式，能有效提高第二冷却媒介与电池胶囊外表面的对流换热系数，从而提升电池整体的散热效果。
[0013]在另一些实施例中，所述出液口的最低点高于所述电池胶囊的侧面，且低于所述电池胶囊的顶面。
[0014]在这种情况下，可认为电池胶囊的侧面沉浸于第二冷却媒介中。因此，当电池运行发热时，其周围的第一冷却媒介吸收电池产生的热量，通过第一冷却媒介传导至电池胶囊的外表面；第二冷却媒介由位于电池胶囊顶面上方的喷淋装置喷出，通过射流方式冷却电池胶囊顶面，随后第二冷却媒介流动至电池胶囊侧面，当第二冷却媒介注入一段时间后，电池胶囊侧面会浸没于第二冷却媒介中，从而可以实现顶面射流、侧面浸没的散热方式，通过第二冷却媒介的循环流动将热量带出集液箱，实现对电池的持续散热。
[0015]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述出液口高于所述电池胶囊的顶面。也就是说，电池胶囊的顶面位于所述出液口的最高点与所述出液口的最低点之间。在这种情况下，可认为电池胶囊全部浸没于第二冷却媒介中，即电池胶囊的顶面和侧面均浸没于第二冷却媒介中。
[0016]在本申请实施例中，通过设置出液口的高度高于电池胶囊的顶面的高度，第二冷却媒介可以完全浸没电池胶囊。因此，当电池运行发热时，其周围的第一冷却媒介吸收电池产生的热量，通过第一冷却媒介传导至电池胶囊的外表面；第二冷却媒介由位于电池胶囊顶面上方的喷淋装置喷出，通过射流方式冷却电池胶囊顶面，随后第二冷却媒介流动至电池胶囊侧面，当第二冷却媒介注入一段时间后，电池胶囊会完全浸没于第二冷却媒介中，从而可以实现顶面和侧面浸没的散热方式，通过第二冷却媒介的循环流动将热量带出集液箱，实现对电池的持续散热。
[0017]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电池胶囊的内表面设置有散热翅片，所述散热翅片用于增加所述第一冷却媒介与所述电池胶囊内表面的接触面积。
[0018]在本申请实施例中，在电池胶囊的内表面布置散热翅片，可以增加第一冷却媒介与电池胶囊内表面的接触面积，从而可以强化第一冷却媒介与电池胶囊的外表面的传热效果，加速第一冷却媒介的冷却。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述电池胶囊的顶面为圆弧面，所述电池胶囊的侧面垂直于所述电池胶囊的底面。
[0020]应理解，当设置电池胶囊的顶面为圆弧面且电池胶囊的侧面垂直于所述电池胶囊的底面时，喷淋装置可以沿着电池胶囊的圆弧顶面喷淋第二冷却媒介，即通过射流方式冷却电池胶囊的顶面，随后第二冷却媒介会流动至电池胶囊的侧面，在重力作用下，沿着电池胶囊的侧面往下流，即通过侧面降膜方式冷却电池胶囊的侧面。具体而言，通过将电池胶囊的顶面设置成圆弧面，可以为气相的第一冷却媒介预留一定的空间；电池胶囊的顶面在射流冲击的作用下，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种储能装置，其特征在于，所述储能装置包括集液箱(110)、电池胶囊(120)、电池(130)和喷淋装置(140)，其中：所述集液箱(110)用于容纳所述电池胶囊(120)；所述电池胶囊(120)用于容纳所述电池(130)，所述电池胶囊(120)中填充有第一冷却媒介，所述第一冷却媒介用于冷却所述电池(130)；所述喷淋装置(140)位于所述电池胶囊(120)的顶面上方，所述喷淋装置(140)用于向所述电池胶囊(120)的顶面外表面喷淋第二冷却媒介。2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述集液箱(110)的侧面设置有至少一个进液口(150)和至少一个出液口(160)，所述进液口(150)与所述喷淋装置连通，所述第二冷却媒介通过所述进液口(150)流入所述喷淋装置(140)；所述第二冷却媒介通过所述出液口(160)流出所述集液箱(110)。3.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，所述出液口(160)高于所述电池胶囊(120)的底面且低于所述电池胶囊(120)的顶面，或者，所述出液口(160)高于所述电池胶囊(120)的顶面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的储能装置，其特征在于，所述电池胶囊(120)的内表面设置有散热翅片(121)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的储能装置，其特征在于，所述电池胶囊(120)的顶面为圆弧面，所述电池胶囊(120)的侧面垂直于所述电池胶囊(120)的底面；或者，所述电池胶囊(120)的顶面和侧面均为圆弧面；或者，所述电池胶囊(120)为立方体结构；或者，所述电池胶囊(120)为长方体结构。6.根据权利要求1至5中任一项所述的储能装置，其特征在于，所述电池(130)部分或全部沉浸于所述第一冷却媒介中。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹嘉豪，范思邈，李马林，蒙浩，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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