一种储能电池箱的制作方法

本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种储能电池箱。

背景技术：

随着储能电池系统的快速发展，现正处于示范应用向商业化快速发展的重要阶段，储能锂离子电池产业延续了此前快速发展的势头。

目前储能锂离子电池在使用过程中容易出现局部温度过高的情况，不能快速将电芯热量导出。这不仅会对电池使用产生不良影响，也会影响客户的体验感。此外，在长期使用过程中，局部温度过高会导致芯包循环使用安全存在较高的风险，不能进行高倍率的充放电。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种储能电池箱，该储能电池箱的散热效果较好，电池模组的温度较为均匀，提升了储能电池箱的使用安全性和使用可靠性。

为实现上述技术效果，本实施例的储能电池箱的技术方案如下：

本实用新型公开了一种储能电池箱，包括：箱体，所述箱体内限定出安装腔，所述箱体的后侧壁上设有散热孔；隔板组件，所述隔板组件为至少一个，所述隔板组件设在所述安装腔内且将所述安装腔分隔成多个腔体，所述隔板组件内部限定出散热通道，所述散热通道与所述散热孔连通；电池模组，所述电池模组设在所述腔体内；导热管，所述导热管设在所述隔板组件上，所述导热管的一侧抵接在所述电池模组上；半导体致冷器，所述半导体致冷器设在所述隔板组件上，且所述半导体致冷器贴合在所述导热管的远离所述电池模组的一侧。

在一些实施例中，每个所述腔体内均设有用于支撑所述电池模组的支撑件，所述支撑件具有多个气流通道。

在一些实施例中，所述电池模组的侧壁及底壁上设有绝缘导热件。

在一些可选的实施例中，所述绝缘导热件为涂覆在所述电池模组的侧壁或者底壁上的绝缘导热胶层，或者所述绝缘导热件为绝缘导热板。

在一些实施例中，所述隔板组件包括：纵板，所述纵板为两个，两个所述纵板间隔设置，所述纵板与所述箱体相连；横板，所述横板为从上到下间隔分布的多个，每个所述横板的两端均分别与所述纵板相连。

在一些可选的实施例中，每个所述横板上设有沿其自身长度方向延伸设置的散热凸起。

在一些实施例中，每个所述电池模组均包括：芯包，所述芯包为多个，多个芯包沿所述箱体的前后方向层叠设置；端板，所述端板为两个，两个所述端板间隔设置，多个所述芯包被压接在两个所述端板之间；导电件，所述导电件为多个，每个所述导电件的两端与相邻设置的两个芯包电连接；盖板，所述盖板的两端分别与两个所述端板相连，所述盖板扣合在所述导电件上；绑带，所述绑带绑扎两个所述端板和多个所述芯包。

在一些实施例中，所述隔板组件上设有配合凹槽和配合孔，所述半导体致冷器安装在所述配合孔内，所述导热管配合在所述配合凹槽内。

在一些实施例中，所述储能电池箱包括模组压板，所述模组压板与所述电池模组一一对应设置，所述模组压板用于将所述电池模组压接在所述箱体的底壁上。

在一些可选的实施例中，所述模组压板包括：压条，所述压条压接在所述电池模组的顶壁上；连接条，所述连接条为两个，每个所述连接条的一端与所述压条相连，另一端通过连接件与所述箱体相连。

本实施例的储能电池箱，由于箱体内设有隔板组件，隔板组件限定出散热通道，且隔板组件上设有导热管和半导体致冷器，不仅在箱体内部形成了高效的散热通道，还能够以整个箱体作为散热器，实现了散热面积最大化，确保了电池模组的散热效果，从而保证了整个储能电池想的稳定性；此外，由于半导体致冷器还能够通过加热导管实现内电池模组的加热，确保了电池模组在环境为温度较低的情况下仍然能够实现稳定运行，扩大了本实施例的储能电池箱的适用范围。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的储能电池箱的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的储能电池箱的分解结构示意图。

图3是图2圈示a处的放大示意图。

图4是本实用新型实施例的电池模组的分解结构示意图。

附图标记：

1、箱体；11、前面板；12、中框；13、后面板；131、散热孔；

2、隔板组件；21、纵板；22、横板；221、散热凸起；201、散热通道；202、配合凹槽；203、配合孔；

3、电池模组；31、芯包；32、端板；33、导电件；34、盖板；35、绑带；

4、导热管；

5、半导体致冷器；

6、支撑件；61、气流通道；

7、绝缘导热件；

8、模组压板；81、压条；82、连接条。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图4描述本实用新型实施例的储能电池箱的具体结构。

如图1-图2所示，本实用新型实施例的储能电池箱包括箱体1、隔板组件2、电池模组3、导热管4和半导体致冷器5。箱体1内限定出安装腔，箱体1的后侧壁上设有散热孔131，隔板组件2为至少一个，隔板组件3设在安装腔内且将安装腔分隔成多个腔体，隔板组件2内部限定出散热通道201，散热通道201与散热孔131连通，电池模组3设在腔体内，导热管4设在隔板组件2上，导热管4的一侧抵接在电池模组3上，半导体致冷器5设在隔板组件2上，且半导体致冷器5贴合在导热管4的远离电池模组3的一侧。

首先需要说明的是，在下文的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

可以理解的是，在实际使用过程中，电池模组3工作产生的热量可以通道导热管4传递到隔板组件2上，然后再分散到箱体1上，散热通道201内流通的气流可以将隔板组件2及箱体1的热量带出，有效地降低了电池模组3表面的温度。而当电池模组3的温度过高仅仅依靠散热气流无法实现快速散热时，半导体致冷器5即可实现制冷，半导体致冷器5能够降低导热管4及隔板组件2的温度，实现了电池模组3的降温。也就是说，本实施例的储能电池箱采用隔板组件2内的散热通道201实现电池模组3的自然降温，以及采用半导体致冷器5实现电池模组3的强制降温，在高倍率充放电及低倍率充放电的过程中均能保证电池模组3的温度处于较为稳定的水平，保障了电池模组3的平稳运行，有效地减少平均故障维修时间，保证储能电池箱的安全使用性。

此外，在某些极端的使用情况下，受到环境温度的影响，电池模组3的温度过低从而影响了电池模组3正常充放电时，半导体致冷器5也可以通过加热导热管4来实现电池模组3的升温，从而确保电池模组3的正常充放电。相比现有技术中采用ptc加热器实现电池模组3的技术方案，本实施例的半导体致冷器5的结构较为简单，不仅降低了整个储能电池箱的成本，还简化了储能电池箱的结构，提升了储能电池箱的组装和生产效率。

这里需要补充说明的是，在实际中，为了确保电池模组3的温度能够得到稳定的控制，本实施例的储能电池箱内具有控制板和温度检测器，温度检测器用于检测电池模组3的温度，控制板与电池模组3、温度检测器及半导体致冷器5电连接，这样控制板可以根据温度检测器的检测结果控制半导体致冷器5的工作状态，从而确保电池模组3的温度处于较为稳定的水平，大大减少电池模组3出现故障的频率。

此外，散热通道201与散热孔131连通的方式有多种，在本实施例中，散热孔131可以与散热通道201直接连通，或者散热孔131通过隔板组件划分出的腔体与散热通道201间接相连，具体可以根据实际需要选择。

本实施例的储能电池箱，由于箱体1内设有隔板组件2，隔板组件2限定出散热通道201，且隔板组件2上设有导热管4和半导体致冷器5，不仅在箱体1内部形成了高效的散热通道201，还能够以整个箱体1作为散热器，实现了散热面积的最大化，确保了电池模组3的散热效果，从而保证了整个储能电池想的稳定性；此外，由于半导体致冷器5还能够通过加热导管实现内电池模组3的加热，确保了电池模组3在环境为温度较低的情况下仍然能够实现稳定运行，扩大了本实施例的储能电池箱的适用范围。

有利地，与此同时，电池模组3为多个，每个腔体内均设有一个电池模组。可以理解的所是，由于隔板组件2将安装在箱体1内的多个电池模组3隔开，避免了多个电池模组3之间的相互传热影响，从而进一步确保了本实施例的储能电池箱的使用可靠性和安全性。

可选的，本实施例的箱体1包括前面板11、中框12和后面板13，其中，前面板11和后面板13采用塑料制成，中框12采用铝合金制成。这样一方面确保了箱体1的导热性能，另一方面降低了箱体1的质量，还能够提升整个储能电池箱的外观美观程度。此外，中框12采用铝合金支撑方便了在箱体1上丝印商标，操作简单方便，前面板11采用塑料制成，可以直接将把手一体成型在前面板11上，从而方便用户进行储能电池箱的搬运。

可选的，中框12可采用铝挤工艺的方式加工将隔板组件2和中框12一体成型，这样的加工方式非常简单，无需人工焊接，减少人工成本和杜绝焊渣对电池模组3产生的不良影响。

在一些实施例中，每个腔体内均设有用于支撑电池模组3的支撑件6，支撑件6具有多个气流通道61。可以理解的是，支撑件6的下端面与箱体1的下侧壁相连，支撑件6与箱体1的下侧壁之间限定出多个气流通道61，这样能够进一步提升电池模组3与换热气流的环绕效果，从而提升了电池模组3的散热效率。

在一些实施例中，电池模组3的侧壁及底壁上设有绝缘导热件7。可以理解的是，绝缘导热件7能够增加电池模组3的热量传输面积和热交换面积,有效地提升电池模组3与换热气流或者导热管4的换热效率，从而提升了电池模组3的冷却效率和加热效率，确保了整个电池模组3的使用可靠性及使用安全性。

在一些可选的实施例中，绝缘导热件7为涂覆在电池模组3的侧壁或者底壁上的绝缘导热胶层，或者，绝缘导热件7为绝缘导热板。

可以理解的是，采用涂覆在电池模组3的侧壁或者底壁绝缘导热胶层作为绝缘导热件7能够最大限度的增大电池模组3的热量传输面积和热交换面积，但是涂覆的操作相对较为复杂。而采用绝缘导热板作为绝缘导热件7，虽然散热效果不如绝缘导热胶层，但是安装较为简单。在实际使用过程中，可以根据实际需要选择绝缘导热件7的类型。

在一些实施例中，隔板组件2包括纵板21和横板22，纵板21为两个，两个纵板21间隔设置，纵板21的上侧壁与箱体1的上侧壁相连，纵板21的下侧壁与箱体1的下侧壁相连。横板22为从上到下间隔分布的多个，每个横板22的两端分别均与纵板21相连。由此，既能够较好的保证隔板与箱体1的连接稳定性，又能使得散热通道201内的气流较为均匀，提升了箱体1的散热效果。

在一些可选的实施例中，每个横板22上设有沿其自身长度方向延伸设置的散热凸起221。可以理解的是，散热凸起221增大了散热通道201内的面积，从而进一步提升了散热效率。

在一些可选的实施例中，隔板组件2上设有配合凹槽202和配合孔203，半导体致冷器5安装在配合孔203内，导热管4配合在配合凹槽内202。由此，一方面能够确保半导体致冷器5和的导热管4的安装稳定性，另一方面保证了半导体致冷器5和的导热管4与隔板组件2的接触面积，从而保证了隔板组件2的导热效率，提升了整个电池模组3的加热或者制冷效率

在一些实施例中，每个电池模组3均包括芯包31、端板32、导电件33、盖板34和绑带35，芯包31为多个，多个芯包31沿箱体1的前后方向层叠设置，端板32为两个，两个端板32间隔设置，多个芯包31被压接在两个端板32之间，导电件33为多个，每个导电件33的两端与相邻设置的两个芯包31电连接，盖板34的两端分别与两个端板32相连，盖板34扣合在导电件33上，绑带35绑扎两个端板32和多个芯包31。

首先需要说明的是，现有的电芯通过锁合螺丝成组结构或通过电芯焊接工艺形成组结构，但是组装后电池模组3的散热效果和防水防尘能力较差，容易出现局部温度过高的情况，不能快速将电芯热量导出。

可以理解的是，在本实施例中，两侧采用端板32固定，打包带拉紧，操作简单，可有效的保证电池模组3在运输过程和客户安装过程芯包31的稳定性，同时零件加工简单，整体组装简单方便，便于售后维护拆卸，节约成本和客户安装空间，对于偏远地区，有利于节省客户的人工搬运成本。此外，由于电池模组3的侧壁及底壁上设有绝缘导热件7，使得芯包31的热量能够被快速导出，避免了局部温度过高的现象发生。

优选的，每两个芯包31之间用硅胶垫分开，这样能够较好地防止热回流并且吸收组装的公差。

在一些可选的实施例中，绑带35为间隔分布的多个。由此，能够进一步提升多个芯包31的稳定性，从而方便了本实施例的储能电池箱的运输和安装。

在一些实施例中，储能电池箱包括模组压板8，模组压板8与电池模组3一一对应设置，模组压板8用于将电池模组3压接在箱体1的底壁上。可以理解的是，模组压板8能够使得电池模组3牢固的连接在箱体1上，避免了运输和安装过程中电池模组3发生晃动的现象，还能够确保电池模组3与导热管4紧密接触在一起，增加了传导面积，减少接触了内阻，提高产品的散热效果。

在一些可选的实施例中，模组压板8包括压条81和连接条82，压条81压接在电池模组3的顶壁上，连接条82为两个，每个连接条82的一端与压条81相连，另一端通过连接件与箱体1相连，连接条82止抵在电池模组3的前侧壁上。由此，模组压板8可以从上下和前后两个方向实现电池模组3的压接，从而确保了电池模组3的稳定性。

实施例：

下面参考图1-图4描述本实用新型一个具体实施例的储能电池箱。

本实施例的储能电池箱包括箱体1、隔板组件2、两个电池模组3、两个导热管4、两个半导体致冷器5、支撑件6和模组压板8。箱体1内限定出安装腔，箱体1的后侧壁上设有散热孔131，隔板组件2设在安装腔内以将安装腔分隔成两个腔体，隔板组件2内部限定出散热通道201，散热通道201与散热孔131连通，两个电池模组3分别位于两个腔体内且设在这支撑件6上。

隔板组件2包括纵板21和横板22，纵板21为两个，两个纵板21间隔设置，纵板21与箱体1相连，横板22为从上到下间隔分布的八个，每个横板22的两端分别均与纵板21相连。两个导热管4分别连接在两个纵板21的远离彼此侧壁的配合凹槽202内，每个导热管4的一侧抵接在电池模组3上，每个半导体致冷器5设在两个纵板21之间限定出的配合孔203内，。

每个电池模组3均包括芯包31、端板32、导电件33、盖板34和绑带35，芯包31为八个，八个芯包31沿箱体1的前后方向层叠设置，端板32为两个，两个端板32间隔设置，八个芯包31被压接在两个端板32之间，导电件33为七个，每个导电件33的两端与相邻设置的两个芯包31电连接，盖板34的两端分别与两个端板32相连，盖板34扣合在导电件33上，绑带35绑扎两个端板32和八个芯包31。电池模组3的靠近隔板组件2的一侧设有绝缘导热板。

模组压板8包括压条81和连接条82，压条81压接在电池模组3的顶壁上，连接条82为两个，每个连接条82的一端与压条81相连，另一端通过连接件与箱体1相连。

本实施例的储能电池箱的优点如下：

第一：电池模组3的芯包31分成一排组装，可适用于现通信基站机柜安装，也适用分布式储能系统，通用性强；

第二：芯包31的两侧采用端板32固定，绑带35拉紧，操作简单，工艺成熟；

第三：电芯模组两侧及底部涂满导热绝缘胶层，可有效的保证电池模组3在运输过程和客户安装过程电池模组3的稳定性，同时零件加工简单，整体组装简单方便，便于售后维护拆卸，节约成本和客户安装空间，对于偏远地区，有利于节省客户的人工搬运成本；

第四：箱体1的外观简单大气，防尘防水能力高，耐腐蚀能力高，可适应不同的工作场景,可在箱体1上直接丝印生产厂家商标，方便个性化定制；

第五：箱体1内侧有散热通道201，整个箱体1相当于一个散热器，散热面积大，与外界进行热交换时，热交换效率高，可有效解决高倍率充放电温升过高的问题；

第六：使用半导体致冷器5加热和致冷，适应性广，可实现自动控制，同时可不使用ptc加热器，减少零件组装数量，有效提高了产品组装生产效率。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。