一种储能电池模块的方形电芯成组的制作方法

本发明涉及新能源储能技术，具体涉及到一种基于方形电芯的储能电池模块的成组机构。

背景技术：

通常情况下，电池储能系统是由大量的单体电池进行串并联组合，构建成一个完整的电池储能系统，来实现一定规模电能的存储和释放的功能。

但是，目前基于方形电芯的螺杆串接式的储能电池模组，均为单排电池堆叠结构，单个电池模块会用到一个电池插箱来装载多个电池模组和其他机械电气元件；这样会造成电池模块能量密度较低，成组成本较高，且后期进行梯次利用需要以单个单排电芯的模组作为基本单元来进行重新配组，增加了梯次成本，降低了梯次产品可靠性。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的是提供一种结构简单安全、组装方便的储能电池模块的方形电芯成组机构，为实现电芯电气一体化的电池模块提供了结构支撑。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种储能电池模块的方形电芯成组，采用了三种塑料支架，分别为通用型左支架、通用型右支架、通用型中间支架；三种塑料支架均可单独与方形电芯组成电芯单元，三种电芯单元相互组合之后，可实现电芯单元的横向拓展，纵向拓展；所述纵向拓展是通过通过长螺杆装配，形成n排(n≥2)的电芯组合单元，所述横向拓展是通过三种塑料支架上的横向卡扣进行装配，形成m列(m≥2)的电芯组合单元，最终形成n排m列的电芯组合单元。所述塑料支架单元包括通用型左支架、通用型右支架、通用型中间支架，通用型左支架设有第一塑料支架间通风口、第一泄压口、第一金属排卡扣、第一横向卡扣、第一纵向定位、第一横向定位、第一长螺杆过孔；通用型右支架设有第二塑料支架间通风口、第二泄压口、第二金属排卡扣、第二横向卡扣、第二纵向定位、第二横向定位、第二长螺杆过孔；通用型中间支架设有第三塑料支架间通风口、第三泄压口、第三金属排卡扣、第三横向卡扣、第三纵向定位、第三横向定位、第三长螺杆过孔。

本发明的一种储能电池模块的方形电芯成组机构，有益效果如下：

1、通过三种塑料支架的横向定位与横向卡扣结构，可实现通用型左支架电芯单元，通用型右支架电芯单元与m-2(其中m≥2)个通用型中间支架电芯单元进行横向装配；通过三种塑料支架的纵向定位，长螺杆过孔，可实现n排电芯单元的纵向装配；最终形成n排m列的电芯组合单元进行串并电连接；此种组合形式大大提高了电池模块成组尺寸的灵活性，既而使得集成后的储能系统能够最大限度适应不同的应用场景。

2、所有电芯都装配配在塑料支架内部，这样增强了电池模块的绝缘防护，且为电芯的膨胀变形预留了充分的空间，提高了电池模块的可靠性和安全性。

3、三种塑料支架尺寸略大于所用方形电芯尺寸，远远小于整个电池模块的尺寸，这样大大降低了塑料件开发的前期模具费用，降低了电池模块的成本。

4、三种塑料支架上具有结构相同的通风口和泄压口，当个别电芯在工作过程中失控，电芯泄压口打开时，高温气体可通过同一列塑料支架间的通风口迅速扩散，通过多个泄压口排出，这样防止了由于个别电芯的失控导致的整个电池模块膨胀变形，提高了电池模块以及整个储能系统运行的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯成组的通用型左支架结构示意图。

图2为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯成组的通用型右支架结构示意图。

图3为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯成组的通用型中间支架结构示意图。

图4为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯与通用型左支架的装配示意图。

图5为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯成组的结构示意图(三列式)。

图6为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯成组的结构示意图(两列式)。

图7为本发明的16排2列式组合电池模块单元示意图。

图8为本发明的12排4列式的电池模块组合单元示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说。

实施例1

如图7所示，16排2列式组合电池模块单元示意图，储能电池模块的方形电芯成组采用了三种塑料支架，分别为通用型左支架、通用型右支架、通用型中间支架；三种塑料支架均可单独与方形电芯组成电芯单元，三种电芯单元相互组合之后，可实现电芯单元的横向拓展，纵向拓展；所述纵向拓展是通过通过长螺杆装配，形成16排的电芯组合单元，所述横向拓展是通过三种塑料支架上的横向卡扣进行装配，形成2列的电芯组合单元，最终形成16排2列的电芯组合单元。所述通用型左支架(如图1所示)设有第一塑料支架间通风口1、第一泄压口2、第一金属排卡扣3、第一横向卡扣4、第一纵向定位5、第一横向定位6、第一长螺杆过孔7；所述通用型右支架(如图2所示)设有第二塑料支架间通风口8、第二泄压口9、第二金属排卡扣10、第二横向卡扣11、第二纵向定位12、第二横向定位13、第二长螺杆过孔14；所述通用型中间支架(如图3所示)设有第三塑料支架间通风口15、第三泄压口16、第三金属排卡扣17、第三横向卡扣18、第三纵向定位19、第三横向定位20、第三长螺杆过孔21。

图4为本实施例的储能电池模块的方形电芯与通用型左支架的装配示意图。

图6为本实施例的储能电池模块的方形电芯成组的结构示意图(两列式)。

实施例2

如图8所示，12排4列式的电池模块组合单元，储能电池模块的方形电芯成组采用了三种塑料支架，分别为通用型左支架、通用型右支架、通用型中间支架；三种塑料支架均可单独与方形电芯组成电芯单元，三种电芯单元相互组合之后，可实现电芯单元的横向拓展，纵向拓展；所述纵向拓展是通过通过长螺杆装配，形成12排的电芯组合单元，所述横向拓展是通过三种塑料支架上的横向卡扣进行装配，形成4列的电芯组合单元，最终形成12排4列的电芯组合单元。所述通用型左支架(如图1所示)设有第一塑料支架间通风口1、第一泄压口2、第一金属排卡扣3、第一横向卡扣4、第一纵向定位5、第一横向定位6、第一长螺杆过孔7；所述通用型右支架(如图2所示)设有第二塑料支架间通风口8、第二泄压口9、第二金属排卡扣10、第二横向卡扣11、第二纵向定位12、第二横向定位13、第二长螺杆过孔14；所述通用型中间支架(如图3所示)设有第三塑料支架间通风口15、第三泄压口16、第三金属排卡扣17、第三横向卡扣18、第三纵向定位19、第三横向定位20、第三长螺杆过孔21。

图5为本发明实施例的储能电池模块的方形电芯成组的结构示意图(三列式)。

以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。本发明未涉及的技术均可通过现有的技术加以实现。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种储能电池模块的方形电芯成组机构，采用了三种塑料支架。三种塑料支架均可单独与方形电芯组成电芯单元，三种电芯单元相互组合之后，可实现电芯单元的横向拓展，纵向拓展；所述纵向拓展是通过通过长螺杆装配，形成N排(N≥2)的电芯组合单元，所述横向拓展是通过三种塑料支架上的横向卡扣进行装配，形成M列(M≥2)的电芯组合单元，最终形成N排M列的电芯组合单元。此种组合形式大大提高了电池模块成组尺寸的灵活性，既而使得集成后的储能系统能够最大限度适应不同的应用场景。所有电芯都装配配在塑料支架内部，这样增强了电池模块的绝缘防护，且为电芯的膨胀变形预留了充分的空间，提高了电池模块的可靠性和安全性。

技术研发人员：李伟;孙锋;孟宪侠
受保护的技术使用者：江苏杉杉能源管理有限公司
技术研发日：2018.09.30
技术公布日：2019.01.18