一种储能电池箱及电池簇的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种储能电池箱及电池簇。


背景技术：

2.当现有储能电池箱一般为密封结构，当储能电池箱设置于野外时，由于外部环境与储能电池箱内部环境温度差异较大，箱体上容易产生水汽、凝露，进而影响电池导电性能。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种储能电池箱及电池簇，以保证电池的导电性能。
4.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种储能电池箱，包括：
5.箱体；
6.多个电池，多个所述电池设置于所述箱体；
7.其中，所述箱体为敞开式箱体，以避免所述箱体密封所述电池。
8.本实用新型提供的储能电池箱，通过设置多个电池设置于箱体，电池箱起到对多个电池防护的作用，避免电池受到侧面冲击。储能电池箱适用于集装箱，集装箱一般放置于野外，如果储能箱体为密封结构，由于外部环境与储能箱体内部环境温度差异较大，箱体上容易产生水汽、凝露，进而影响电池导电性能，且现有储能箱体中还设有液冷板，当液冷板循环启动时，也可能造成液体的冷凝。通过设置箱体为敞开式箱体，即箱体取消箱盖或边框等结构，防止箱体密封造成箱体内部和外部温差大，导致箱体内产生水汽和凝露，且可以保证储能电池箱的箱体和集装箱的空气流动，从而保证电池的导电性能。
9.根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池簇，包括上述的储能电池箱。
10.本实用新型提供的电池簇，通过设置多个电池设置于箱体，电池箱起到对多个电池防护的作用，避免电池受到侧面冲击。储能电池箱适用于集装箱，集装箱一般放置于野外，如果储能箱体为密封结构，由于外部环境与储能箱体内部环境温度差异较大，箱体上容易产生水汽、凝露，进而影响电池导电性能，且现有储能箱体中还设有液冷板，当液冷板循环启动时，也可能造成液体的冷凝。通过设置箱体为敞开式箱体，即箱体取消箱盖或边框等结构，防止箱体密封造成箱体内部和外部温差大，导致箱体内产生水汽和凝露，且可以保证储能电池箱的箱体和集装箱的空气流动，从而保证电池的导电性能。
附图说明
11.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
12.图1是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱的结构示意图一；
13.图2是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱的结构示意图二；
14.图3是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱的结构示意图三；
15.图4是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱显示绝缘防护件的结构示意图一；
16.图5是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱显示绝缘防护件的结构示意图二；
17.图6是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱中绝缘防护件和压紧件配合示意图一；
18.图7是根据一示例性实施方式示出的一种储能电池箱中绝缘防护件和压紧件配合示意图二。
19.附图标记说明如下：
20.10、箱体；20、电池；30、汇流排；40、固定组件；50、绝缘防护件；
21.11、底板；12、边框；
22.41、止挡件；42、端板；43、压紧件；44、转接件；
23.51、主体部；52、折边部。
具体实施方式
24.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
25.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
26.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
27.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
28.本实施例提供了一种储能电池箱，如图1-图2所示，该储能电池箱包括箱体10和多个电池20，多个电池20设置于箱体10；其中，箱体10为敞开式箱体10，以避免箱体10密封电池20。
29.本实施例提供的储能电池箱，通过设置多个电池20设置于箱体10，箱体10起到对
多个电池20防护的作用，避免电池20受到侧面冲击。储能电池箱适用于集装箱，集装箱一般放置于野外，如果储能箱体10设置为密封结构，由于外部环境与储能箱体10内部环境温度差异较大，箱体上容易产生水汽、凝露，进而影响电池20导电性能，且现有储能箱体中还设有液冷板，当液冷板循环启动时，也可能造成液体的冷凝。通过设置箱体10为敞开式箱体10，即箱体10取消箱盖或边框等结构，防止箱体10密封造成箱体10内部和外部温差大，导致箱体10内产生水汽和凝露，且可以保证储能电池箱的箱体10和集装箱的空气流动，从而保证电池20的导电性能。
30.其中，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。电芯设置在电池20壳体内。
31.在一个实施例中，电池20为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。
32.具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
33.可选的，电池20可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。
34.需要特别说明的是，电池20具体为方形电池，定义电池20的高度方向为第一方向，电池20的宽度方向为第二方向，电池20的长度方向为第三方向。其中，第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直，第一方向、第二方向及第三方向只是代表空间方向并没有实质意义。
35.在一个实施例中，如图1-图2所示，箱体10包括底板11，多个电池20设置于底板11，底板11用于承载电池20，起到对电池20支撑的作用。
36.需要特别说明的是，本实施例提供的底板11即为换热板，在直接承载电池20的同时，实现对电池20的防护，且可以用于电池20的散热和保温，避免电池20的温度较高或较低，从而保证储能电池箱的使用性能。
37.可以理解的是，本实施例提供的箱体10中换热板的底部至少部分暴露于外部环境。
38.换而言之，现有箱体10的换热板底部一般设置有底护板，换热板与底护板之间容易热量积累，影响散热性能。本实施例通过换热板的底部至少部分暴露于外部环境，即采用无底护板设置，换热板的底部没有设置底护板，使换热板吸收的热量无须经过底护板可以直接顺利排出，减小箱体10重量，提高箱体10的内部容纳空间，便于最大程度的布置电池20，以达到提高能量密度的目的。
39.需要特别说明的是，现有箱体10可能主要设置于乘用车中，如果形行驶于较差的路况中，可能会出现石块等异物冲击箱体10的情况，为了避免这些异物将换热板损伤导致换热板泄露，因此必须在换热板的外部设置底护板进行防护。但是本实施例提供的箱体10主要设置于集装箱或者其他固定设置的储能设备中，箱体10无须持续移动，不会出现较多的异物，因此无须考虑换热板需要底护板进行防护的问题，只需要考虑换热板能够最大程
度多电池20散热的作用。
40.在一个实施例中，箱体10还包括边框12，边框12连接于底板11，边框12围设于电池20的外侧周围。换而言之，边框12设置于底板11上并环设于电池20设置，起到对电池20的侧面防护的作用，避免电池20受到侧面冲击。换言之，在该实施方式中，箱体10取消了箱盖，保留了底板11和边框12等箱体结构，从而防止箱盖对盖合于箱体10上，对箱体10密封造成箱体10内部和外部温差大，导致箱体10内产生水汽和凝露，从而保证电池20的导电性能。
41.可以理解的是，边框12可以设置于底板11上，还可以是边框12设置有台阶，台阶用于承载底板11的边缘，本实施例对边框12和底板11的具体连接和固定方式并不作限定看，可以根据实际生产需要进行调整。
42.在一个实施例中，沿垂直于底板11的方向，电池20的高度大于边框12的高度，以使得电池20的顶部高于边框12的顶部。
43.需要特别说明的是，沿垂直于底板11的方向为电池20的高度方向，即为第一方向。多个电池堆叠设置形成电池组件，在电池组件的端部设置有用于约束电池20膨胀的挡板或者端板，挡板或者端板连接于边框12，以为电池20的碰撞提供约束力，如果边框12的高度比较大，边框12的强度比较大，边框12通过挡板或者端板对电池20提供的约束力比较大，当电池20进行循环运行时，电池20膨胀后与边框12之间产生较大的作用力，影响电池20的循环性能，通过设置电池20的高度大于边框12的高度，即边框12的高度不能太高，使得边框12能够提供电池20膨胀后的缓冲空间，避免电池20循环过程中边框12对电池20约束力过大，电池20可以以较为舒适的姿态运行，保证电池20的使用性能。
44.需要特别说明的是，边框12的高度是指沿第一方向的高度。
45.在一个实施例中，如图3-图4所示，储能电池箱还包括汇流排30，汇流排30连接至少两个电池20，汇流排30位于电池20的侧部，汇流排30的顶部高于边框12的顶部。
46.需要特别说明的是，电池20的侧部平行于第一方向和第二方向所在的平面。在电池20放入箱体10之后，需要在箱体10内将汇流排30安装于电池20的侧部，通过设置汇流排30的顶部高于边框12的顶部，避免边框12的顶部对汇流排30的顶部产生遮挡，便于汇流排30安装于电池20的侧部。
47.在一个实施例中，汇流排30的底部高于边框12的顶部。
48.换而言之，沿第一方向，边框12的高度低于汇流排30的高度，即汇流排30的底部和边框12的顶部之间存在一定的高度差，该高度差相当于为汇流排30的安装提供了一定的避让空间，以为焊接工装提供所需的焊接工位，便于汇流排30的安装，减少汇流排30装配的难度，提高汇流排30的装配效率。
49.在一个实施例中，如图3-图4所示，储能电池箱还包括绝缘防护件50，绝缘防护件50覆盖多个电池20。
50.通过设置绝缘防护件50覆盖多个电池20，绝缘防护件50起到对多个电池20防护的作用，绝缘防护件50采用绝缘材料制成，起到对电池20隔绝保护的作用，避免电池20出现短路的风险。
51.在一个实施例中，绝缘防护件50的至少部分覆盖多个电池20的顶部。
52.通过绝缘防护件50的至少部分覆盖多个电池20的顶部，绝缘防护件50充当绝缘上盖的作用，实现对多个电池20顶部的绝缘防护，从而保证多个电池20的绝缘性能。
53.在一个实施例中，如图4-图5所示，绝缘防护件50包括主体部51和折边部52，主体部51覆盖多个电池20的顶部，折边部52连接于主体部51，折边部52覆盖多个电池20的侧部。
54.通过主体部51覆盖多个电池20的顶部，利用主体部51实现对电池20顶部的绝缘防护，折边部52连接于主体部51，相当于在主体部51的边缘向下折弯形成折边，折边部52实现对电池20侧部的绝缘防护。通过主体部51和折边部52的相互配合，同时实现对电池20顶部和侧部的包裹，保证电池20顶部和侧部的绝缘防护。
55.在一个实施例中，储能电池箱还包括汇流排30，汇流排30连接至少两个电池20，折边部52覆盖汇流排30。
56.换而言之，沿第一方向，折边部52的高度比较大，折边部52在覆盖电池20侧部之后继续延长直至覆盖于汇流排30，折边部52还起到对汇流排30绝缘保护的作用。利用一个绝缘防护件50就能实现电池20和汇流排30的防护，无需为汇流排30额外设置绝缘板等绝缘件，节省生产成本。
57.在一个实施例中，折边部52为两个，两个折边部52分别连接于主体部51的相对两端。
58.通过设置两个折边部52分别连接于主体部51的相对两端，主体部51起到两个折边部52中间连接的作用，以形成整体结构，两个折边部52分别对应于电池20的两个侧部，使电池20相对于边框12外露的顶部和两个侧部都能通过绝缘防护件50进行良好的防护。
59.在一个实施例中，绝缘防护件50与电池20相连接。
60.需要特别说明的是，绝缘防护件50可以是绝缘膜，绝缘防护件50粘接于电池20的表面，绝缘防护件50在实现对电池20覆盖的同时，电池20还为绝缘防护件50提供固定位置，避免绝缘防护件50出现较大位置偏移，保证绝缘防护件50的固定效果。
61.在一个实施例中，如图1和图6所示，储能电池箱还包括固定组件40，固定组件40将多个电池20固定于箱体10；其中，绝缘防护件50与固定组件40卡接。
62.通过设置固定组件40将多个电池20固定于箱体10，固定组件40实现多个电池20的固定，保证多个电池20在箱体10的位置稳定性。同时，通过设置绝缘防护件50与固定组件40卡接，固定组件40还起到对绝缘防护件50固定的作用，进一步保证绝缘防护件50的固定效果。
63.在一个实施例中，固定组件40包括止挡件41，止挡件41与箱体10相连接，多个电池20位于止挡件41与箱体10之间，以通过止挡件41压紧电池20。
64.在多个电池20沿第二方向堆叠完成之后，止挡件41作为多个电池20的压缩端，利用止挡件41实现多个电池20的压紧，完成多个电池20的压缩过程，然后将止挡件41和箱体10固定，便于多个电池20的固定。
65.需要特别说明的是，止挡件41与箱体10可拆卸地相连接，以通过止挡件41相对于箱体10移动挤压多个电池20，止挡件41不是相对于箱体10固定设置，而是相对于箱体10可移动设置，在多个电池20沿第二方向堆叠之后，止挡件41相对于箱体10向靠近电池20的方向移动，此时止挡件41作为压缩端，实现对电池20的挤压，保证电池20的挤压和堆叠效果。
66.在一个实施例中，如图1、图6和图7所示，固定组件40还包括端板42，端板42背离电池20的侧面与止挡件41相接触；和/或，端板42背离电池20的侧面与箱体10相接触。
67.通过设置端板42背离电池20的侧面与止挡件41相接触，端板42起到电池20和止挡
件41之间中间隔离的作用，起到电池20和止挡件41之间有效防护的作用。通过设置端板42背离电池20的侧面与箱体10相接触，端板42起到电池20和箱体10之间中间隔离的作用，起到电池20和端板42之间有效防护的作用。
68.需要特别说明的是，端板42上设置有绝缘部，绝缘部采用绝缘材料制成或者端板42的侧面涂覆有绝缘涂层，其中绝缘涂层可以为涂层，如氧化铝、氧化锆等陶瓷材料，避免电池20和止挡件41之间、电池20和箱体10之间出现短路的情况。
69.在一个实施例中，端板42成对设置，多个电池20位于两个端板42之间。相当于多个电池20夹设于两个端板42之间，两个端板42实现对多个电池20的端部进行防护的作用。
70.在一个实施例中，如图1、图6和图7所示，固定组件40还包括压紧件43，压紧件43的至少部分位于电池20的上方，以使得压紧件43横跨多个电池20，压紧件43与电池20相连接。其中，压紧件43的两端分别连接止挡件41和箱体10，或者，压紧件43的两端均连接于箱体10。
71.压紧件43也可以称之为压条，压紧件43的两端分别连接止挡件41和箱体10，或者，压紧件43的两端均连接于箱体10，利用箱体10和止挡件41或者直接利用箱体10实现压紧件43的固定。由于端板42、止挡件41和边框12只是用于电池20侧面的固定，可能会出现电池20顶部缺乏有效固定的情况。通过压紧件43的至少部分位于电池20的上方，压紧件43沿第二方向延伸，使压紧件43横跨多个电池20，从而实现压紧件43对多个电池20顶部的固定，进一步保证多个电池20的固定效果。
72.在一个实施例中，如图1、图6和图7所示，固定组件40还包括转接件44，压紧件43通过转接件44与电池20相连接；其中，转接件44包括缓冲结构。
73.如果压紧件43和电池20之间出现较大的缝隙，则压紧件43和电池20之间会出现悬空的情况，影响压紧件43对电池20的压紧效果。本实施例提供的压紧件43通过转接件44与电池20相连接，转接件44位于压紧件43和电池20之间，转接件44起到填充压紧件43和电池20之间缝隙的作用，保证压紧件43对电池20的压紧效果。
74.转接件44包括缓冲结构，缓冲结构采用缓冲材料制成，例如泡棉等，转接件44起到压紧件43和电池20之间缓冲的作用，且转接件44能够提供一定的缓冲空间，避免损坏电池20表面的情况。
75.需要特别说明的是，电池20的边缘设置有凸缘，凸缘也可以称之为法兰边，凸缘起到电池20散热的作用，在转接件44朝向电池20的一侧设置有凹槽，凸缘至少部分设置于凹槽内，通过凸缘和凹槽的配合，起到转接件44和电池20限位的作用。如果沿第二方向，凹槽的槽宽小于凸缘的宽度，此时，凸缘卡接于凹槽内，以实现转接件44和电池20的固定，避免出现转接件44位置跑偏的情况。
76.可以理解的是，沿第一方向，压紧件43和转接件44相对于电池20的顶面凸出设置，使压紧件43和转接件44形成凸出结构，绝缘防护件50对应凸出结构设置有卡槽，凸出结构卡接于卡槽，从而实现绝缘防护件50和固定组件40之间的卡合固定。
77.在一些其他实施例中，转接件44还可以设置于压紧件43和端板42之间，转接件44用于填充电池20的侧面和端板42之间的缝隙，转接件44起到压紧件43和端板42之间缓冲的作用，且转接件44能够提供一定的缓冲空间，避免损坏端板42表面的情况。
78.在一个实施例中，压紧件43为多个，多个压紧件43沿电池20的长度方向间隔设置。
79.需要特别说明的是，电池20的长度方向为第三方向，如果电池20沿第三方向的对长度比较长，通过设置多个压紧件43沿电池20的长度方向间隔设置，使多个压紧件43遍及电池20的长度，保证多个电池20在第三方向的固定效果。
80.在一个实施例中，储能电池箱还包括功能辅助件，功能辅助件设置于箱体10，功能辅助件包括电器件和换热接头中的至少之一。
81.通过功能辅助件包括电器件和换热接头中的至少之一，电器件和换热接头用于对箱体10在一定程度上起到加热的作用，避免出现水汽和凝露的情况，保证电池20的使用效果。
82.需要特别说明的是，本实施例提供的储能电池箱，在箱体10内需要设置功能辅助件，对于放置圆柱电池的电池托架而言，该电池托架只用于容纳圆柱电池，在电池托架上并没有设置其他功能辅助件，且电池托架没有设置功能辅助件的必要，因此这种情况并不在本实施例的考虑范围之内。
83.在一个实施例中，储能电池箱为电池模组或电池包。
84.电池模组包括多个电池20，电池模组还可以包括端板42和侧板，端板42和侧板用于固定多个电池20。
85.需要说明的是，多个电池20可以形成电池模组后设置在箱体10内，多个电池20可以通过端板42和侧板进行固定。多个电池20可以直接设置在箱体10内，即无需对多个电池20进行成组，此时，可以去除端板42和侧板。
86.本实施例还提供了一种电池簇，适用于多种充放电装置，电池簇包括上述储能电池箱。
87.本实施例提供的电池簇，通过设置多个电池20设置于箱体10，箱体10起到对多个电池20防护的作用，避免电池20受到侧面冲击。储能电池箱适用于集装箱，集装箱一般放置于野外，如果储能箱体10设置有箱盖，由于外部环境与储能箱体10内部环境温度差异较大，箱盖上容易产生水汽、凝露，进而影响电池20导电性能，且现有储能箱体中还设有液冷板，当液冷板循环启动时，也可能造成液体的冷凝。通过设置箱体10为敞开式箱体10，即箱体10取消箱盖、边框等结构，防止箱体10密封造成箱体10内部和外部温差大，导致箱体10内产生水汽和凝露，且可以保证储能电池箱的箱体10和集装箱的空气流动，从而保证电池20的导电性能。
88.在一个实施例中，该电池簇还包括储能机架和至少一个储能电池箱，储能电池箱插设于储能机架内。其中储能电池箱的放置数量，可以根据实际使用需要以及储能机架的容量进行调整。
89.通过设置储能电池箱插设于储能机架内，具有组装方便，且储能电池箱放置稳固的优点。
90.具体地，储能机架包括框架和放置层架，框架包括立柱，立柱与放置层架相连接，当需要放置多个储能电池箱时，在框架的立柱上由上至下连接多个间隔设置的放置层架，通过多个放置层架将框架的内部空间分隔形成多个容置腔，每一容置腔内可插设一个储能电池箱，该储能电池箱通过放置层架进行支撑。
91.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些
变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
92.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。