CN111192986B - 一种用于储能系统的电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于储能系统的电池模组，包括金属壳体、设于金属壳体内的汇流铝排、电池单元、锁紧螺杆、以及相对间隔设置的第一支架和第二支架，电池单元设于第一支架和第二支架配合后形成的容置空间内，电池单元包括多个电芯，汇流铝排设于第一支架上，与多个电芯的极耳连接；金属壳体包括第一壳组件，第一壳组件上设有至少一个压铆螺母柱，第一支架的对应位置上设有第一固定件，第二支架的对应位置上设有第二固定件，锁紧螺杆依次穿过第一固定件和对应的第二固定件后与对应的压铆螺母柱固定连接以实现夹紧电池单元。本发明提供电池模组结构组装工艺简单，并且能够有效阻止热失控蔓延。

Description

一种用于储能系统的电池模组
技术领域
本发明涉及电池模组技术领域，更具体而言，涉及一种用于储能系统的电池模组。
背景技术
方形铝壳硬包锂电芯由于工艺技术成熟，价格优势明显，在储能电池领域得到广泛的应用。相比较于发电侧的储能系统，用户侧的小型储能系统作为一种备用电源，在家庭储能领域、通信机房备用电源领域等得到广泛应用。目前这种备用电源电池模组通常是先将电芯组装成一个电池模块，然后再将电池模块安装在金属盒里面形成一个电池模组。该方式使得生产过程中装配繁琐，而且需要额外增加固定件。也有一些电池模组中，通过塑胶件将电芯夹持，然后堆叠成一个电池模组。若电芯在充放电过程当中，由于操作不当，电芯发生热失控，会将模组塑胶件胀开，不能够有效的阻止热失控的蔓延。因此，急需一种新的用于该方形铝壳硬包锂电芯的电池模组。
发明内容
本发明提供了一种用于储能系统的电池模组，以解决现有的电池模组生产过程中装配繁琐、需要额外增加固定件、以及不能够有效阻止热失控蔓延的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于储能系统的电池模组，包括金属壳体、设于所述金属壳体内的汇流铝排、电池单元、锁紧螺杆、以及相对间隔设置的第一支架和第二支架，所述电池单元设于所述第一支架和所述第二支架配合后形成的容置空间内，所述电池单元包括多个电芯，所述汇流铝排设于所述第一支架上，与所述多个电芯的极耳连接；
所述金属壳体包括第一壳组件，所述第一壳组件上设有至少一个压铆螺母柱，所述第一支架的对应位置上设有第一固定件，所述第二支架的对应位置上设有第二固定件，所述锁紧螺杆依次穿过所述第一固定件和对应的所述第二固定件后与对应的所述压铆螺母柱固定连接以实现夹紧所述电池单元。
作为本发明的进一步改进，所述第一支架上设有若干个第一穴位，所述第二支架的对应位置上设有第二穴位，各个所述第一穴位与对应的所述第二穴位之间用于放置所述电芯；每个所述第一穴位的两侧均设有用于对所述电芯进行导向和夹紧的第一凸起，每个所述第二穴位的两侧均设有用于对所述电芯进行导向和夹紧的第二凸起。
作为本发明的进一步改进，所述第一支架上设有汇流铝排定位柱，用于对所述汇流铝排进行定位和导向；和/或
所述第一支架的安装有所述汇流铝排的表面的外侧四周设有凸台。
作为本发明的进一步改进，所述锁紧螺杆上设有平垫和螺母，所述锁紧螺杆的一端通过所述平垫和螺母固定于所述第一固定件上，所述锁紧螺杆的另一端上设有用于与所述压铆螺母柱固定连接的螺纹。
作为本发明的进一步改进，所述电池模组还包括设于所述电池模组的正负极位置处的绝缘盖，所述绝缘盖上设有卡扣，所述绝缘盖通过所述卡扣与所述第一支架连接。
作为本发明的进一步改进，所述电池模组还包括设于所述金属壳体外侧壁上的挂耳，所述挂耳用于将所述电池模组固定于机柜或机架上。
作为本发明的进一步改进，所述第一固定件上设有用于所述锁紧螺杆穿过的第一通孔，所述第一通孔的两端设有锥形倒角，所述第二固定件上设有用于所述锁紧螺杆穿过的第二通孔，所述第二通孔的两端设有锥形倒角。
作为本发明的进一步改进，所述金属壳体还包括与所述第一壳组件相对间隔设置的第二壳组件、以及相对间隔设置的第三壳组件和第四壳组件，所述第一壳组件、第二壳组件、所述第三壳组件和所述第四壳组件彼此之间通过沉头螺钉、以及与所述沉头螺钉配合的压铆螺母固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一支架为上支架、所述第二支架为下支架，所述汇流铝排设于所述上支架的上表面；所述第一壳组件为壳底座，所述第二壳组件为壳顶盖，所述第三壳组件为壳前盖，所述第四壳组件为壳后盖；或
所述第一支架为前支架，所述第二支架为后支架，所述汇流铝排设于所述前支架的前表面；所述第一壳组件为壳后盖，所述第二壳组件为壳前盖，所述第三壳组件为壳顶盖，所述第四壳组件为壳底座；或
所述第一支架为左支架，所述第二支架为右支架，所述汇流铝排设于所述左支架的左侧表面；所述第一壳组件为壳右盖，所述第二壳组件为壳左盖，所述第三壳组件为壳顶盖，所述第四壳组件为壳底座；或
所述第一支架为右支架，所述第二支架为左支架，所述汇流铝排设于所述右支架的右侧表面；所述第一壳组件为壳左盖，所述第二壳组件为壳右盖，所述第三壳组件为壳顶盖，所述第四壳组件为壳底座。
作为本发明的进一步改进，所述电池模组用于安装于19英寸机柜中。
与现有技术相比，本发明提供的用于储能系统的电池模组在组装时第一壳组件、第二支架、电池单元、第一支架依次一体化成型安装，优化了组装工艺；且通过设置金属壳体，相比较于塑胶件，能够有效阻止热失控蔓延。
附图说明
图1是本发明第一实施例用于储能系统的电池模组的整体结构示意图；
图2是本发明第一实施例中金属壳体的壳底座结构示意图；
图3是本发明第一实施例中上支架的俯视结构示意图和仰视结构示意图；
图4是本发明第一实施例中锁紧螺杆的结构示意图；
图5是本发明第一实施例中绝缘盖的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
为了解决现有的电池模组生产过程中装配繁琐、需要额外增加固定件、以及不能够有效阻止热失控蔓延的问题，本发明第一实施例提供了一种用于储能系统的电池模组，请参阅图1和图2所示，该用于储能系统的电池模组10包括金属壳体11、设于该金属壳体11内的汇流铝排12、电池支架13、电池单元14、锁紧螺杆15、沉头螺钉16、压铆螺母17、绝缘盖18、以及挂耳19。其中，电池支架13包括相对间隔设置的上支架131和下支架132，电池单元14设于上支架131和下支架132配合后形成的容置空间内。电池单元14包括多个电芯141，汇流铝排12设于上支架131的上表面，与电芯141的极耳连接。
金属壳体11包括壳顶盖111、壳后盖112、壳底座113以及壳前盖114，这些壳组件(111、112、113、114)彼此之间通过沉头螺钉16和压铆螺母17固定连接后形成该金属壳体11，当电芯在充放电过程中，若由于操作不当，电芯发生热失控，该金属壳体能够有效阻止热失控蔓延。
壳底座113上设有至少一个压铆螺母柱1131，上支架131的对应位置上设有第一固定件1311，下支架132的对应位置上设有第二固定件1321，锁紧螺杆15依次穿过该第一固定件1311和对应的第二固定件1321后与对应的压铆螺母柱1131固定连接，以实现夹紧该电池单元14。可选地，在壳底座113的前后两端均分别设有2个压铆螺母柱1131，上支架131的前后两端相应位置上对应设置第一固定件1311，下支架132的前后两端相应位置上对应设置第二固定件1321。
请参阅图3所示，图3是第一实施例中上支架的俯仰结构示意图。第一固定件1311和第二固定件1321均呈半圆柱状，在半圆柱中部区域设置有用于锁紧螺杆15穿过的圆孔，圆孔两端设有锥形倒角。
上支架131的上表面外侧四周设有凸台1314，以用于增加汇流铝排12与壳顶盖111之间的电气间隙。上支架131的中间区域相应位置上设有汇流铝排定位柱1315，用于对汇流铝排12进行定位和导向。
上支架131上还设有若干个第一穴位1312，下支架132的对应位置上设有第二穴位1322(见图1)，各个第一穴位1312与对应的第二穴位1322之间用于放置一个电芯141。在每个第一穴位1312两侧均设有用于对电芯141起到导向和夹紧作用的第一凸起1313、以及在每个第二穴位1322的两侧也均设有用于对电芯141起到导向和夹紧作用的第二凸起(图中未示出)。
可选地，该上支架131和下支架132均为注塑成型件。
请参阅图4所示，图4是第一实施例中锁紧螺杆的结构示意图。锁紧螺杆15上设有平垫151和螺母152，锁紧螺杆15的一端通过该平垫151和螺母152固定于第一固定件1311上，锁紧螺杆15的另一端上设有用于与压铆螺母柱1131固定连接的螺纹153。
绝缘盖18设于电池模组10的正负极位置处，请参阅图5所示，图5是第一实施例中绝缘盖的结构示意图。绝缘盖18上设有卡扣181，绝缘盖18通过该卡扣181与上支架131连接。可选地，该绝缘盖18为注塑成型件。
请继续参阅图1所示，挂耳19设置在金属壳体11外侧壁的两侧，用于将电池模组10固定于机柜或机架上。
本发明第一实施例用于储能系统的电池模组在组装时壳底座、下支架、电池单元、上支架、壳前后盖、壳顶盖依次一体化成型安装，优化了组装工艺；并且该电池模组结构能够满足19英寸机柜安装，因此大大提高了该电池模组的通用性。
本发明第二实施例提供了一种用于储能系统的电池模组，与第一实施例不同的是，电池支架包括相对间隔设置的前支架和后支架，电池单元设于前支架和后支架配合后形成的容置空间内，汇流铝排设于该前支架的前表面，与电芯的极耳连接。相应的，在壳后盖上设有至少一个压铆螺母柱，前支架的对应位置上设有第一固定件，后支架的对应位置上设有第二固定件，锁紧螺杆依次穿过该第一固定件和对应的第二固定件后与对应的压铆螺母柱固定连接，以实现夹紧该电池单元。前支架的前表面外侧四周设有凸台，以用于增加汇流铝排与壳前盖之间的电气间隙。绝缘盖通过该卡扣与前支架连接。
本发明第二实施例用于储能系统的电池模组在组装时壳后盖、后支架、电池单元、前支架、壳底座、壳前盖和壳顶盖依次一体化成型安装，优化了组装工艺；并且该电池模组结构能够满足19英寸机柜安装，因此大大提高了该电池模组的通用性。
本发明第三实施例提供了一种用于储能系统的电池模组，与第一实施例不同的是，电池支架包括相对间隔设置的左支架和右支架，电池单元设于左支架和右支架配合后形成的容置空间内，汇流铝排设于该左支架的左侧表面，与电芯的极耳连接。相应的，在壳右盖上设有至少一个压铆螺母柱，左支架的对应位置上设有第一固定件，右支架的对应位置上设有第二固定件，锁紧螺杆依次穿过该第一固定件和对应的第二固定件后与对应的压铆螺母柱固定连接，以实现夹紧该电池单元。左支架的左侧表面外侧四周设有凸台，以用于增加汇流铝排与壳左盖之间的电气间隙。绝缘盖通过该卡扣与左支架连接。
本发明第三实施例用于储能系统的电池模组在组装时壳右盖、右支架、电池单元、左支架、壳底座、壳左盖和壳顶盖依次一体化成型安装，优化了组装工艺；并且该电池模组结构能够满足19英寸机柜安装，因此大大提高了该电池模组的通用性。
本发明第四实施例提供了一种用于储能系统的电池模组，与第一实施例不同的是，电池支架包括相对间隔设置的左支架和右支架，电池单元设于左支架和右支架配合后形成的容置空间内，汇流铝排设于该右支架的右侧表面，与电芯的极耳连接。相应的，在壳左盖上设有至少一个压铆螺母柱，右支架的对应位置上设有第一固定件，左支架的对应位置上设有第二固定件，锁紧螺杆依次穿过该第一固定件和对应的第二固定件后与对应的压铆螺母柱固定连接，以实现夹紧该电池单元。右支架的右侧表面外侧四周设有凸台，以用于增加汇流铝排与壳左盖之间的电气间隙。绝缘盖通过该卡扣与右支架连接。
本发明第四实施例用于储能系统的电池模组在组装时壳左盖、左支架、电池单元、右支架、壳底座、壳右盖和壳顶盖依次一体化成型安装，优化了组装工艺；并且该电池模组结构能够满足19英寸机柜安装，因此大大提高了该电池模组的通用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于储能系统的电池模组，其特征在于，包括金属壳体、设于所述金属壳体内的汇流铝排、电池单元、锁紧螺杆、以及相对间隔设置的第一支架和第二支架，所述电池单元设于所述第一支架和所述第二支架配合后形成的容置空间内，所述电池单元包括多个电芯，所述汇流铝排设于所述第一支架上，与所述多个电芯的极耳连接；
所述第一支架上设有汇流铝排定位柱，用于对所述汇流铝排进行定位和导向，所述第一支架的安装有所述汇流铝排的表面的外侧四周设有凸台;
所述第一支架上设有若干个第一穴位，所述第二支架的对应位置上设有第二穴位，各个所述第一穴位与对应的所述第二穴位之间用于放置所述电芯；每个所述第一穴位的两侧均设有用于对所述电芯进行导向和夹紧的第一凸起，每个所述第二穴位的两侧均设有用于对所述电芯进行导向和夹紧的第二凸起；
所述金属壳体包括第一壳组件，所述第一壳组件上设有至少一个压铆螺母柱，所述第一支架的对应位置上设有第一固定件，所述第二支架的对应位置上设有第二固定件，所述锁紧螺杆依次穿过所述第一固定件和对应的所述第二固定件后与对应的所述压铆螺母柱固定连接以实现夹紧所述电池单元；
所述锁紧螺杆上设有平垫和螺母，所述锁紧螺杆的一端通过所述平垫和螺母固定于所述第一固定件上，所述锁紧螺杆的另一端上设有用于与所述压铆螺母柱固定连接的螺纹；
所述第一固定件上设有用于所述锁紧螺杆穿过的第一通孔，所述第一通孔的两端设有锥形倒角，所述第二固定件上设有用于所述锁紧螺杆穿过的第二通孔，所述第二通孔的两端设有锥形倒角；
所述电池模组还包括设于所述电池模组的正负极位置处的绝缘盖，所述绝缘盖上设有卡扣，所述绝缘盖通过所述卡扣与所述第一支架连接；
所述电池模组还包括设于所述金属壳体外侧壁上的挂耳，所述挂耳用于将所述电池模组固定于机柜或机架上；
所述金属壳体还包括与所述第一壳组件相对间隔设置的第二壳组件、以及相对间隔设置的第三壳组件和第四壳组件，所述第一壳组件、第二壳组件、所述第三壳组件和所述第四壳组件彼此之间通过沉头螺钉、以及与所述沉头螺钉配合的压铆螺母固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于储能系统的电池模组，其特征在于，所述第一支架为上支架、所述第二支架为下支架，所述汇流铝排设于所述上支架的上表面；所述第一壳组件为壳底座，所述第二壳组件为壳顶盖，所述第三壳组件为壳前盖，所述第四壳组件为壳后盖；或
所述第一支架为前支架，所述第二支架为后支架，所述汇流铝排设于所述前支架的前表面；所述第一壳组件为壳后盖，所述第二壳组件为壳前盖，所述第三壳组件为壳顶盖，所述第四壳组件为壳底座；或
所述第一支架为左支架，所述第二支架为右支架，所述汇流铝排设于所述左支架的左侧表面；所述第一壳组件为壳右盖，所述第二壳组件为壳左盖，所述第三壳组件为壳顶盖，所述第四壳组件为壳底座；或
所述第一支架为右支架，所述第二支架为左支架，所述汇流铝排设于所述右支架的右侧表面；所述第一壳组件为壳左盖，所述第二壳组件为壳右盖，所述第三壳组件为壳顶盖，所述第四壳组件为壳底座。
3.根据权利要求1所述的用于储能系统的电池模组，其特征在于，所述电池模组用于安装于19英寸机柜中。
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