CN111446399A

CN111446399A - 一种电池箱

Info

Publication number: CN111446399A
Application number: CN202010443626.5A
Authority: CN
Inventors: 郭功勋; 伍星星; 曹胜军; 旷军
Original assignee: DONGGUAN YANGTIAN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: DONGGUAN YANGTIAN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-07-24

Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种电池箱，包括由面板、侧板、底板、端板和顶板围设而成的箱体和电池组，其中，面板和端板相对设置，并且分别开设有排风口和第一进风口，两侧的侧板之间设置有第一支撑装置，第一支撑装置与顶板固定连接，底板上设置有第二支撑装置；若干个电池组之间通过第一软铜排串接在一起，且均固定安装在第二支撑装置，每个电池组之间设置有间隙，间隙与排风口和第一进风口形成散热的风道。与现有技术相比，本发明通过设置第一支撑装置和第二支撑装置，提高了电池箱的结构强度；并且由排风口、间隙和第一进风口形成对流的风道，增强了散热的效果；另外，还采用多连接器的输出方式，大大地提升了电荷的载流量。

Description

一种电池箱

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种电池箱。

背景技术

随着新能源产业的不断发展，锂离子电池作为动力汽车、家庭储能等设备的核心能源提供器件，其安全性直接影响到这些设备的安全性能。而电池箱作为锂离子电池的载体，对电池组的安全和防护起着关键的作用。因此，电池箱的结构设计显得非常重要。

目前，在新能源电池箱领域，普遍采用合金材质的金属电池箱，通过将大量的单体电池以串/并联的方式集中放置在密闭的金属电池箱内，以满足大功率的电量输出需要，但是，在大功率输出的同时必然会造成热量集中、重量增加等问题，而且现有技术中，电池箱的散热方式也多采用水冷，需要增加额外的水泵实现水循环散热，相比风冷的散热方式，水冷散热系统复杂，维修困难，重量更大，因此，电池箱内部重量的大幅增加，会造成金属电池箱体的结构强度不足，在运输或移动的过程中容易因震动、碰撞等原因而导致电池箱变形、金属板材撕裂等问题，甚至会损害电池箱内部的电池而引发一系列的安全性问题。另外，传统的电池普遍采用单个电极连接器进行连接，在大功率输出的同时，会造成温升明显等问题。

针对上述问题，现有技术中尚未得到有效的解决，因此，本发明旨在提出一种新的电池箱方案。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电池箱，有效地解决了大功率电池箱结构强度不足的问题，有效地降低电池箱的重量，提高了散热的效果，另外，还采用多连接器的输出方式，大大地提升了电荷的载流量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电池箱，包括箱体和电池组，所述箱体由面板、侧板、底板、端板和顶板围设而成，其中，所述面板和端板相对设置，并且分别开设有排风口和第一进风口，两侧所述的侧板之间设置有第一支撑装置，所述第一支撑装置与所述顶板固定连接，所述底板上设置有第二支撑装置；若干个所述电池组之间通过第一软铜排串接在一起，且均固定安装在所述第二支撑装置，每个所述电池组之间设置有间隙，所述间隙与所述排风口和所述第一进风口形成散热的风道。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述排风口为若干个，每个所述排风口处固定安装有散热风扇。通过散热风扇，可加快箱体内的空气流动，提高空气与电池组的热交换效率，另外，为了使上述效果更好，排风口可以根据面板的尺寸设置为多个，从而增大了排风量，大大增强了散热的效果。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述侧板开设有抬手孔，所述抬手孔处安装有抬手件。设置抬手件，有助于方便工作人员对电池箱进行搬运和安装施力，于本发明中，该抬手件可采用两块金属板件，从抬手孔的两侧与侧板进行固定，相比现有技术中凸起的提手结构，这样的设置更节省空间和降低电池箱的重量。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述顶板开设有第二进风口。在顶板上开设第二进风口，可以进一步加大进风量，从而提高散热的效率，其中，排风口、第一进风口和第二进风口均可采用多孔的网状或格栅的结构，使得空气流动平稳，散热均匀，防止电池箱内局部过热。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述面板包括面板本体和设置于所述面板本体的电极连接器、BMS电池管理模块和提手，所述电极连接器与所述电池组之间通过第二软铜排连接。电极连接器用于将电池组与外部的设备进行连通，实现充放电的功能；同时，增设提手，可以进一步方便电池箱的搬运，另外，为防止提手对面板接线时造成阻挡，可以将提手设置为可放倒式的结构，节省了大量的空间，降低运输的成本。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述电极连接器包括正极连接器和负极连接器，所述正极连接器和所述负极连接器均为至少两个。由于电池组由多个单体电池组成，输出功率通常较大，因此，可将正极连接器和负极连接器设置为多个，从而大大地提高了电极连接器的电荷载流量，降低电极连接器的温升速度，减缓电极连接器的老化进程，于本发明中，正极连接器与负极连接器均设置为两个，但本发明不以此为限；另外，为了方便接线，还可将每个正极连接器或负极连接器之间设置为上下错位的排布。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述电池组设置有监控线缆，所述监控线缆与所述BMS电池管理模块电性连接。通过设置监控线缆，使BMS电池管理模块可以对电池组的工作状态进行监控，保证电池组的正常工作。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述第一支撑装置包括第一固定部和设置于所述第一固定部两端的第二固定部，所述第一固定部与所述顶板固定连接，所述第二固定部与所述侧板固定连接。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述第二支撑装置包括支撑横梁和支撑纵梁，所述支撑横梁设置于所述底板的两端，所述支撑纵梁设置于两个所述支撑横梁之间，所述电池组固定安装于所述支撑横梁，所述支撑纵梁与所述电池组贴合设置。支撑横梁和支撑纵梁均用于支撑电池组的底部，其中，电池组底部的两端分别固定在支撑横梁上，为了方便安装，支撑横梁上可设置若干金属挡片，使电池组底部的两端在安装时可以实现快速定位，从而提高安装的效率；而支撑纵梁则主要支撑电池组底部的中间位置，在本实施例中，支撑纵梁的尺寸可设置小于电池组底部的贴合面，减少对电池组底部的遮挡以增大空气对此面进行热交换的面积，改善了电池组底部的散热不佳的问题，另外，为提高底部的散热效果，支撑横梁和支撑纵梁也可根据具体的生产要求采用具有一定强度的铝合金材质，与电池组接触时还可以对其进行导热，加快散热的效率。

作为对本发明中所述的电池箱的改进，所述电池组与所述支撑横梁之间设置有减震垫。增设减震垫，可以吸收和抵消电池组与支撑横梁之间的部分应力，起到缓冲、减震的作用。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1)本发明在两个侧板之间设置第一支撑装置，通过与顶板固定连接，大大加强了侧板与顶板之间的连接强度，提高电池箱的框体结构强度，防止电池箱在运输过程中由于震动、碰撞而发生变形；另外，还在底板上设置第二支撑装置，加强了底板对电池组的支撑能力，保证电池组的安全运行；

2)本发明的电池组之间采用软铜排实现互联，有效地消除电池组的安装误差带来的接触不良或运输时产生的应力而导致的安全问题，大大提高了电池组的安全性；

3)本发明通过排风口、第一进风口以及在电池组之间设置一定的间隙，使得面板、电池组和端板之间形成了对流的风道，因此，电池组在工作时产生的大量热量可以被快速地排走，提高了散热的效率；

4)本发明采用两个或以上的连接器进行输出，大大地提升了电池箱的电荷载流量，改善了传统的单个连接器在大功率输出时温升明显的问题，减缓了电极连接器的老化进程，提高其使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的分解示意图；

图3为图2中A处的放大图；

其中，1-面板；2-侧板；3-底板；4-端板；5-顶板；6-第一支撑装置；7-第二支撑装置；8-电池组；9-散热风扇；11-排风口；12-面板本体；13-电极连接器；14-BMS电池管理模块；15-提手；21-抬手件；41-第一进风口；51-第二进风口；61-第一固定部；62-第二固定部；71-支撑横梁；72-支撑纵梁；81-第一软铜排；82-第二软铜排；83-监控线缆；131-正极连接器；132-负极连接器。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1～3所示，一种电池箱，包括箱体和电池组8，箱体由面板1、侧板2、底板3、端板4和顶板5围设而成，其中，面板1和端板4相对设置，并且分别开设有排风口11和第一进风口41，两侧的侧板2之间设置有第一支撑装置6，第一支撑装置6与顶板5固定连接，底板3上设置有第二支撑装置7，若干个电池组8之间通过第一软铜排81串接在一起，且均固定安装在第二支撑装置7，每个电池组8之间设置有间隙，间隙与排风口11和第一进风口41形成散热的风道。在本发明的实施例中，第一支撑装置6和第二支撑装置7可采用质量较轻的具有一定结构强度的金属板材，如铝合金，通过第一支撑装置6将两侧侧板2和顶板5进行连接，大大加强了箱体的结构强度，同时，通过第二支撑装置7，可以对电池组8进行固定，使电池组8与箱体更好地连接，而且电池组8之间采用软铜排实现互联，具有一定的缓冲作用，有效地消除电池组的安装误差带来的接触不良或运输时产生的应力而导致的安全问题，大大提高了电池组的安全性，更好地保证了电池组8的安全工作；另外，本发明还通过设置排风口11、第一进风口41以及在电池组8之间设置一定的间隙，使得面板1、电池组8和端板4之间形成了对流的风道，因此，电池组8在工作时产生的大量热量可以被快速地排走，提高了散热的效率。

优选的，排风口11为若干个，每个排风口11处固定安装有散热风扇9。通过设置散热风扇9，可加快箱体内的空气流动，提高空气与电池组8的热交换效率，而为了使上述效果更好，排风口11可以根据面板1的尺寸设置为多个，从而增大了排风量，大大地提高了散热的效果；另外，与增大排风量相对应的，本实施例还在顶板5开设有第二进风口51，使进风量也增大，因此，箱体内的热交换效率得到了更好的提升。其中，在本实施例中，排风口11、第一进风口41和第二进风口51均可采用多孔的网状或格栅的结构，使得空气流动平稳，散热均匀，防止电池箱内局部过热。

优选的，侧板2开设有抬手孔，抬手孔处安装有抬手件21。设置抬手件21，有助于方便工作人员对电池箱进行搬运和安装施力，于本实施例中，该抬手件21可采用两块金属板件，从抬手孔的两侧与侧板2进行固定，相比现有技术中凸起的提手结构，这样的设置更节省空间和降低电池箱的重量。

优选的，面板1包括面板本体12和设置于面板本体12的电极连接器13、BMS电池管理模块14和提手15，电极连接器13与电池组8之间通过第二软铜排82连接。其中，电极连接器13包括正极连接器131和负极连接器132，均用于将电池组8与外部的设备进行连通，实现充放电的功能，而由于电池组8在进行大功率输出时，正极连接器131和负极连接器132的温升通常会比较明显，长期使用容易加速老化的进程，在本实施例中，正极连接器131和负极连接器132分别设置为两个，不仅可以减缓温升的速率，提高使用的寿命，也可以增大电荷的载流量，保证大功率的正常输出，当然，由于增加了正极连接器131和负极连接器132的数量，所以，连接的电缆也会相应增加，为了方便接线，正极连接器131和负极连接器132可采用上下错位的排布方式或采用可转动的结构，以防止线缆缠绕在一起。而设置提手15，则可进一步方便电池箱的搬运，在本实施例中，提手15设置为可放倒式的结构，在非搬运的时候可以放倒下，从而节省了大量的空间，降低运输的成本。

优选的，电池组8设置有监控线缆83，监控线缆83与BMS电池管理模块14电性连接。通过设置监控线缆83，使BMS电池管理模块14可以对电池组8的工作状态进行监控，保证电池组8的正常工作。

优选的，第一支撑装置6包括第一固定部61和设置于第一固定部61两端的第二固定部62，第一固定部61与顶板5固定连接，第二固定部62与侧板2固定连接。其中，第一固定部61的两侧可向电池箱内部进行弯折，从而提升结构的强度。

优选的，第二支撑装置7包括支撑横梁71和支撑纵梁72，支撑横梁71设置于底板3的两端，支撑纵梁72设置于两个支撑横梁71之间，电池组8固定安装于支撑横梁71，支撑纵梁72与电池组8贴合设置。支撑横梁71和支撑纵梁72均用于支撑电池组8的底部，其中，电池组8底部的两端分别固定在支撑横梁71上，为了方便安装，支撑横梁71上可设置若干金属挡片，使电池组8底部的两端在安装时可以实现快速定位，从而提高安装的效率；而支撑纵梁72则主要支撑电池组8底部的中间位置，在本实施例中，支撑纵梁72的尺寸可设置小于电池组8底部的贴合面，减少对电池组8底部的遮挡以增大空气对此面进行热交换的面积，改善了电池组8底部的散热不佳的问题，另外，为提高底部的散热效果，支撑横梁71和支撑纵梁72也可根据具体的生产要求采用具有一定强度的铝合金材质，与电池组8接触时还可以对其进行导热，加快散热的效率。

优选的，电池组8与支撑横梁71之间设置有减震垫。增设减震垫，可以吸收和抵消电池组8与支撑横梁71之间的部分应力，起到缓冲、减震的作用。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种电池箱，其特征在于：包括箱体电池组(8)，所述箱体由面板(1)、侧板(2)、底板(3)、端板(4)和顶板(5)围设而成，其中，所述面板(1)和端板(4)相对设置，并且分别开设有排风口(11)和第一进风口(41)，两侧所述的侧板(2)之间设置有第一支撑装置(6)，所述第一支撑装置(6)与所述顶板(5)固定连接，所述底板(3)上设置有第二支撑装置(7)，若干个所述电池组(8)之间通过第一软铜排(81)串接在一起，且均固定安装在所述第二支撑装置(7)，每个所述电池组(8)之间设置有间隙，所述间隙与所述排风口(11)和所述第一进风口(41)形成散热的风道。

2.根据权利要求1中所述的电池箱，其特征在于：所述排风口(11)为若干个，每个所述排风口(11)处固定安装有散热风扇(9)。

3.根据权利要求1中所述的电池箱，其特征在于：所述侧板(2)开设有抬手孔，所述抬手孔处安装有抬手件(21)。

4.根据权利要求1中所述的电池箱，其特征在于：所述顶板(5)开设有第二进风口(51)。

5.根据权利要求1中所述的电池箱，其特征在于：所述面板(1)包括面板本体(12)和设置于所述面板本体(12)的电极连接器(13)、BMS电池管理模块(14)和提手(15)，所述电极连接器(13)与所述电池组(8)之间通过第二软铜排(82)连接。

6.根据权利要求5中所述的电池箱，其特征在于：所述电极连接器(13)包括正极连接器(131)和负极连接器(132)，所述正极连接器(131)和所述负极连接器(132)均为至少两个。

7.根据权利要求5中所述的电池箱，其特征在于：所述电池组(8)设置有监控线缆(83)，所述监控线缆(83)与所述BMS电池管理模块(14)电性连接。

8.根据权利要求1中所述的电池箱，其特征在于：所述第一支撑装置(6)包括第一固定部(61)和设置于所述第一固定部(61)两端的第二固定部(62)，所述第一固定部(61)与所述顶板(5)固定连接，所述第二固定部(62)与所述侧板(2)固定连接。

9.根据权利要求1中所述的电池箱，其特征在于：所述第二支撑装置(7)包括支撑横梁(71)和支撑纵梁(72)，所述支撑横梁(71)设置于所述底板(3)的两端，所述支撑纵梁(72)设置于两个所述支撑横梁(71)之间，所述电池组(8)固定安装于所述支撑横梁(71)，所述支撑纵梁(72)与所述电池组(8)贴合设置。

10.根据权利要求9中所述的电池箱，其特征在于：所述电池组(8)与所述支撑横梁(71)之间设置有减震垫。