CN114665216A - 一种储能电站用电池箱和电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种储能电站用电池箱和电池模块，涉及储能消防技术领域。其技术方案为：一种储能电站用电池箱，包括箱体，箱体包括箱底，箱底连接有竖直的，依次首尾连接封闭的第一箱板、第二箱板、第三箱板和第四箱板，箱体内设置有竖直的挡板，挡板靠近第一箱板并与其间隔布置，挡板还连接有限位杆，限位杆垂直挡板布置，限位杆的一端与挡板连接，限位杆的另一端抵靠在第三箱板上，第一箱板和/或第三箱板上设置有消防接口。通过限位杆将电池组与电池组之间，以及电池组和电池箱之间隔开，实现分组装卸，降低装卸操作难度；同时形成气流通道，在向电池箱内通入降温气体和灭火剂之后，可以快速扩散包覆并隔离电池组，实现快速降温和灭火。

Description

一种储能电站用电池箱和电池模块
技术领域
本发明涉及储能消防技术领域，尤其涉及一种储能电站用电池箱和电池模块。
背景技术
大力开发和利用清洁能源和可再生能源，是保障能源安全、优化能源结构、保护生态环境、减少温室气体排放的重要措施，电池储能电站应运而生，由于电池储能电站往往建设在环境恶劣的条件下，对于储能电站的电池模块要求防护等级比较高，高防护等级一般采用整体式下壳体形式，传统电芯模组一般通过护套叠放在一起。如一列16只滑入箱内，此形式的电芯模组放入整体式下壳体时操作较困难。同时较高的防护等级对锂电池散热有着较大影响，锂电池在充放电时有放热行为，特别是在大功率充放电时，放热量急剧增加，电池模块内部容易出现热失控，而储能集装箱发生火灾的主要原因往往是电池内部出现热失控。由于储能集装箱中电池特殊的材质，火灾蔓延迅速，而且持续时间长，并伴随着有毒气体的释放，明火消灭后还存在二次复燃的风险。
发明内容
针对上述电池储能电站存在的电池装卸困难，存在热失控的隐患以及容易复燃的问题，本发明提供一种储能电站用电池箱和电池模块。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种储能电站用电池箱，包括箱体，箱体包括箱底，箱底连接有竖直且依次首尾连接的第一箱板、第二箱板、第三箱板和第四箱板，箱体内设置有竖直的挡板，挡板靠近第一箱板并与其间隔布置，挡板还连接有限位杆，限位杆垂直挡板布置，限位杆的一端与挡板连接，限位杆的另一端抵靠在第三箱板上，第一箱板和/或第三箱板上设置有消防接口。通过限位杆将电池组与电池组之间，以及电池组和电池箱之间隔开，实现分组装卸，降低装卸操作难度；同时在电池组之间以及电池组和电池箱之间形成气流通道，不同限位杆所在的气流通道之间通过竖直挡板与第一箱板之间的间隔连通，在向电池箱内通入降温气体和灭火剂之后，可以快速扩散包覆并隔离电池组，实现快速降温和灭火。
优选地，箱体内设置有温度传感器和烟感器。检测电池箱内的温度和是否有烟气，判断是否有热失控的隐患以及是否要通入降温气体和灭火剂。
优选地，限位杆包括呈四列依次布置的第一限位杆、第二限位杆、第三限位杆和第四限位杆，第一限位杆与第二箱板接触，第四限位杆与第四箱板接触。第一限位杆将电池组和第二箱板隔开，形成气流通道，第四限位杆将电池组和第四箱板隔开并形成气流通道，第二限位杆和第三限位杆可将自身两侧的电池组隔开并形成气流通道。
优选地，挡板上设置有第一通气孔，第一通气孔与限位杆位于同一平面，增大挡板在靠近第一箱板的一侧，与各气流通道之间的接触面积，使气体流通更快。
优选地，限位杆上设置有竖直的第二通气孔。使第二通气孔上下两侧的气体能够流通，提高降温气体和灭火剂在电池箱内的扩散速度。
优选地，第二限位杆和第三限位杆之间设置有通气支架，通气支架靠近第三箱板布置，通气支架包括与第二箱板平行布置的第一支板，与第四箱板平行布置的第二支板，第一支板和第二支板通过顶部的第三支板连接，第一支板、第二支板和第三支板均设置有第三通气孔。
优选地，箱体内还设置有定位杆，定位杆与箱底连接，定位杆平行限位杆布置，定位杆位于限位杆的正下方，定位杆的顶部设置有定位部，定位部的宽度从下向上逐渐减小。定位杆能够对电池组的底部进行定位，提高电池组的稳定性，定位杆的定位部可以便于电池组从上向下滑入安装位置。
优选地，挡板上设置有支撑板，支撑板与第一箱板抵靠。保证挡板位置的稳定性，同时挡板、限位杆与箱体不连接，提高装卸效率，减少制造生产的步骤和成本。
优选地，箱体上设置有箱盖，箱体的顶部设置有水平凸缘，水平凸缘与箱盖通过螺栓连接，提高电池箱的稳定性和安全性。
一种电池模块，包括上述储能电站用电池箱，电池箱内设置有若干电池组，电池组布置在限位杆之间。
本发明具有以下有益效果：储能集装箱消防系统的消防管道通过电池簇单独接入电池模块内部，本电池模块内部会设置温度传感器、烟感器实时监控各个电池组的温度、烟气或可燃气体，当监测到某个区域的温度、烟感信号出现异常并达到设定的报警条件时，通入降温气体，或启动消防系统，在电池箱内部进行全淹没灭火，从而实现对火灾区域的有效隔离，不会损坏附近电池模块。单个电池模块的灭火对于电池箱内部空间要求较高，本专利电池模块内部采用骨架式结构，通过限位杆将电池组分为多个区域，区域之间通过限位杆分隔形成气流通道，从而实现气体的快速流通。同时本发明提出一种新的电池组入箱方式，即将电池组分为几只电芯为一组的形式，并在电芯底部的定位杆设置定位部，从而方便电池组的快速入箱。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式的实施例1拆除箱盖后的结构示意图。
图2是本发明具体实施方式的实施例1的爆炸示意图。
图3是本发明具体实施方式的实施例1的通气支架的结构示意图。
图4是本发明具体实施方式的实施例1的挡板的结构示意图。
图5是本发明具体实施方式的实施例1的第一限位杆的结构示意图。
图6是本发明具体实施方式的实施例1的第二限位杆的结构示意图。
图7是本发明具体实施方式的实施例1的定位杆的结构示意图。
图8是本发明具体实施方式的实施例2的结构示意图。
图9是本发明具体实施方式的实施例2拆除箱盖后的俯视图。
图10是图8中的A-A的剖视图。
图中：1、第一箱板，2、第二箱板，3、第三箱板，4、第四箱板，5、箱盖，6、挡板，7、第一限位杆，8、第二限位杆，9、第三限位杆，10、第四限位杆，11、定位杆，12、通气支架，13、定位部，14、第一通气孔，15、第二通气孔，16、第三通气孔，17、减重孔，18、第一支板，19、第二支板，20、第三支板，21、支撑板，22、水平凸缘，23、电池组，24、消防接口，25、横杆。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-7所示，一种储能电站用电池箱，包括箱体，箱体包括水平的箱底，箱底连接有竖直的，依次首尾连接的第一箱板1、第二箱板2、第三箱板3和第四箱板4，相邻的箱板之间垂直布置。箱体内设置有竖直的挡板6，挡板6靠近第一箱板1，挡板6与第一箱板1相对并间隔布置，挡板6的一侧设置有支撑板21，支撑板21与第一箱板1抵靠，支撑板21的另一侧设置有限位杆，限位杆的一端与挡板6连接，限位杆的另一端抵靠在第三箱板3上。挡板6上设置有减重孔17，用于降低挡板6的重量。挡板6上还设置有长条形的第一通气孔14，第一通气孔14与限位杆位于同一竖直平面内。限位杆上设置有竖直的第二通气孔15。限位杆有四列，包括依次布置的第一限位杆7、第二限位杆8、第三限位杆9和第四限位杆10，第一限位杆7与第二箱板2抵靠，第四限位杆10与第四箱板4抵靠。第二限位杆8和第三限位杆9之间设置有通气支架12，通气支架12靠近第三箱板3布置，通气支架12与第三箱板3抵靠。通气支架12包括与第二箱板2平行的第一支板18，与第四箱板4平行的第二支板19，第一支板18和第二支板19通过顶部的第三支板20连接，第一支板18、第二支板19和第三支板20上均设置有第三通气孔16。第二限位杆8和第三限位杆9之间通过一根横杆25连接，横杆25放置在第三支板20上。箱体内还设置有定位杆11，定位杆11与箱底连接，每列限位杆的下方均设置有一根定位杆11，定位杆11平行限位杆布置，定位杆11位于限位杆的正下方，定位杆11的顶部设置有定位部13，定位部13的宽度从下向上逐渐减小。第一箱板1和/或第三箱板3上设置有消防接口24，本实施例中，消防接口24设置在第三箱板3上，消防接口24位于第一支板18、第二支板19、第三支板20及箱底之间。箱体内还设置有温度传感器和烟感器，用于检测箱体内的温度、烟气。箱体的顶部设置有水平凸缘22，水平凸缘22通过螺栓连接有箱盖5，温度传感器和烟感器设置在箱盖5底面。
实施例2
如图8-10所示，一种电池模块，包括如实施例1中的储能电站用电池箱，电池箱内设置有电池组23，电池组23布置在限位杆之间。具体地，电池组23分三列布置在第一限位杆7和第二限位杆8之间，第二限位杆8和第三限位杆9之间，第三限位杆9和第四限位杆10之间。
本发明的使用方式和工作原理为，首先将挡板6和第一限位杆7、第二限位杆8、第三限位杆9、第四限位杆10连接，将第二限位杆8和第三限位杆9通过横杆25连接，将通气支架12和挡板6放入箱体内，通气支架12与第三箱板3接触，第三箱板3上的消防接口24位于通气支架12之间，挡板6的支撑板21与第一箱板1接触，第一限位杆7与第二箱板2接触，第四限位杆10与第四箱板4接触，横杆25放置在通气支架12上，完成内部骨架布置，将电池组23放入限位杆之间，将温度传感器和烟感器连接在箱盖5底面，并将箱盖5通过螺栓连接在箱体的水平凸缘22上。限位杆将相邻的电池组23，以及电池组23和电池箱之间隔开，实现电池组23分组装卸，同时形成气流通道，借助温度传感器和烟感器判断电池箱的温度、烟气状况，通过消防接口24向电池箱内通入降温气体或灭火剂，使降温气体或灭火剂能够快速在电池箱扩散，将不同列的电池组23包裹隔离，达到快速降温、灭火的效果。
应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。
这里可能会使用便于描述空间位置的术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，这些术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。
本文所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种储能电站用电池箱，其特征在于，包括箱体，箱体包括箱底，箱底连接有竖直且依次首尾连接的第一箱板、第二箱板、第三箱板和第四箱板，箱体内设置有竖直的挡板，挡板靠近第一箱板并与其间隔布置，挡板还连接有限位杆，限位杆垂直挡板布置，限位杆的一端与挡板连接，限位杆的另一端抵靠在第三箱板上，第一箱板和/或第三箱板上设置有消防接口，限位杆包括呈四列依次布置的第一限位杆、第二限位杆、第三限位杆和第四限位杆，第一限位杆与第二箱板接触，第四限位杆与第四箱板接触；挡板上设置有第一通气孔，第一通气孔与限位杆位于同一平面。
2.如权利要求1所述储能电站用电池箱，其特征在于，箱体内设置有温度传感器和烟感器。
3.如权利要求1或2所述储能电站用电池箱，其特征在于，限位杆上设置有竖直的第二通气孔。
4.如权利要求3所述储能电站用电池箱，其特征在于，第二限位杆和第三限位杆之间设置有通气支架，通气支架靠近第三箱板布置，通气支架包括与第二箱板平行布置的第一支板，与第四箱板平行布置的第二支板，第一支板和第二支板通过顶部的第三支板连接，第一支板、第二支板和第三支板均设置有第三通气孔。
5.如权利要求1或2所述储能电站用电池箱，其特征在于，箱体内还设置有定位杆，定位杆与箱底连接，定位杆平行限位杆布置，定位杆位于限位杆的正下方，定位杆的顶部设置有定位部，定位部的宽度从下向上逐渐减小。
6.如权利要求1或2所述储能电站用电池箱，其特征在于，挡板上设置有支撑板，支撑板与第一箱板抵靠。
7.如权利要求1或2所述储能电站用电池箱，其特征在于，箱体上设置有箱盖，箱体的顶部设置有水平凸缘，水平凸缘与箱盖通过螺栓连接。
8.一种电池模块，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述储能电站用电池箱，电池箱内设置有若干电池组，电池组布置在限位杆之间。
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