发明内容
针对于上述问题,本申请提供一种结构稳定高、安装便捷的储能装置及储能系统。
第一方面,本申请实施例提供了一种储能装置,包括;
电芯;
绝缘板,所述绝缘板与所述电芯相抵接;
端板,所述端板包括沿第一方向相对设置的第一端面、第二端面,所述端板还包括沿第二方向相对设置的第一侧面和第二侧面,所述端板的第一侧面与所述绝缘板背离所述电芯的表面相抵接,所述端板设有至少一个贯穿所述第一端面和所述第二端面的第一通槽,所述第二侧面设有沿所述第二方向贯通至所述第一通槽的定位通孔,所述第一方向垂直于所述第二方向;
底座,所述底座包括相连的连接部和插接部,所述插接部插设于所述第一通槽,所述插接部远离所述连接部的一端设有朝所述连接部所在方向凹陷的空腔,所述插接部远离所述连接部的一端设有两个朝所述连接部所在方向凹陷的缺口,每个所述缺口贯穿所述插接部中背离所述空腔的外壁并与所述空腔连通,所述插接部中背离所述空腔的外壁于两个缺口之间设有沿所述第二方向延伸的定位柱,所述定位柱伸入所述定位通孔;
连接片,所述连接片一端与所述电芯电连接,所述连接片的另一端与所述连接部相连,沿所述第一方向,底座分隔于所述连接片和所述端板,所述底座为绝缘材质。
本申请中,底座与端板插接,无须在端板上加工适配底座的结构,不会损害端板的结构稳定性。第一通槽贯穿端板的第一端面和第二端面,能够提高端板的散热能力。在端板上设置有第一通槽,能够减轻端板的自重,进而减轻储能装置的总重量。第一通槽能在端板受到剧烈冲击时使端板具备变形的空间,为储能装置中电芯起到缓冲作用,提高储能装置的安全性能。
插接部中两个缺口之间的区域设有用于与端板扣接的定位柱,定位柱伸入端板中的定位通孔中,使得底座和端板扣接。插接部远离连接部的一端设有朝连接部所在方向凹陷的空腔,且插接部远离连接部的一端设有朝连接部所在方向凹陷的两个缺口,缺口贯穿插接部背离空腔的外壁并与空腔连通,使插接部中两个缺口之间的区域具有弹性变形能力,能够方便插接部中定位柱能够伸入第一通槽内,并从第一通槽中伸入到定位通孔,进而方便将底座安装至端板。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述连接部沿所述第一方向的投影与所述插接部沿所述第一方向的投影重叠,且所述连接部沿所述第一方向的投影面积大于所述第一通槽沿所述第一方向的截面面积。在将插接部插入至第一通槽时,第一通槽能阻挡连接部也伸入第一通槽,以提高底座和端板的连接可靠性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述端板关于第一对称面对称,且,所述端板关于第二对称面对称,所述第一对称面与所述第一端面平行,所述第一对称面垂直于所述第二对称面。端板关于第一对称面对称,且,端板关于第二对称面对称,底座中插接部和端板中一个第一通槽并非只有唯一的姿态,具体地,底座的插接部可以自第一端面插入到第一通槽中,底座中连接部面向第一端面。底座中插接部可以自第二端面插入第二通槽中,底座中连接部面向第二端面。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述端板包括第一侧壁第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁、多个第一分隔壁和多个第二分隔壁,所述第一侧壁和所述第三侧壁沿所述第二方向间隔设置,所述第二侧壁和所述第四侧壁沿第三方向间隔设置,所述第一侧壁背向所述第三侧壁的表面属于所述第一侧面;所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁合围形成第一区域, 所述多个第一分隔壁和所述多个第二分隔壁均处于所述第一区域中,所述多个第一分隔壁沿所述第三方向间隔排布以使所述第一区域被分隔形成多个第二区域,每个所述第二区域中布置有两个所述第二分隔壁;每个所述第二分隔壁的一侧与所述第一侧壁相连,其另一侧与所述第三侧壁相连,每个所述第二区域中的两个所述第二分隔壁和所述第三侧壁围成一个所述第一通槽。端板中两个所述第二分隔壁和所述第三侧壁围成一个所述第一通槽,两个第二分隔壁能够分解端板所受的应力,第一通槽可以用于安装底座,第一通槽能够减轻端板的重量,由于底座的连接部面积尺寸大,端板上相邻的第一通槽均插接底座时,两个底座中连接部会存在干涉问题,在两个相邻第一通槽之间设置有第一分隔壁,避免相邻底座干涉,另外在解决两个相邻底座干涉问题的同时,能够将第一分隔壁作为端板与储能装置的其他部件相连的固定位置。第一分隔壁沿第三方向间隔分布于第一区域,且第一分隔壁连接于第一侧壁和第三侧壁之间,能够提高端板位于第二侧壁和第四侧壁之间的区域的强度,降低电芯在膨胀时应力集中于端板中第二侧壁和第四侧壁之间的区域而导致端板开裂的可能性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第二分隔壁与所述第一侧壁的夹角40度至60度之间。第二分隔壁能够分解第一侧壁所受到的应力,降低第一侧壁应力集中的程度,若第一分隔侧壁与第一侧壁的夹角大于60度或小于40度,第二分隔壁承受第一侧壁的分力较小,不利于降低第一侧壁应力集中的程度,若第二分隔壁与第一侧壁的夹角在40度至60度之间,第二分隔壁与第一侧壁的连接处更容易分解第一侧壁所受到的应力,能够提高端板的整体强度。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述插接部在所述空腔凹陷方向上的截面为三角形,所述第一通槽中位于所述第一端面和所述第二端面之间的横截面为三角形,所述插接部的背离所述空腔的外壁与所述第一通槽的内壁相接触。一方面,插接部在所述空腔凹陷方向上的截面为三角形,能够提高插接部的整体稳定性,第一通槽的横截面为三角形能够适配底座的结构形状。另一方面,在三角形结构上设置两个缺口,两个缺口之间的区域相对来说比较容易变形,不仅安装简便而且底座在第三方向上较稳定不会活动;具体的,在安装时插接底座时,插接部开设有缺口,底座沿第三方向插入时受端板的作用力挤压变形,缺口宽度可以减小收缩,即底座存在变形压缩空间,在定位柱插入定位通孔时,缺口宽度还原,即被挤压的底座的插接部释放弹力,此时插接部可以可靠的抵接端板的内壁,增强底座与端板的连接稳定性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,多个所述第一通槽的尺寸相同,多个所述定位通孔阵列排布。底座中插接部的结构可以适配多个第一通槽的尺寸,在将底座安装至端板上时,可以将底座的插接部插设于任一个第一通槽中,能够方便底座的安装。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,每个所述第一分隔壁设有沿所述第一方向贯穿其两端的第一固定孔,所述储能装置还包括用于支撑所述电芯、所述绝缘板以及所述端板的底板,所述底板设有与所述第一固定孔对应的第二固定孔,所述第一固定孔和所述第二固定孔供连接件穿过以使所述端板和所述底板固定相连。实现端板与底板的连接;另外,第一分隔壁间隔设于第一区域,一方面由于电芯膨胀主要集中在中部大面位置,端板对应的中部位置受到的挤压变形力更大,将第一固定孔设于位于端板中部的第一分隔壁处,在连接件穿设固定端板与底板之后,第一分隔壁所在位置的强度相对端板其他镂空位置较高,可以有利的抵御电芯膨胀带来的挤压,提高端板的结构强度;另一方面,相比于现有的使端板沿第三方向延长,并使延长的部分与底板相连,无需通过增大端板长度和底板的长度使端板和底板相连,减小了储能装置体积,提升了空间利用率,进一步提升储能装置的能量密度。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一端面面向所述连接部,所述定位柱与所述连接部的距离大于所述定位通孔与所述第一端面的距离,所述定位柱与所述连接部的距离和所述定位通孔与所述端板的第一端面的距离之差在0.3mm-1mm之间。能够使底座顺利与端板扣接,同时能够使底座和端板的扣接稳定性较高。若插接部预留的余量小于0.3mm,定位柱随插接部进入到第一通槽中后,可能使伸入第一通槽的定位柱够不着达到定位通孔所在的位置,而无法将定位柱卡入定位通孔中。若插接部预留的余量大于1mm,第一端面与连接部之间的间隙会比较大,会增大底座的高度,不仅增大储能模组体积降低其能量密度,而且在底座与连接片连接时,由于底座增高,连接片需要倾斜与底座进行连接,连接片上的螺栓孔与底座上的螺栓孔难以对位,不便于连接片与底座的固定连接。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,两个所述缺口之间的间距为9mm-10mm。若两个缺口之间的间距过小,插接部在插接时,插接部挤压变形时易开裂或者断裂,底座与端板没法固定连接,影响生产效率以及增大材料损耗,成本会变大。若两个缺口之间的间距过大,插接部在插接时变形空间较小,插接较为费力,降低生产效率。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述定位柱的顶面包括导向斜面,所述导向斜面倾斜设置,其中,所述导向斜面中靠近所述连接部的边缘沿所述第二方向与所述插接部中背离所述空腔的外壁的距离为d1,所述导向斜面中远离所述连接部的边缘沿所述第二方向与所述插接部中背离所述空腔的外壁的距离为d2,d1>d2。导向斜面用于为定位柱导向,以方便定位柱滑入第一通槽,进而方便将底座安装至端板。
结合第一方面,所述导向斜面与所述空腔凹陷方向的夹角在20度至45度之间。导向斜面能够与空腔的内壁滑动接触,方便底座和端板的安装。若导向斜面和空腔凹陷方向的夹角大于45度,导向斜面凸起较高,一方面可以通过增大底座实现,此时需要配合端板的厚度加宽,整个储能装置体积增大,能量密度降低;另一方面可以通过缩小插接部的尺寸来实现,此时插接部尺寸较小,不仅插接强度不够,而且电芯膨胀挤压端板时,由于连接片与底座连接固定不便移位,而端板因电芯膨胀产生位移,对端板与底座的连接部进行拉扯,插接部尺寸较小易在较大膨胀力的拉扯下断裂,并且导向斜面的斜角较大,导向斜面的导向效果也较差。若导向斜面和空腔凹陷方向的夹角小于25度,一方面可以通过降低定位柱凸起的高度实现,降低定位柱凸起高度会降低定位柱与端板上定位通孔的卡接配合强度,底座容易脱落出来,另一方面可以通过拉长定位柱的长度来实现,导向斜面沿插接部插入第一通槽的方向的尺寸会比较大,不仅会加大加工导向斜面的难度,而且端板需要配合开设较大面积的定位通孔,降低端板强度。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述定位柱沿所述第二方向的截面面积小于所述定位通孔沿第二方向的截面面积。定位柱伸入至定位通孔中后,定位柱与定位通孔的内壁具有一定间隙,在拆卸时可以手动将定位柱拨离到定位通孔外,便于实现底座的拆卸。另外,若定位通孔没有预留一定的装配间隙,定位柱需要可靠的对准定位通孔才能插进去,底座和端板都会存在生产误差,特别是不同部件配合时均需要特别高的操作精度,因此定位通孔预留一定的装配间隙便于降低操作人员的操作精度以及便于快速进行定位通孔与定位柱的配合插接,提高生产效率。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述端板还设有多个贯穿所述第一端面和所述第二端面的第二通槽,所述第二通槽沿所述第一方向的截面为三角形。第二通槽的设置能够减轻端板的重量,第二通槽还起到为端板散热的作用。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述第一侧壁、一个所述第二分隔壁和第二侧壁围成一个所述第二通槽,或,所述第一侧壁、一个所述第一分隔壁和一个所述第二分隔壁围成一个所述第二通槽,或,所述第一侧壁、一个所述第二分隔壁和所述第四侧壁围成所述一个第二通槽。端板中两个第二分隔壁和第四侧壁围成一个第二通槽,两个第二分隔壁能够分解端板所受的应力,第二通槽可以用于为端板散热,第二通槽能够减轻端板的重量。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述连接部背向所述插接部的表面设有相间隔的第一定位盲孔和第二定位盲孔,所述第一定位盲孔、所述第二定位盲孔沿第一方向自所述连接部向所述插接部延伸,所述第一定位盲孔、所述第二定位盲孔与所述连接片通过紧固件配合相连。第一定位盲孔和第二定位盲孔通过连接片与电芯相连,外部元件与第一定位盲孔以及第二定位盲孔插接能够与连接片电连接,能够方便外部元件与电芯电连接。
第二方面,本申请实施例提供了一种储能系统,所述储能系统包括如第一方面所述的储能装置以及负载,所述储能装置与所述负载电连接。在上述方案中,储能装置的安全性能得到提高,储能系统的安全性能也得到提高。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,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方式,都属于本申请保护的范围。
由于人们所需要的能源都具有很强的时间性和空间性,为了合理利用能源并提高能量的利用率,需要通过一种介质或者设备,把一种能量形式用同一种或者转换成另外一种能量形式存储起来,基于未来应用需要再以特定能量形式释放出来。目前绿色电能的产生主要途径是发展光伏、风电等绿色能源来替代化石能源,目前绿色电能的产生普遍依赖于光伏、风电、水势等,而风能和太阳能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题,会造成电网不稳定,用电高峰电不够,用电低谷电太多,不稳定的电压还会对电力造成损害,因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足,引发“弃风弃光”问题,要解决这些问题须依赖储能。即将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来,在需要的时候将能量转化为电能释放出来,简单来说,储能就类似一个大型“充电宝”,在光伏、风能充足时,将电能储存起来,在需要时释放储能的电力。
以电化学储能为例,本方案提供一种储能装置,储能装置内设有化学电池,主要是利用化学电池内的化学元素做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化,简单说就是把风能和太阳能产生的电能存在化学电池中,在外部电能的使用达到高峰时再将存储的电量释放出来使用,或者转移给电量紧缺的地方再使用。
目前的储能(即能量存储)应用场景较为广泛,包括发电侧储能、电网侧储能、可再生能源并网储能以及用户侧储能等方面,对应的储能装置的种类包括有:
(1)应用在电网侧储能场景的大型储能集装箱,其可作为电网中优质的有功无功调节电源,实现电能在时间和空间上的负荷匹配,增强可再生能源消纳能力,并在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大;
(2)应用在用户侧的工商业储能场景(银行、商场等)的中小型储能电柜以及应用在用户侧的家庭储能场景的户用小型储能箱,主要运行模式为“削峰填谷”。由于根据用电量需求在峰谷位置的电费存在较大的价格差异,用户有储能设备后,为了减少成本,通常在电价低谷期,对储能柜/箱进行充电处理;电价高峰期,再将储能设备中的电放出来进行使用,以达到节省电费的目的。另外,在边远地区,以及地震、飓风等自然灾害高发的地区,家用储能装置的存在,相当于用户为自己和电网提供了备用电源,免除由于灾害或其他原因导致的频繁断电带来的不便。
本申请实施例以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明,请参见图1,该户用储能系统包括电能转换装置(光伏板200)、第一负载(路灯400)、第二负载(家用电器300)等以及储能装置100,该储能装置100为一小型储能箱,可通过壁挂方式安装于室外墙壁。具体的,光伏板200可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能,储能装置100用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯400和家用电器300进行使用,或者在电网断电/停电时进行供电。
可以理解的是,储能装置100可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。当该储能装置100为单体电池时,其可为方形电池。
在本申请提供的实施例中,为方便描述,定义第一方向(储能装置100的高度方向)为Z轴方向,第二方向(储能装置100的长度方向)为Y轴方向,第三方向(储能装置100的宽度方向)为X轴方向。
请参见图2和图3,储能装置100包括电芯110、绝缘板120、端板130、底座140和连接片150,电芯110、绝缘板120、端板130沿Y轴依次排布。
绝缘板120连接于电芯110和端板130之间,以分隔电芯110和端板130。需要说明的是,端板130一般为金属材质,绝缘板120采用绝缘材质,绝缘板120隔离电芯110和端板130,预防电芯110和端板130形成导通回路。
在本申请提供的实施例中,绝缘板120的一面与电芯110相抵接,绝缘板120远离电芯110的另一面与端板130相抵接。
请参见图4和图5,端板130包括沿Z轴方向相对设置的第一端面131和第二端面132。端板130还包括沿Y轴方向相对设置的第一侧面和第二侧面,其中,第一侧面与所述绝缘板120远离电芯110的一面相抵接。
端板130设有沿Z轴方向贯穿第一端面131以及第二端面132的第一通槽133。端板130的第二侧面设有沿第二方向贯通至第一通槽133的定位通孔134。
底座140包括连接部141和插接部142,连接部141与插接部142相连,连接部141和插接部142可以通过注塑成型以连接为一体。插接部142远离连接部141的一端插设于第一通槽133,具体的,连接部141处于第一通槽133外,插接部142可以自第一端面131插入至第一通槽133中,连接片150连接在连接部141背向端板130的一面。插接部142插入第一通槽133的插设方向与空腔142a的凹陷方向平行,插接部142插入第一通槽133的插设方向与Z轴方向平行。
插接部142沿Z轴方向的截面为三角形,第一通槽133沿Z轴方向的截面为三角形,插接部142插入第一通槽133中时,插接部142的外壁与第一通槽133的内壁相接触。一方面,插接部142在所述空腔142a凹陷方向上的截面为三角形,能够提高插接部142的整体稳定性,第一通槽133的横截面为三角形能够适配插接部142的结构形状。另一方面,在三角形结构上设置两个缺口142b,两个缺口142b之间的区域相对来说比较容易变形,不仅安装简便而且底座140在第三方向上较稳定不会活动;具体的,在安装时底座140时,插接部142开设有缺口142b,底座140沿第一方向插入时受端板130的作用力挤压变形,缺口142b宽度可以减小收缩,即底座140存在变形压缩空间,在定位柱142c插入定位通孔134时,缺口142b宽度还原,即被挤压的插接部142释放弹力,此时插接部142可以可靠的抵接端板130的内壁,增强底座140与端板130的连接稳定性。
连接片150跨过绝缘板120连接于电芯110和底座140之间,底座140安装于端板130,底座140可作为连接片150与外部元件电连接的载体。示例性的,底座140背向连接部141的表面设有第一定位盲孔141a和第二定位盲孔141b,第一定位盲孔141a和第二定位盲孔141b通过连接片150与电芯110相连,外部元件与第一定位盲孔141a以及第二定位盲孔141b插接能够与连接片150电连接,进而使外部元件能够与电芯110电连接。外部元件通过与电芯110电连接可以采集电芯110的运行参数,外部元件可以与电芯110电连接以使电芯110为其供电。底座140为绝缘材质,底座140可以分隔连接片150和底座140。在本申请提供的实施例中,底座140的材质可以是能够绝缘的塑料。
在本申请提供的实施例中,储能装置100中可以包括多个电芯110,多个电芯110电连接可以形成电芯组,电芯110和电芯110之间可以通过连接片相连以实现电连接。连接于电芯110和底座140的连接片150作为储能装置100的输出极连接片。
在本申请提供的实施例中,储能装置100设有两个底座140,两个底座140分别为正极底座140和负极底座140,正极底座140和负极底座140分别具有不同的颜色,具体地,正极底座可以是红色,负极底座可以是黑色,通过将正极底座和负极底座设置为不同颜色,能够便于正、负极底座的识别,以使正、负极底座能够得到快速装配,进一步提高了储能装置100的装配效率。正极底座通过连接片150与电芯110的正极相连,负极底座通过连接片150与电芯110的负极相连。
在一种可能的实现方式中,请参见图4,所述端板130还设有多个贯穿所述第一端面131和所述第二端面132的第二通槽135,第二通槽135的设置能够减轻端板130的重量,第二通槽135还具有为端板130散热的作用。
第二通槽135中位于所述第一端面131和第二端面132之间的横截面为三角形,第二通槽135的横截面垂直于Z轴方向。
在本申请提供的实施例中,端板130包括第一侧壁136、第二侧壁137、第三侧壁138、第四侧壁139、多个第一分隔壁139a和多个第二分隔壁139b,所述第一侧壁136和所述第三侧壁138沿Y轴方向相对设置,所述第一侧壁136远离所述第三侧壁138的表面与所述绝缘板120抵接,所述第一侧壁136远离所述第三侧壁138的表面包含或包含于所述第一侧面。所述第二侧壁137和所述第四侧壁139沿第三方向相对设置,且所述第二侧壁137和所述第四侧壁139均连接于所述第一侧壁136和所述第三侧壁138之间。
在本申请提供的实施例中,定位通孔134设置于第三侧壁138,定位通孔134贯穿第三侧壁138。
具体地,第一侧壁136和第三侧壁138平行,第二侧壁137和第四侧壁139平行,所述第二侧壁137和所述第四侧壁139均垂直于所述第一侧壁136。第一侧壁136、第二侧壁137、第三侧壁138和第四侧壁139围成第一区域,第一区域沿Z轴方向的截面为长方体。
多个第一分隔壁139a和多个第二分隔壁139b均设置于第一区域内,多个第一分隔壁139a沿第一方向间隔排布,第一区域被分隔形成沿X轴方向间隔排布多个第二区域。其中,每个第一分隔壁139a的一侧与第一侧壁136相连,其另一侧与第二侧壁137相连。
在本申请提供的实施例中,每个第二区域中布置有两个第二分隔壁139b,每个第二区域中的两个第二分隔壁139b相连并形成小于180度的夹角。具体的,每个第二区域中的每个第二分隔壁139b的一侧与第一侧壁136相连,其另一侧与第二侧壁137相连。
在本申请提供的实施例中,每个第二区域被两个第二分隔壁139b分隔形成一个第一通槽133和两个第二通槽135。
在各个第二区域中,两个第二分隔壁139b和第三侧壁138围成一个第一通槽133;所述第一侧壁136、一个所述第二分隔壁139b和第二侧壁137围成一个所述第二通槽135,或,所述第一侧壁136、一个所述第一分隔壁139a和一个所述第二分隔壁139b围成一个所述第一通槽133,或,所述第一侧壁136、一个所述第二分隔壁139b和所述第四侧壁139围成所述一个第二通槽135。
在本申请提供的实施例中,每个所述第一分隔壁139a设有沿Z轴方向贯穿其两端的第一固定孔,所述储能装置100还包括用于支撑所述电芯110、所述绝缘板120以及所述端板130的底板,所述底板设有与所述第一固定孔对应的第二固定孔,所述第一固定孔和所述第二固定孔供连接件穿过以使所述端板130和所述底板固定相连。
连接件穿设于第一固定孔和第二固定孔中实现端板130与底板的连接;间隔设于第一区域中的第一分隔壁139a,一方面由于电芯110膨胀主要集中在中部大面位置,端板130对应的中部位置受到的挤压变形力更大,将第一固定孔设于端板130中部位置的第一分隔壁139a处,在连接件穿设固定端板130与底板之后,第一分隔壁所在位置的强度相对端板130其他镂空位置较高,可以有利的抵御电芯110膨胀带来的挤压,提高端板130的结构强度;另一方面,相比于现有的使端板130沿第三方向延长,并使延长的部分与底板相连,无需通过增大端板130长度和底板的长度使端板130和底板相连,减小了储能装置100体积,提升了空间利用率,进一步提升储能装置100的能量密度。
所述第二分隔侧壁与所述第一侧壁136的夹角在40度至60度之间,第二分隔壁139b能够分解第一侧壁136所受到的应力,降低第一侧壁136应力集中的程度,若第一分隔侧壁与第一侧壁136的夹角大于60或小于40度,第二分隔壁139b承受第一侧壁136的分力较小,不利于降低第一侧壁136应力集中的程度,若第二分隔壁139b与第一侧壁136的夹角在40度至60度之间,第二分隔壁139b与第一侧壁136的连接处更容易分解第一侧壁所受到的应力,能够提高端板130的整体强度。
在本申请提供的实施例中,多个所述第一通槽133的尺寸相同,多个所述定位通孔134阵列排布。可以理解的,底座140中插接部142的结构可以适配多个第一通槽133的尺寸,在将底座140安装至端板130上时,可以将底座140的插接部142插设于任一个第一通槽133中,能够方便底座140的安装。
在本申请提供的实施例中,所述端板130关于第一对称面A1对称,且,所述端板130关于第二对称面A2对称,所述第一对称面A1与所述第一端面131平行,所述第一对称面A1垂直于所述第二对称面A2。在安装端板130和绝缘板120时,端板130的第一侧壁136中远离第三侧壁138的表面与绝缘板120相贴,由于端板130关于第一对称面A1对称,且,端板130关于第二对称面A2对称,底座140中插接部142和端板130中一个第一通槽133并非只有唯一的姿态,具体地,底座140的插接部142可以自第一端面131插入到第一通槽133中,底座140中连接部141面向第一端面131。底座140中插接部142可以自第二端面132插入第一通槽中,底座140中连接部141面向第二端面132。
第一通槽133贯穿第一端面131和第二端面132,第一通槽133能够提高端板130以及安装至端板130上的底座140的散热性能。
请参见图6-图7,插接部142远离所述连接部141的一端设有朝连接部141所在方向凹陷的空腔142a,空腔142a的凹陷方向与Z轴平行,可以理解的,插接部142中空设置。插接部142设有两个间隔设置的缺口142b,两个缺口142b相平行。每个缺口142b自插接部142远离连接部141的一端朝连接部141的所在方向凹陷,每个缺口142b贯穿空腔142a的内壁以及插接部142的外壁。插接部142中背离空腔142a的外壁于两个缺口142b之间设有沿第二方向延伸的定位柱142c,定位柱142c的轴向与Y轴平行,定位柱142c用于伸入定位通孔134中。当需要将安装至端板130上的底座140拆卸下来时,可以按动定位柱142c使定位柱142c伸出定位通孔134,此时可以将底座140的插接部142从第一通槽133中拔出。
在本申请提供的实施例中,在插接部142设有两个相间隔的缺口142b,能够提高插接部142中两个缺口142b之间的区域的弹性性能。在将插接部142插入第一通槽133的过程中,可以使两个缺口142b之间的区域弯曲,能够让定位柱142c避开第一端面131而伸入第一通槽133中,当插接部142插入到第一通槽133到一定位置时,位于两个缺口142b之间的区域从弯曲状态复位能够使定位柱142c伸入至到定位通孔134中,使端板130与底座140卡接,以实现对底座140的定位。通过使底座140与端板130卡接,简化了储能装置100的结构,提高了将底座140安装至端板130上的效率。
在本申请提供的实施例中,两个所述缺口142b之间的间距为9mm-10mm。需要说明的是,两个缺口142b之间的间距为两个缺口142b在第三方向上的距离。
若两个缺口142b之间的间距过小,插接部142在插接时,插接部142挤压变形时易开裂或者断裂,底座140与端板130没法固定连接,影响生产效率以及增大材料损耗,成本会变大。若两个缺口142b之间的间距过大,插接部142在插接时变形空间较小,插接较为费力,降低生产效率。
在本申请提供的实施例中,连接部141沿Z轴方向的投影完全覆盖插接部142沿Z轴方向的投影,且连接部141沿Z轴方向的投影面积大于第一通槽133沿Z轴方向的截面面积。在将插接部142插入至第一通槽133时,第一通槽133能阻挡连接部141也伸入第一通槽133,以提高底座140和端板130的连接可靠性。
在本申请提供的实施例中,所述定位柱142c的顶面包括导向斜面142d,所述导向斜面142d中靠近所述连接部141的边缘沿所述第二方向与所述插接部142中背离所述空腔142a的外壁的距离为d1,所述导向斜面142d中远离所述连接部141的边缘沿所述第二方向与所述插接部142中背离所述空腔142a的外壁的距离为d2,d1>d2。
导向斜面142d可以起到导向的作用,在将底座140安装至端板130时,沿插接部142插入至第一通槽133的方向按压底座140,导向斜面142d远离连接部141的边缘可平顺进入到第一通槽133中,在将插接部142插入到第一通孔的过程中,导向斜面142d与第一通槽133的内壁面接触,使插接部142中两个缺口142b之间的区域朝空腔142a内部弯曲,导向斜面142d为插接部142插入到第一通槽133导向。当插接部142插入到第一通槽133一定程度,定位柱142c对准定位通孔134,插接部142中位于两个缺口142b之间的区域从弯曲状态复位,使定位柱142c伸入到定位通孔134。
所述导向斜面142d与所述空腔142a凹陷方向的夹角在20度至45度之间,导向斜面142d能够与空腔142a的内壁滑动接触,使定位柱142c经过第一通槽133并滑入定位通孔134中,方便底座140和端板130的安装。若导向斜面142d和空腔142a凹陷方向的夹角大于45度,导向斜面142d凸起较高,一方面可以通过增大底座140实现,此时需要配合端板130的厚度加宽,整个模组体积增大,能量密度降低;另一方面可以通过缩小插接部142的尺寸来实现,此时插接部142尺寸较小,不仅插接强度不够,而且电芯110膨胀挤压端板130时,由于连接片150与底座140连接固定不便移位,而端板130因电芯110膨胀产生位移,对端板130与底座140的连接部141进行拉扯,插接部142尺寸较小易在较大膨胀力的拉扯下断裂,并且导向斜面的斜角较大。一方面可以通过降低定位柱142c凸起的高度实现,降低定位柱142c凸起高度会降低定位柱142c与端板130上定位通孔134的卡接配合强度,底座140容易脱落出来,另一方面可以通过拉长定位柱142c的长度来实现,导向斜面142d沿插接部142插入第一通槽133的方向的尺寸会比较大,不仅会加大加工导向斜面142d的难度,而且端板130需要配合开设较大面积的定位通孔134,降低端板130强度。
在本申请提供的实施例中,导向斜面142d远离连接部141的边缘与插接部142的外壁相连,导向斜面142d与插接部142的外壁平顺过渡,在安装底座140时,沿插接部142的插入第一通槽133的插入方向按压底座140,导向斜面142d便可滑入第一通槽133,简化了底座140安装至端板130的安装步骤。
所述第一端面131面向所述连接部141,所述定位柱142c与所述连接部141的距离大于所述定位通孔134与所述第一端面131的距离,所述定位柱142c与所述连接部141的距离和所述定位通孔134与所述端板130的第一端面131的距离之差在0.3mm-1mm之间。可以理解的,所述定位柱142c与所述连接部141的距离和所述定位通孔134与所述端板130的第一端面131的距离之差为插接部142预留的余量。将插接部142预留的余量设置在0.3mm-1mm之间,能够使底座140顺利与端板130扣接,同时能够使底座140和端板130的扣接稳定性较高。若插接部142预留的余量小于0.3mm,定位柱142c随插接部142进入到第一通槽133中后,定位柱142c所在插接部142的区域弯曲,会使得伸入第一通槽133的定位柱142c够不着达到定位通孔134所在的位置,而无法将定位柱142c卡入定位通孔134中。若插接部142预留的余量大于1mm,第一端面131与连接部141之间的间隙会比较大,会增大底座140的高度,不仅增大储能模组体积降低其能量密度,而且在底座140与连接片150连接时,由于底座140增高,连接片150需要倾斜与底座140进行连接,连接片150上的螺栓孔与底座140上的螺栓孔难以对位,不便于连接片150与底座140的固定连接。
所述定位柱142c沿所述第二方向的截面面积小于所述定位通孔134沿第二方向的截面面积。具体地,所述定位通孔134的沿第二方向的截面可以为椭圆形,所述定位通孔134沿第二方向的截面的长轴与第一方向平行,所述定位通孔134沿第二方向的截面的短轴大于等于所述定位柱142c的轴向截面的直径。
定位通孔134的横截面的长轴大于定位通孔134的横截面的短轴,可以理解的,定位柱142c伸入至定位通孔134中后,定位柱142c与定位通孔134的内壁具有一定间隙,在拆卸时可以手动将定位柱142c拨离到定位通孔134外,便于实现底座140的拆卸。另外,若在定位通孔134不预留一定的装配间隙,定位柱142c需要可靠的对准定位通孔134才能插进去,底座140和端板130都会存在生产误差,特别是不同部件配合时均需要特别高的操作精度,因此定位通孔134预留一定的装配间隙便于降低操作人员的操作精度以及便于快速进行定位通孔134与定位柱142c的配合插接,提高生产效率。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
以上所揭露的仅为本申请一些实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于本申请所涵盖的范围。