CN117219938A - 储能装置及用电设备 - Google Patents

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CN117219938A
CN117219938A CN202311188972.3A CN202311188972A CN117219938A CN 117219938 A CN117219938 A CN 117219938A CN 202311188972 A CN202311188972 A CN 202311188972A CN 117219938 A CN117219938 A CN 117219938A
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洪纯省
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Abstract

本申请公开了一种储能装置及用电设备,涉及储能技术领域。该储能装置包括:箱体,具有底板和围挡;隔断,固定在底板上,以将围挡的内区分隔为电池固定区和冷凝水聚集区;多组电池模组,位于电池固定区内,且沿隔断的长度方向排布;冷板,具有端板部和侧板部,端板部位于冷凝水聚集区,侧板部的至少部分位于电池固定区,且位于相邻的两组电池模组之间;绝缘层,侧板部与相邻的电池模组之间均具有绝缘层。本申请实施方式中,绝缘层填充在侧板部与电池模组之间,避免了侧板部上贴合绝缘侧的部分的侧壁形成冷凝水,端板部位于冷凝水聚集区,如此端板部的侧壁形成冷凝水会聚集在冷凝水聚集区,从而避免冷凝水浸湿电池模组的情况,提高了安全隐患。

Description

储能装置及用电设备
技术领域
本申请涉及储能技术领域,具体而言,涉及一种储能装置及用电设备。
背景技术
随着新能源技术的快速发展,人们对储能装置的性能的要求越来越高,同时对于储能装置的安全也提出了很高的要求。储能装置在使用时单体坚持所处的环境温度会对单体电池的使用造成影响,因此设置了能够与单体电池产生的热量实现热交换的冷板,以避免单体电池所处的环境温度较高。而在通过冷板实现热交换时,冷板的外壁不可避免会产生冷凝水,而由于储能装置的密封,容易造成冷凝水浸湿单体电池,带来一定的安全隐患。
发明内容
本申请的一个主要目的在于提供一种能够提高安全性的储能装置及用电设备。
为实现上述申请目的,本申请采用如下技术方案:
根据本申请的一个方面,提供一种储能装置,包括:
箱体,具有底板,以及在所述底板的边缘沿所述箱体的高度方向延伸的一圈围挡;
隔断,固定在所述底板上,且所述隔断在长度方向的两端均与所述围挡的内壁抵接,以将所述围挡围成的内区分隔为电池固定区和冷凝水聚集区;
多组电池模组,位于所述电池固定区内,且沿所述隔断的长度方向排布;
冷板,具有端板部和侧板部,所述端板部位于所述冷凝水聚集区,所述侧板部与所述端板部连接,所述侧板部的至少部分位于所述电池固定区,且位于相邻的两组电池模组之间;
绝缘层,所述侧板部与相邻的电池模组之间均具有所述绝缘层,且所述绝缘层粘接所述侧板部与相邻的电池模组。
本申请实施方式中,对于箱体内设置的冷板,由于冷板包括的侧板部与相邻的电池模组之间的间隙通过绝缘层填充,从而避免了侧板部上贴合绝缘层的部分的侧壁形成冷凝水的情况;而冷板的端板部位于冷凝水聚集区,如此端板部的侧壁形成冷凝水会聚集在冷凝水聚集区,从而在隔断的阻挡下避免冷凝水浸湿电池模组的情况,提高了安全隐患。
根据本申请的一实施方式,其中,所述底板包括第一层板和第二层板,以及夹持在所述第一层板与所述第二层板之间的蜂窝板;
所述第二层板位于靠近所述隔断的一侧,所述第二层板在所述冷凝水聚集区具有连通所述蜂窝板上的蜂窝孔与所述冷凝水聚集区的通道。
本申请实施方式中,通过蜂窝板的设置,可形成较大的冷凝水容纳腔,进而在蜂窝板的蜂窝孔与冷凝水聚集区连通的情况下,能够聚集更多的冷凝水,从而延伸储能装置的检修周期;另外,由于冷凝水聚集在蜂窝板的蜂窝孔内,从而可在电池模组的底部对电池模组进行冷却,提高电池模组的冷却效果;再者,由于蜂窝板的设置,使得底板在箱体的深度方向上能够实现对电池模组的减振和吸能作用,提高了储能装置的减震效果。
根据本申请的一实施方式,其中,所述第二层板的靠近所述冷凝水聚集区的边缘与所述隔断背向所述电池模组的表面平齐。
本申请实施方式中,第二层板的部分边缘与隔断背向电池模组的表面平齐,以增大冷凝水聚集区与蜂窝板上蜂窝孔的连通空间,便于冷凝水流向蜂窝孔。
根据本申请的一实施方式,其中,所述隔断背向所述底板的边缘具有缺口,所述侧板部的边缘位于所述缺口内,或者所述侧板部的边缘具有朝向所述底板的缺口,所述缺口卡在所述隔断背向所述底板的边缘上。
本申请实施方式中,对于侧板部与隔断上缺口的卡接,或者隔断与侧板部上缺口的卡接,不仅实现了隔断对冷板的支撑,还能够实现隔断对冷板的限位,以避免冷板晃动的情况,从而进一步保证侧板部与相邻的电池模组之间的多个绝缘件的厚度相同,保证多组电池模组在相同的温度下保证工作的一致性。
根据本申请的一实施方式,其中,所述隔断具有限位部,所述限位部具有开口背向所述底板的限位槽,所述限位槽沿与所述隔断的长度方向垂直的方向贯穿所述限位部,所述侧板部的边缘位于所述限位槽内。
本申请实施方式中,通过限位槽的设置增大了对冷板的支撑区域,同时在冷板装配时能够起到对侧板部的指向作用,便于冷板的装配;另外,通过限位部的设置,可实现侧板部支撑在隔断上的部位处所形成的冷凝水直接汇聚在限位槽内,进而顺着限位槽流向冷凝水聚集区,增大侧板部的侧壁上冷凝水的收集区域。
根据本申请的一实施方式,其中,所述限位槽沿与所述隔断的长度方向垂直的方向延伸至与所述绝缘层抵接,所述限位槽靠近所述绝缘层的一端的槽口尺寸小于所述限位槽远离所述绝缘层的一端的槽口尺寸。
本申请实施方式中,通过设置限位槽的延伸长度,以保证侧板部的侧壁形成的冷凝水均能够汇聚在限位槽内,避免侧板部上形成的冷凝水滴落在电池固定区的情况,进一步避免了冷凝水浸湿电池模组的情况;另外,限位槽靠近绝缘层的一端的槽口尺寸较小,以有效保证限位槽对侧板部在隔断的长度方向上的限位,同时增大限位槽内汇集的冷凝水流向电池固定区的流动阻力,以减少甚至避免限位槽内的冷凝水流向电池固定区。
根据本申请的一实施方式,其中,所述限位槽靠近所述绝缘层的一端的槽口尺寸等于所述侧板部在边缘处的厚度。
本申请实施方式中,设置限位槽靠近绝缘层的一端的槽口尺寸,能够有效保证侧板部在隔断的长度方向上的稳定性,避免侧板部出现晃动的情况,同时有效保证侧板部与两侧相邻的两个电池模组之间形成的绝缘层的厚度相同;以及由于限位槽靠近绝缘层的一端的槽壁与侧板部的侧壁接触,从而有效避免限位槽内汇聚的冷凝水向靠近绝缘层的一端流动。
根据本申请的一实施方式,其中,所述限位槽的深度在靠近所述绝缘层的方向上递减。
本申请实施方式中,可在限位槽的槽底形成一定的坡度,从而便于限位槽内汇集的冷凝水流向冷凝水聚集区。
根据本申请的一实施方式,其中,所述隔断还具有位于所述限位槽的两侧,且对称分布的抵接部,所述抵接部背向所述限位部的表面与紧邻的电极组件抵接。
本申请实施方式中,通过抵接部的设置,实现对电池模组在隔断的长度方向上的定位,以进一步保证电池模组与侧板部之间的间隙,从而进一步保证形成在侧板部两侧的两个绝缘层的厚度相同。
根据本申请的一实施方式,其中,所述抵接部在所述隔断的长度方向上的尺寸,在背向所述底板的方向上递减。
本申请实施方式中,在沿箱体的深度方向安装电池模组时,抵接部还能够实现对电池模组的导向,提高电池模组的装配效率,同时避免电池模组在装配时与抵接部之间因发生的剐蹭等对电池模组在成的磨损。
根据本申请的一实施方式,其中,所述电池模组包括一对固定端板,以及夹持在一对所述固定端板之间的单体电池;
所述固定端板背向所述单体电池的侧壁具有凹槽,所述凹槽的槽壁具有卡孔;
所述限位槽的外侧壁具有一端与所述限位部固定连接的卡接部,所述卡接部的自由端位于所述凹槽内,且可拆卸的卡在紧邻的电池模组上的卡孔内。
本申请实施方式中,通过卡接部的自由端在卡孔内的可拆卸卡接,以保证电池模组装配的稳定性。
根据本申请的一实施方式,其中,所述围挡具有排液孔和密封所述排液孔且可拆卸的密封塞,所述排液孔连通所述冷凝水聚集区与所述围挡外围的外区。
本申请实施方式中,通过排液孔和密封塞的设置,能够在外排冷凝水时拆卸密封塞,且在完成冷凝水的外排后使用密封塞密封排液孔,以避免外部环境的杂物进入箱体内。
根据本申请的一实施方式,其中,所述底板包括第一层板、第二层板和蜂窝板,所述排液孔与所述蜂窝板上的蜂窝孔连通。
根据本申请的一方面,提供了一种用电设备,所述用电设备包括上述一方面所述的储能装置,所述储能装置为所述用电设备供电。
本申请实施方式中,结合上述所述,在提高储能装置的安全性的情况下能够保证用电设备使用的稳定性,同时在延长储能装置检修周期的情况下能够延长用电设备的使用周期。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种户用储能系统的结构示意图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置的爆炸结构示意图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置部分构件的爆炸结构示意图。
图4是图2的局部区域的放大结构示意图。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种底板的结构示意图。
图6是图5的局部区域的放大结构示意图。
图7是图3的局部区域的放大结构示意图。
图8是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置部分构件的俯视结构示意图。
图9是图8的局部区域的放大结构示意图。
图10是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置部分构件的轴侧结构示意图。
图11是图10的局部区域的放大结构示意图。
图12是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置部分构件的轴侧结构示意图。
图13是图12的局部区域的放大结构示意图。
图14是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置部分构件的轴侧结构示意图。
图15是图14的局部区域的放大结构示意图。
图16是图2的局部区域的放大结构示意图。
图17是根据一示例性实施方式示出的一种用电设备的结构示意图。
其中,附图标记说明如下:
100、储能装置;200、电能转换装置;300、用户负载;400、用电设备;
10、箱体;20、电池模组;30、冷板;40、隔断;
11、底板;12、上盖;13、围板;14、围挡;
111、第一层板;112、第二层板;113、蜂窝板;114、支撑件;115、卡槽;
141、排液孔;142、密封塞;143、垫圈;
21、固定端板;22、单体电池;23、扎带;24、凹槽;25、卡孔;
31、端板部;32、侧板部;
311、进液流道;312、出液流道;313、进液接头;314、出液接头;
321、U形流道;
41、缺口;42、限位部;43、限位槽;44、挡板;45、抵接部;46、卡接部;47、卡勾。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本申请将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
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,再基于未来应用需要以特定的能量形式释放出来。
目前的绿色能源主要包括光能、风能、水势等,而光能和风能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题,会造成绿色电网的电压不稳定(用电高峰时电不够,用电低谷时电太多),而不稳定的电压会对电力造成损害,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。
而要解决用电需求不足或电网接纳能力不足的问题,就必须依赖储能装置。即通过储能装置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,需要的时候再将储能装置存储的能量转化为电能释放出来,简单来说,储能装置就类似一个大型“充电宝”,在光能、风能充足时,将电能储存起来,需要时再释放存储的电能。
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。
以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明,图1示出了一种户用储能系统,该户用储能系统包括储能装置100和电能转换装置200(比如光伏板),以及用户负载300(比如路灯、家用电器等),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,电能转换装置200可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能,并通过储能装置100进行存储,进而在电价高峰时供给用户负载300进行使用,或者在电网断电/停电时供给用户负载300进行使用。
而结合上述所述的通过物理或者电化学的手段进行能量存储的情况,以电化学储能为例,储能装置100包括至少一个化学电池,利用化学电池内的化学元素做储能介质,以通过储能介质的化学反应或者变化实现充放电的过程。简单来说就是把光能、风能产生的电能通过储能介质的化学反应或者变化存在至少一组化学电池中,在外部电能的使用达到高峰时再通过储能介质的化学反应或者变化将至少一组化学电池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。
本申请实施方式提供了一种储能装置100,该储能装置100可以是由单体电池22构成的电池包、电池箱、电池系统等。而单体电池22可以是锂离子二次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等,且单体电池22可呈圆柱体、扁平体、长方体等,本申请实施方式对此不做限定。
图2示例了本申请实施方式提供的一种储能装置100的结构示意图。如图2所示,储能装置100包括箱体10和固定在箱体10内的多组电池模组20,多个电池模组20之间串联或并联。如此实现多阻电池模组20的集成,从而提高储能装置100的电性能。
其中,如图2所示,箱体10包括底板11、上盖12和围板13,底板11、上盖12和围板13固定连接后围成一空腔,电池模组20固定在底板11、上盖12和围板13围成的空腔内。
其中,如图2所示,底板11的边缘具有沿箱体10的高度方向延伸的一圈围挡14,围挡14与底板11固定连接或为一体结构,以增大底板11的结构强度,保证底板11对多组电池模组20的承载能力。围板13呈两端开口的筒状结构,围板13的一个开口端与上盖12固定连接或者为一体式结构,围板13远离上盖12的开口端与围挡14固定连接。
如图3所示,电池模组20包括相对设置的两个固定端板21,且两个固定端板21之间形成容纳位,多个单体电池22容纳在该容纳位内。
可选地,如图3所示,电池模组20还包括扎带23,扎带23缠绕两个固定端板21和多个单体电池22,以实现对多个单体电池22的固定。由于扎带23的长度可任意调整,从而便于调整电池模组20包括的单体电池22的数量,进而调整电池模组20的电性参数,提高储能装置100的适用性。
其中,固定端板21具有限位槽,扎带23限位在限位槽内,从而通过限位槽对扎带23的限位,避免扎带23从固定端板21滑脱的情况,保证了电池模组20结构的稳定性。
在储能装置100的使用过程中,单体电池22产生热量并聚集在箱体10内,此时为了降低箱体10内的温度,避免单体电池22所处的环境温度较高而引发单体电池22热失控的风险,通常会在箱体10内设置冷板30。而在冷板30实现对箱体10内的环境降温时,冷板30外壁容易形成冷凝水,此时冷凝水聚集在箱体10内,且容易浸湿单体电池22,造成安全隐患。
本申请实施方式中,如图2或图3所示,该储能装置100包括:箱体10,具有底板11,以及在底板11的边缘沿箱体10的高度方向延伸的一圈围挡14;隔断40,固定在底板11上,且隔断40在长度方向X的两端均与围挡14的内壁抵接,以将围挡14围成的内区分隔为电池固定区和冷凝水聚集区;多组电池模组20,位于电池固定区内,且沿隔断40的长度方向X排布;冷板30,具有端板部31和侧板部32,端板部31位于冷凝水聚集区,侧板部32与端板部31连接,侧板部32的至少部分位于电池固定区,且位于相邻的两组电池模组20之间;绝缘层(图中未示出),侧板部32与相邻的电池模组20之间均具有绝缘层,且绝缘层粘接侧板部32与相邻的电池模组20。
本申请实施方式中,对于箱体10内设置的冷板30,由于冷板30包括的侧板部32与相邻的电池模组20之间的间隙通过绝缘层填充,从而避免了侧板部32上贴合绝缘层的部分的侧壁形成冷凝水的情况;而冷板30的端板部31位于冷凝水聚集区,如此端板部31的侧壁形成冷凝水会聚集在冷凝水聚集区,从而在隔断40的阻挡下避免冷凝水浸湿电池模组20的情况,提高了安全隐患。
其中,绝缘件可以是对液态胶体采用灌封的方式形成的灌封胶,且所采用的胶体至少具有绝缘性、导热性等,以实现冷板30的侧板部32与相邻的电池模组20之间的粘接固定,同时保证冷板30的侧板部32与相邻的电池模组20之间的电绝缘和热传导。
其中,对于收集在冷凝水聚集区内的冷凝水,一方面可通过对储能装置100的定期检修,除去冷凝水聚集区内的冷凝水,另一方面如图1和图4所示,可在围挡14设置排液孔141,排液孔141连通冷凝水聚集区与围挡14外围的外区,以通过排液孔141外排冷凝水聚集区内的冷凝水。
对于围挡14设置有排液孔141的情况,如图4所示,围挡14还设置有密封排液孔141且可拆卸的密封塞142,以在外排冷凝水时拆卸密封塞142,且在完成冷凝水的外排后通过密封塞142密封排液孔141,以避免外部环境的杂物进入箱体10内。
进一步地,对于围挡14上设置有排液孔141的情况,如图4所示,可围绕排液孔141设置一环形的垫圈143,一方面可加强围挡14在排液孔141处的结构强度,另一方面增加围挡14在排液孔141处的厚度,便于密封塞142对排液孔141的密封。
本申请实施方式中,如图3所示,端板部31具有进液流道311和出液流道312,以及与进液流道311连通的进液接头313、与出液流道312连通的出液接头314,侧板部32具有U形流道321,进液流道311的一端与U形流道321的第一端连通,出液流道312的一端与U形流道321的第二端连通,进液接头313、出液接头314均穿过围挡14伸出至围挡14外围的外区,且用于分别与进液管路、出液管路连通,从而便于实现冷却液在端板部31、侧板部32上流道内的流通,实现冷却液与箱体10内热量的热交换。
其中,由于端板部31设置有进液流道311和出液流道312,使得端板部31的侧壁具有凸起结构,此时为了避免凸起阻碍端板部31的外壁形成的冷凝水滴落至冷凝水聚集区,端板部31的侧壁可设置有沿箱体10的深度方向延伸的导流结构,以便于通过导流结构的设置实现冷凝水的导流。示例地,可在端板部31的侧壁设置沿箱体10的深度方向延伸的多个导流槽,且每个导流槽的两侧形成有对称或非对称分布的引流槽,引流槽的一端与导流槽连通。
其中,经过热交换后,进液流道311内的冷却液的温度较低,出液流道312内的冷却液的温度较高,由此端板部31在进液流道311处的侧壁的内外温差较大,导致在进液流道311处的侧壁最容易形成冷凝水。因而对于端板部31,可在箱体10的深度方向上,将进液流道311设于出液流道312的上方,以在进液流道311处的侧壁形成的冷凝水流动至出液流道312处的侧壁时,实现部分冷凝水的汽化,减少冷凝水的量。当然,也可在箱体10的深度方向上,将出液流道312设于进液流道311的上方,以在进液流道311处的侧壁形成的冷凝水能够直接滴落在冷凝水聚集区,减少冷凝水的汽化,避免箱体10内环境湿度较大的情况,进而提高电池模组20的安全性。
在一些实施方式中,底板11可以为单层板结构,且铺设电池固定区和冷凝水聚集区,以保证对多组电池模组20的支撑,同时与围挡14、隔断40围成能够聚集冷凝水的冷凝水聚集区。
结合上述所述的排液孔141,围挡14可以支撑在底板11上,此时排液孔141为位于围挡14靠近底板11的边缘的缺口,以保证排液孔141能够有效排空冷凝水聚集区聚集的冷凝水;当然,围挡14也可以围绕底板11的边缘,此时排液孔141为围挡14上的圆孔等,排液孔141的最低点位(距离上盖12最远的点位)与底板11的上表面(朝向隔断40的表面)平齐,也可以低于底板11的上表面,只要保证能够有效排空冷凝水聚集区聚集的冷凝水即可。
其中,底板11可以使用具有一定强度的绝缘材料制作得到,以在保证底板11对多组电池模组20的支撑强度的同时,保证电池模组20与底板11之间的绝缘性。当然,底板11也可使用金属材料制作得到,以保证底板11对多组电池模组20的支撑强度;此时,可以在底板11的上表面设置绝缘涂层,或者设置绝缘垫等,以实现底板11与电池模组20之间的绝缘性。
在另一些实施方式中,底板11可以为多层板结构。示例地,如图5和图6所示,底板11包括第一层板111和第二层板112,以及夹持在第一层板111与第二层板112之间的蜂窝板113;第二层板112位于靠近隔断40的一侧,第二层板112在冷凝水聚集区具有连通蜂窝板113上的蜂窝孔与冷凝水聚集区的通道。
如此,通过蜂窝板113的设置,可形成较大的冷凝水容纳腔,进而在蜂窝板113的蜂窝孔与冷凝水聚集区连通的情况下,能够聚集更多的冷凝水,从而延伸储能装置100的检修周期;另外,由于冷凝水聚集在蜂窝板113的蜂窝孔内,从而可在电池模组20的底部对电池模组20进行冷却,提高电池模组20的冷却效果;再者,由于蜂窝板113的设置,使得底板11在箱体10的深度方向上能够实现对电池模组20的减振和吸能作用,提高了储能装置100的减震效果。
结合上述所述的排液孔141,排液孔141与蜂窝板113的蜂窝孔连通,以有效排空冷凝水聚集区聚集的冷凝水。具体地,围挡14可以支撑在第一层板111上,此时排液孔141为位于围挡14靠近第一层板111的边缘的缺口,以保证排液孔141能够有效排空冷凝水聚集区聚集的冷凝水;当然,围挡14也可以围绕第一层板111的边缘,此时排液孔141为围挡14上的圆孔等,排液孔141的最低点位(距离上盖12最远的点位)与第一层板111的上表面(朝向隔断40的表面)平齐,也可以低于第一层板111的上表面,只要保证能够有效排空冷凝水聚集区聚集的冷凝水即可。
其中,第一层板111铺设电池固定区和冷凝水聚集区,以保证对多组电池模组20的支撑,同时与围挡14、隔断40围成能够聚集冷凝水的冷凝水聚集区。第一层板111可以使用具有一定强度的材料制作,比如金属材料,以保证第一层板111的整体强度,进而保证对多组电池模组20的支撑强度。
其中,蜂窝板113可以铺设电池固定区和冷凝水聚集区,也可以仅铺设电池固定区,本申请实施方式对此不做限定。蜂窝板113可以是泡沫铝等具有连通的空腔的金属板,以保证形成冷凝水容纳腔,同时保证对电池固定区的多组电池模组20的支撑强度。
其中,第二层板112可以铺设电池固定区和冷凝水聚集区,也可以仅铺设电池固定区。当第二层板112铺设冷凝水聚集区时,第二层板112位于冷凝水聚集区的部分具有通孔等,以形成连通蜂窝板113上的蜂窝孔和冷凝水聚集区的通道;当第二层板112仅铺设电池固定区时,第二层板112在冷凝水聚集区为镂空设计,以形成连通蜂窝板113上的蜂窝孔与冷凝水聚集区的通道,此时第二层板112靠近冷凝水聚集区的边缘与隔断40背向电池模组20的表面平齐,以增大冷凝水聚集区与蜂窝板113上蜂窝孔的连通空间,便于冷凝水流向蜂窝孔;另外,由于隔断40固定在第二层板112上,便于提高隔板的整体高度,以增大冷凝水聚集区的冷凝水聚集空间。
另外,第二层板112使用具有一定强度的绝缘材料制作,以在保证底板11整体对多组电池模组20的支撑强度的同时,保证电池模组20与底板11之间的绝缘性。当然,第二层板112也可使用金属材料制作,以保证底板11对多组电池模组20的支撑强度;此时,可以在第二层板112的上表面设置绝缘涂层,或者设置绝缘垫等,以实现底板11与电池模组20之间的绝缘性。而当第二层板112使用绝缘材料制作(也即是第二层板112为绝缘板)时,,隔断40可直接固定在绝缘板(即第二层板112上)。由于第二层板112上避免了绝缘涂层或绝缘垫等的设置,从而便于减小底板11的整体厚度。
在一些实施方式中,冷板30可以支撑在隔断40上,从而结合上述所述的进液接头313、出液接头314与围挡14的配合,可在围挡14、隔断40对冷板30的共同支撑下,提高冷板30的稳定性。
其中,可以是侧板部32的边缘直接支撑在隔断40背向底板11的边缘上,也可以是侧板部32的边缘具有朝向底板11的缺口41,此时缺口41卡在隔断40背向底板11的边缘上,或者如图2和图4所示,隔断40背向底板11的边缘具有缺口41,此时侧板部32的边缘位于缺口41内。如此,对于侧板部32与隔断40上缺口41的卡接,或者隔断40与侧板部32上缺口41的卡接,不仅实现了隔断40对冷板30的支撑,还能够实现隔断40对冷板30的限位,以避免冷板30晃动的情况,从而进一步保证侧板部32与相邻的电池模组20之间的多个绝缘件的厚度相同,保证多组电池模组20在相同的温度下保证工作的一致性。
当然,对于冷板30支撑在隔断40上的情况,还可以是如图3和图7,或者图8和图9,或者图10和图11所示,隔断40具有限位部42,限位部42具有开口背向底板11的限位槽43,且限位槽43沿与隔断40的长度方向X垂直的方向贯穿限位部42,侧板部32的边缘位于限位槽43内。
如此,通过限位槽43的设置增大了对冷板30的支撑区域,同时在冷板30装配时能够起到对侧板部32的指向作用,便于冷板30的装配;另外,通过限位部42的设置,可实现侧板部32支撑在隔断40上的部位处所形成的冷凝水直接汇聚在限位槽43内,进而顺着限位槽43流向冷凝水聚集区,增大侧板部32的侧壁上冷凝水的收集区域。
可选地,限位槽43沿与隔断40的长度方向垂直的方向延伸至与绝缘层(绝缘层的边缘)抵接。如此,通过设置限位槽43的延伸长度,以保证侧板部32的侧壁形成的冷凝水均能够汇聚在限位槽43内,避免侧板部32上形成的冷凝水滴落在电池固定区的情况,进一步避免了冷凝水浸湿电池模组20的情况。
可选地,限位槽43靠近绝缘层的一端的槽口尺寸小于限位槽43远离绝缘层的一端的槽口尺寸。如此,限位槽43靠近绝缘层的一端的槽口尺寸较小,以有效保证限位槽43对侧板部32在隔断40的长度方向上的限位,同时增大限位槽43内汇集的冷凝水流向电池固定区的流动阻力,以减少甚至避免限位槽43内的冷凝水流向电池固定区。
其中,对于限位槽43靠近绝缘层的一端的槽口尺寸小于限位槽43远离绝缘层的一端的槽口尺寸的情况,可以是限位槽43的槽口大小在靠近绝缘层的方向上收缩,或者如图7、图9或图11所述,限位槽43在靠近绝缘层的一端的两侧槽壁均具有朝向限位槽43内侧的挡板44,以通过相对设置的两个挡板44缩小限位槽43在靠近绝缘层的一端的槽口尺寸。
进一步地,限位槽43靠近绝缘层的一端的槽口尺寸等于侧板部32在边缘处的厚度。如此,能够有效保证侧板部32在隔断40的长度方向上的稳定性,避免侧板部32出现晃动的情况,同时有效保证侧板部32与两侧相邻的两个电池模组20之间形成的绝缘层的厚度相同;以及由于限位槽43靠近绝缘层的一端的槽壁与侧板部32的侧壁接触,从而有效避免限位槽43内汇聚的冷凝水向靠近绝缘层的一端流动。
可选地,限位槽43的深度在靠近绝缘层的方向上递减。如此,可在限位槽43的槽底形成一定的坡度,从而便于限位槽43内汇集的冷凝水流向冷凝水聚集区。
在一些实施方式中,如图7、图9或图11所示,隔断40还具有位于限位槽43的两侧,且对称分布的抵接部45,抵接部45背向限位部42的表面与紧邻的电池模组20抵接。如此,通过抵接部45的设置,实现对电池模组20在隔断40的长度方向上的定位,以进一步保证电池模组20与侧板部32之间的间隙,从而进一步保证形成在侧板部32两侧的两个绝缘层的厚度相同。
其中,抵接部45可以是与电池模组20包括的固定端板21的侧壁抵接,也可以是与电池模组20包括的扎带23抵接。
可选地,抵接部45在隔断40的长度方向上的尺寸,在背向底板11的方向上递减。如此,在沿箱体10的深度方向安装电池模组20时,抵接部45还能够实现对电池模组20的导向,提高电池模组20的装配效率,同时避免电池模组20在装配时与抵接部45之间因发生的剐蹭等对电池模组20在成的磨损。
在一些实施方式中,如图12和图13,或者图14和图15所示,电池模组20包括固定端板21,固定端板21背向单体电池22的侧壁具有凹槽24,凹槽24的槽壁具有卡孔25;限位槽43的外侧壁具有一端与限位部42固定连接的卡接部46,卡接部46的自由端位于凹槽24内,且可拆卸的卡在紧邻的电池模组20上的卡孔25内。如此,通过卡接部46的自由端在卡孔25内的可拆卸卡接,以保证电池模组20装配的稳定性。
其中,如图13或图15所示,卡接部46的自由端可为卡勾47,以便于卡勾47与卡孔25的卡接;卡接部46可弹性变形,以避免在装配电池模组20时两者之间发生的干涉。
在一些实施方式中,对于设置在箱体10内的冷板30,可选地,如图2、图8和图16所示,底板11具有位于电池固定区的支撑件114,支撑件114具有开口背向底板11的卡槽115,侧板部32远离端板部31的端部限位在卡槽115内。如此,通过支撑件114上的卡槽115实现对侧板部32的限位支撑,一方面保证了侧板部32结构的稳定性,避免侧板部32因尺寸较大而导致远离端板部31的端部在重力作用下发生下垂的现象,进而避免侧板部32带动紧邻的绝缘件脱落,影响电池模组20的散热效果;另一方面,支撑件114能够配合上述所述的限位部42实现对侧板部32的有效限位和支撑,以保证侧板部32两侧绝缘件厚度的一致性,以及储能装置100结构的稳定性,进而保证侧板部32两侧的绝缘件的导热效率更为接近,使得侧板部32两侧的电池模组20能够在相同的温度下保证工作的一致性。
本申请实施方式还提供了一种用电设备400,该用电设备400可以是用户储能柜、储能集装箱等。如图17所示,该用电设备400包括上述实施方式所述的储能装置100,储能装置100为用电设备400供电。如此,结合上述所述,本申请的用电设备400在使用过程中,在提高储能装置100的安全性的情况下能够保证用电设备400使用的稳定性,同时在延长储能装置100检修周期的情况下能够延长用电设备400的使用周期。
在本申请实施方式中,术语“第一”、“第二”、“第三”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”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,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;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施方式中的具体含义。
本申请实施方式的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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申请实施方式和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本申请实施方式的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请实施方式的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请实施方式的优选实施例而已,并不用于限制本申请实施方式,对于本领域的技术人员来说,本申请实施方式可以有各种更改和变化。凡在本申请实施方式的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请实施方式的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种储能装置(100),其特征在于,包括:
箱体(10),具有底板(11),以及在所述底板(11)的边缘沿所述箱体(10)的高度方向延伸的一圈围挡(14);
隔断(40),固定在所述底板(11)上,且所述隔断(40)在长度方向的两端均与所述围挡(14)的内壁抵接,以将所述围挡(14)围成的内区分隔为电池固定区和冷凝水聚集区;
多组电池模组(20),位于所述电池固定区内,且沿所述隔断(40)的长度方向排布;
冷板(30),具有端板部(31)和侧板部(32),所述端板部(31)位于所述冷凝水聚集区,所述侧板部(32)与所述端板部(31)连接,所述侧板部(32)的至少部分位于所述电池固定区,且位于相邻的两组电池模组(20)之间;
绝缘层,所述侧板部(32)与相邻的电池模组(20)之间均具有所述绝缘层,且所述绝缘层粘接所述侧板部(32)与相邻的电池模组(20)。
2.如权利要求1所述的储能装置(100),其特征在于,所述底板(11)包括第一层板(111)和第二层板(112),以及夹持在所述第一层板(111)与所述第二层板(112)之间的蜂窝板(113);
所述第二层板(112)位于靠近所述隔断(40)的一侧,所述第二层板(112)在所述冷凝水聚集区具有连通所述蜂窝板(113)上的蜂窝孔与所述冷凝水聚集区的通道。
3.如权利要求2所述的储能装置(100),其特征在于,所述第二层板(112)的靠近所述冷凝水聚集区的边缘与所述隔断(40)背向所述电池模组(20)的表面平齐。
4.如权利要求1-3任一所述的储能装置(100),其特征在于,所述隔断(40)背向所述底板(11)的边缘具有缺口(41),所述侧板部(32)的边缘位于所述缺口(41)内,或者所述侧板部(32)的边缘具有朝向所述底板(11)的缺口(41),所述缺口(41)卡在所述隔断(40)背向所述底板(11)的边缘上。
5.如权利要求1-3任一所述的储能装置(100),其特征在于,所述隔断(40)具有限位部(42),所述限位部(42)具有开口背向所述底板(11)的限位槽(43),所述限位槽(43)沿与所述隔断(40)的长度方向垂直的方向贯穿所述限位部(42),所述侧板部(32)的边缘位于所述限位槽(43)内。
6.如权利要求5所述的储能装置(100),其特征在于,所述限位槽(43)沿与所述隔断(40)的长度方向垂直的方向延伸至与所述绝缘层抵接,所述限位槽(43)靠近所述绝缘层的一端的槽口尺寸小于所述限位槽(43)远离所述绝缘层的一端的槽口尺寸。
7.如权利要求6所述的储能装置(100),其特征在于,所述限位槽(43)的深度在靠近所述绝缘层的方向上递减。
8.如权利要求6所述的储能装置(100),其特征在于,所述限位槽(43)靠近所述绝缘层的一端的槽口尺寸等于所述侧板部(32)在边缘处的厚度。
9.如权利要求5所述的储能装置(100),其特征在于,所述隔断(40)还具有位于所述限位槽(43)的两侧,且对称分布的抵接部(45),所述抵接部(45)背向所述限位部(42)的表面与紧邻的电极组件抵接。
10.如权利要求9所述的储能装置(100),其特征在于,所述抵接部(45)在所述隔断(40)的长度方向上的尺寸,在背向所述底板(11)的方向上递减。
11.如权利要求5所述的储能装置(100),其特征在于,所述电池模组(20)包括一对固定端板(21),以及夹持在一对所述固定端板(21)之间的单体电池(22);
所述固定端板(21)背向所述单体电池(22)的侧壁具有凹槽(24),所述凹槽(24)的槽壁具有卡孔(25);
所述限位槽(43)的外侧壁具有一端与所述限位部(42)固定连接的卡接部(46),所述卡接部(46)的自由端位于所述凹槽(24)内,且可拆卸的卡在紧邻的电池模组(20)上的卡孔(25)内。
12.如权利要求1所述的储能装置(100),其特征在于,所述围挡(14)具有排液孔(141)和密封所述排液孔(141)且可拆卸的密封塞(142),所述排液孔(141)连通所述冷凝水聚集区与所述围挡(14)外围的外区。
13.如权利要求12所述的储能装置(100),其特征在于,所述底板(11)包括第一层板(111)、第二层板(112)和蜂窝板(113),所述排液孔(141)与所述蜂窝板(113)上的蜂窝孔连通。
14.一种用电设备(400),其特征在于,所述用电设备(400)包括上述权利要求1-13任一所述的储能装置(100),所述储能装置(100)为所述用电设备(400)供电。
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