CN117239322B - 一种外壳及主动散热的储能锂电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外壳，包括外壳体以及可拆卸连接在外壳体上端面的盖部，所述外壳体外部设置有透气窗口，所述外壳体内壁固定连接有缓冲卷，所述缓冲卷截面为波浪形，所述外壳体内部固定连接有内框，所述外壳体底部固定连接有底板，本发明通过在外壳体内部设置缓冲卷和内框，其中电池通过电池安装架安装在内框内部，三组结构加强组件通过连接板一体化连接，可增强吸能阈值，吸能盒会以凹槽为点发生形变进行吸能，降低对内框内部电池受到外部撞击的影响，并且加强框与中间的结构加强组件位置对应，可进一步提高加强框可承受撞击力的阈值，配合间隔设置的外网套和内网套，可最大限度的对电池进行保护，有效避免电池受到撞击而损坏。

Description

一种外壳及主动散热的储能锂电池

技术领域

本发明涉及电池构件技术领域，具体为一种外壳及主动散热的储能锂电池。

背景技术

现有的储能锂电池一般包括壳体以及内部的多个锂电池单元，多个锂电池单体一般通过电池架固定安装在壳体内，并且彼此之间通过串联或者并联的方式连接，可以调节内部的电池单体的数量和连接方式实现对电量和电压的调节，而电池壳作为锂电池中最重要的零部件，其品质是电池质量、电池使用安全的重要保障。

例如申请号为CN202310840855.4公开一种能够主动散热的易温控储能锂电池，包括控制单元、包围壳、两个盖部、充放电保护电路板、电池安装架以及多个电池单体，其内部具有多个锂电池单体，并且内部具有散热板，可以实现风冷散热，并且散热气流可以针对性地对各个锂电池单体实现吹扫散热，从而对各个锂电池单体实现更好的散热效果。

然而上述公开的锂电池，虽然实现了优良的散热效果，但是仍然存在一些不足：外部壳体设置电极柱和过滤单元影响了壳体的强度，导致电池整体强度不高，受到撞击很容易损坏，内部设置较多的传感器，这会进一步增加电池内部的热量，影响电池整体的散热效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：一种外壳，包括外壳体以及可拆卸连接在外壳体上端面的盖部，所述外壳体外部设置有透气窗口，所述外壳体内壁固定连接有缓冲卷，所述缓冲卷截面为波浪形，所述外壳体内部固定连接有内框，所述外壳体底部固定连接有底板；

所述内框包括加强框，所述加强框外部开设有若干组透气孔，所述加强框外部沿竖直方向间隔固定连接有三组结构加强组件，三组所述结构加强组件沿竖直方向的间隙内固定连接有连接板，所述结构加强组件嵌入缓冲卷内部；

所述结构加强组件包括四组直角板和四组吸能盒，四组所述直角板围成方框，所述吸能盒的两端各通过一组缓冲板分别与两组直角板固定连接。

作为进一步优选，一种主动散热的储能锂电池，包括如上述的外壳，还包括电池安装架，所述电池安装架安装在内框内部，所述盖部下端面开设有若干组对接孔一，所述盖部外部设置有两个接线柱，所述盖部内部设置有导线，所述底板上端面开设有若干组导电片，所述底板内部固定连接有若干组导电片；

所述电池安装架包括安装板、若干电池组件以及与电池组件数量相等的电池，所述电池安装在电池组件内部，若干所述电池组件呈矩形阵列分布在安装板前端面，每组所述电池组件一侧设置有一组导电柱，所述电池组件和导电柱的两端分别伸入对接孔一和对接孔二内部，所述电池组件内部的电能通过导电柱、导电片和导线传送至接线柱；

所述电池组件包括外网套，所述外网套两端均固定连接有连接圈，所述连接圈内部可拆卸连接有导电塞，所述外网套内部设置有，所述的强度小于外网套的强度。

作为进一步优选，若干组所述电池组件和若干组所述导电柱穿过安装板，并在安装板两侧形成散热流道。

作为进一步优选，所述安装板外部开设有若干组定位槽，所述加强框内壁固定连接有若干组定位片，所述定位槽与所述定位片大小位置相适配，所述安装板在内框内部的位置与位于中间组的结构加强组件相适配。

作为进一步优选，三组所述结构加强组件通过连接板连接为一体化结构，所述吸能盒外部开设有若干组间隔设置的凹槽，所述吸能盒与加强框外部设有间隙。

作为进一步优选，所述缓冲卷外部开设有若干透气孔，所述透气窗口内部安装有散热风扇。

作为进一步优选，所述缓冲板与所述直角板固定连接的一端设有5-7cm长的铝合金。

作为进一步优选，所述导电塞包括固定圈，所述固定圈一端固定连接有固定片，所述固定片背离固定圈一端安装有导电线，所述固定圈外径与所述连接圈内径相同，所述固定圈内部设有导电片，通过导电片将电池的电源导向到导电线。

作为进一步优选，所述电池组件与所述导电柱均可拆卸连接在安装板外部，且电池组件和导电柱贯穿安装板。

有益效果

本发明提供了一种外壳及主动散热的储能锂电池，具备以下有益效果：

1、 本发明通过在外壳体内部设置缓冲卷和内框，其中电池通过电池安装架安装在内框内部，且电池设置在电池组件内部，被外网套和内网套保护，外网套的强度大于内网套，且外网套与内网套存在间隙，使得电池组件外部受到冲击力时，外网套具有很强的吸能作用，并且当外壳体外部受到较强的冲击力时，外壳体外部发生形变并传递到缓冲卷，波浪状的缓冲卷通过形变来吸收冲击能量，有效降低内框受到的冲击力，在冲击力极强的情况下，冲击力会冲击到内框外部的结构加强组件，同时三组结构加强组件通过连接板连接为一体化结构，使得结构加强组件上的缓冲板会向加强框一侧弯曲，吸能盒会以凹槽为点发生形变进行吸能，降低对内框内部电池受到外部撞击的影响，三组结构加强组件通过连接板一体化连接，可增强吸能阈值，并且加强框与中间的结构加强组件位置对应，可进一步提高加强框可承受撞击力的阈值，配合间隔设置的外网套和内网套，可最大限度的对电池进行保护，有效避免电池受到撞击而损坏。

2、 本发明通过在缓冲卷外部开设有若干透气孔，透气窗口内部安装有散热风扇，同时若干组电池组件和若干组导电柱穿过安装板，并在安装板两侧形成散热流道，散热流道可提高散热气流的流动效果，且散热气流从电池组件外部通过，使得电池产生的热量随散热气流的流动被带走，有效提高了电池的散热效果，并且外网套与均为网状结构，电池外部与外壳体内部的气体可直接接触，从而使每个电池单体都具有极佳的散热效果。

附图说明

图1为本发明的外壳结构示意图；

图2为本发明的外壳体内部结构示意图；

图3为本发明的电池安装架结构示意图；

图4为图3的A处结构放大图；

图5为本发明的电池组件结构示意图；

图6为为本发明的电池组件剖视结构示意图；

图7为本发明的盖部底部结构示意图；

图8为本发明的底板局部剖视图；

图9为本发明的内框结构示意图；

图10为图9的A处结构放大图；

图11为图9的B处结构放大图；

图12为本发明的锂电池结构示意图。

图中：1外壳体、2盖部、21对接孔一、3缓冲卷、4内框、41加强框、42透气孔、43直角板、44缓冲板、45连接板、46吸能盒、47定位片、5底板、51对接孔二、52导电片、6电池安装架、61安装板、62电池组件、621外网套、622连接圈、623导电塞、6231固定圈、6232固定片、6233导电线、624内网套、63导电柱、64定位槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1、2和7-9所示，本实施例提供一种外壳，包括外壳体1以及可拆卸连接在外壳体1上端面的盖部2，外壳体1外部设置有透气窗口，外壳体1内壁固定连接有缓冲卷3，缓冲卷3截面为波浪形，外壳体1内部固定连接有内框4，外壳体1底部固定连接有底板5；

内框4包括加强框41，加强框41外部开设有若干组透气孔42，加强框41外部沿竖直方向间隔固定连接有三组结构加强组件，三组结构加强组件沿竖直方向的间隙内固定连接有连接板45，结构加强组件嵌入缓冲卷3内部；

结构加强组件包括四组直角板43和四组吸能盒46，四组直角板43围成方框，吸能盒46的两端各通过一组缓冲板44分别与两组直角板43固定连接。

具体来说，当外壳体1外部受到较强的冲击力时，外壳体1外部发生形变并传递到缓冲卷3，波浪状的缓冲卷3通过形变来吸收冲击能量，有效降低内框4受到的冲击力，在冲击力极强的情况下，冲击力会冲击到内框4外部的结构加强组件，结构加强组件会将冲击力完全吸收，进而保护内部的电池不会受到损坏。

如图1-12所示，本实施例提供一种主动散热的储能锂电池，包括如上述的外壳，还包括电池安装架6，电池安装架6安装在内框4内部，盖部2下端面开设有若干组对接孔一21，盖部2外部设置有两个接线柱，盖部2内部设置有导线，底板5上端面开设有若干组导电片52，底板5内部固定连接有若干组导电片52；

电池安装架6包括安装板61、若干电池组件62以及与电池组件62数量相等的电池，电池安装在电池组件62内部，若干电池组件62呈矩形阵列分布在安装板61前端面，每组电池组件62一侧设置有一组导电柱63，电池组件62和导电柱63的两端分别伸入对接孔一21和对接孔二51内部，电池组件62内部的电能通过导电柱63、导电片52和导线传送至接线柱；

电池组件62包括外网套621，外网套621两端均固定连接有连接圈622，连接圈622内部可拆卸连接有导电塞623，外网套621内部设置有内网套624，内网套624的强度小于外网套621的强度。

具体来说，电池设置在电池组件62内部，被外网套621和内网套624保护，外网套621的强度大于内网套624，且外网套621与内网套624存在间隙，使得电池组件62外部受到冲击力时，外网套621具有很强的吸能作用。

可以理解的是，导电柱63外部形成有绝缘材料，并且内网套624的强度小于电池的整体强度，电池发生鼓包是内网套624会做出相应的形变，进而避免受到过大的限制而带来更大的损坏。

需要说明的是，外网套621与内网套624均为网状结构，电池外部与外壳体1内部的气体可直接接触。

进一步的，若干组电池组件62和若干组导电柱63穿过安装板61，并在安装板61两侧形成散热流道。

具体来说，散热流道可提高散热气流的流动效果，且散热气流从电池组件62外部通过，使得电池产生的热量随散热气流的流动被带走，有效提高了电池的散热效果。

进一步的，安装板61外部开设有若干组定位槽64，加强框41内壁固定连接有若干组定位片47，定位槽64与定位片47大小位置相适配，安装板61在内框4内部的位置与位于中间组的结构加强组件相适配。

可以理解的是，电池安装架6装入内框4内部后，定位槽64与定位片47的位置对应时，电池组件62上的导电线6233与导电柱63的一端会进入对接孔二51内部与导电片52接触。

如图8所示，底板5内部的导电片52有两个接头。

进一步的，三组结构加强组件通过连接板45连接为一体化结构，吸能盒46外部开设有若干组间隔设置的凹槽，吸能盒46与加强框41外部设有间隙。

具体来说，在外壳体1外部受到撞击时，发生内凹形变后，冲击力会传递到结构加强组件上，此时结构加强组件上的缓冲板44会向加强框41一侧弯曲，吸能盒46会以凹槽为点发生形变进行吸能，降低对内框4内部电池受到外部撞击的影响，三组结构加强组件通过连接板45一体化连接，可增强吸能阈值，并且加强框41与中间的结构加强组件位置对应，可进一步提高加强框41可承受撞击力的阈值，配合间隔设置的外网套621和内网套624，可最大限度的对电池进行保护，有效避免电池受到撞击而损坏。

如图9和图11所示，缓冲板44与加强框41外部设有夹角，吸能盒46与加强框41外部存在间隙。

进一步的，缓冲卷3外部开设有若干透气孔，透气窗口内部安装有散热风扇。

具体来说，通过散热风扇可散热流道可进一步提高散热效果。

可以理解的是，透气窗口具有足够的深度安装风扇，透气窗口外部安装有透气罩，用于将风扇罩住。

进一步的，缓冲板44与直角板43固定连接的一端设有5-7cm长的铝合金。

可以理解的是，当结构加强组件受到外力冲击时，缓冲板44上铝合金材质的一段会出现弯折。

需要说明的是，缓冲板44外部的铝合金材质区域与其他区域一体成型。

如图5所示，导电塞623包括固定圈6231，固定圈6231一端固定连接有固定片6232，固定片6232背离固定圈6231一端安装有导电线6233，固定圈6231外径与连接圈622内径相同，固定圈6231内部设有导电片，通过导电片将电池的电源导向到导电线6233。

进一步的，电池组件62与导电柱63均可拆卸连接在安装板61外部，且电池组件62和导电柱63贯穿安装板61。

可以理解的是，在安装板61外部开设有用于安装电池组件62和导电柱63的安装槽，该安装槽内部设有弹性垫圈，使得电池的更换简单。

工作原理：首先将锂电池装入电池组件62内部，再将电池组件62和导电柱63按顺序安装到安装板61上，再将电池安装架6放入内框4内部，使定位槽64与定位片47的位置对应，电池组件62上的导电线6233与导电柱63的一端会进入对接孔二51内部与导电片52接触，通过螺栓将电池安装架6固定到内框4内部，然后通过盖部2将外壳体1封闭即可。

综上，本申请公开的外壳及主动散热的储能锂电池，通过通过在外壳体1内部设置缓冲卷3和内框4，其中电池通过电池安装架6安装在内框4内部，且电池设置在电池组件62内部，被外网套621和内网套624保护，外网套621的强度大于内网套624，且外网套621与内网套624存在间隙，使得电池组件62外部受到冲击力时，外网套621具有很强的吸能作用，并且当外壳体1外部受到较强的冲击力时，外壳体1外部发生形变并传递到缓冲卷3，波浪状的缓冲卷3通过形变来吸收冲击能量，有效降低内框4受到的冲击力，在冲击力极强的情况下，冲击力会冲击到内框4外部的结构加强组件，同时三组结构加强组件通过连接板45连接为一体化结构，使得结构加强组件上的缓冲板44会向加强框41一侧弯曲，吸能盒46会以凹槽为点发生形变进行吸能，降低对内框4内部电池受到外部撞击的影响，三组结构加强组件通过连接板45一体化连接，可增强吸能阈值，并且加强框41与中间的结构加强组件位置对应，可进一步提高加强框41可承受撞击力的阈值，配合间隔设置的外网套621和内网套624，可最大限度的对电池进行保护，有效避免电池受到撞击而损坏。

并且，通过在缓冲卷3外部开设有若干透气孔，透气窗口内部安装有散热风扇，同时若干组电池组件62和若干组导电柱63穿过安装板61，并在安装板61两侧形成散热流道，散热流道可提高散热气流的流动效果，且散热气流从电池组件62外部通过，使得电池产生的热量随散热气流的流动被带走，有效提高了电池的散热效果，并且外网套621与内网套624均为网状结构，电池外部与外壳体1内部的气体可直接接触，从而使每个电池单体都具有极佳的散热效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种储能锂电池的外壳，其特征在于：包括外壳体（1）以及可拆卸连接在外壳体（1）上端面的盖部（2），所述外壳体（1）外部设置有透气窗口，所述外壳体（1）内壁固定连接有缓冲卷（3），所述缓冲卷（3）截面为波浪形，所述外壳体（1）内部固定连接有内框（4），所述外壳体（1）底部固定连接有底板（5）；

所述内框（4）包括加强框（41），所述加强框（41）外部开设有若干组透气孔（42），所述加强框（41）外部沿竖直方向间隔固定连接有三组结构加强组件，三组所述结构加强组件沿竖直方向的间隙内固定连接有连接板（45），所述结构加强组件嵌入缓冲卷（3）内部；

所述结构加强组件包括四组直角板（43）和四组吸能盒（46），四组所述直角板（43）围成方框，所述吸能盒（46）的两端各通过一组缓冲板（44）分别与两组直角板（43）固定连接。

2.一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：包括如权利要求1所述的外壳，还包括电池安装架（6），所述电池安装架（6）安装在内框（4）内部，所述盖部（2）下端面开设有若干组对接孔一（21），所述盖部（2）外部设置有两个接线柱，所述盖部（2）内部设置有导线，所述底板（5）上端面开设有若干组导电片（52），所述底板（5）内部固定连接有若干组导电片（52）；

所述电池安装架（6）包括安装板（61）、若干电池组件（62）以及与电池组件（62）数量相等的电池，所述电池安装在电池组件（62）内部，若干所述电池组件（62）呈矩形阵列分布在安装板（61）前端面，每组所述电池组件（62）一侧设置有一组导电柱（63），所述电池组件（62）和导电柱（63）的两端分别伸入对接孔一（21）和对接孔二（51）内部，所述电池组件（62）内部的电能通过导电柱（63）、导电片（52）和导线传送至接线柱；

所述电池组件（62）包括外网套（621），所述外网套（621）两端均固定连接有连接圈（622），所述连接圈（622）内部可拆卸连接有导电塞（623），所述外网套（621）内部设置有内网套（624），所述内网套（624）的强度小于外网套（621）的强度。

3.根据权利要求2所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：若干组所述电池组件（62）和若干组所述导电柱（63）穿过安装板（61），并在安装板（61）两侧形成散热流道。

4.根据权利要求2所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：所述安装板（61）外部开设有若干组定位槽（64），所述加强框（41）内壁固定连接有若干组定位片（47），所述定位槽（64）与所述定位片（47）大小位置相适配，所述安装板（61）在内框（4）内部的位置与位于中间组的结构加强组件相适配。

5.根据权利要求2所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：三组所述结构加强组件通过连接板（45）连接为一体化结构，所述吸能盒（46）外部开设有若干组间隔设置的凹槽，所述吸能盒（46）与加强框（41）外部设有间隙。

6.根据权利要求5所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：所述缓冲卷（3）外部开设有若干透气孔，所述透气窗口内部安装有散热风扇。

7.根据权利要求2所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：所述缓冲板（44）与所述直角板（43）固定连接的一端设有5-7cm长的铝合金。

8.根据权利要求2所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：所述导电塞（623）包括固定圈（6231），所述固定圈（6231）一端固定连接有固定片（6232），所述固定片（6232）背离固定圈（6231）一端安装有导电线（6233），所述固定圈（6231）外径与所述连接圈（622）内径相同，所述固定圈（6231）内部设有导电片，通过导电片将电池的电源导向到导电线（6233）。

9.根据权利要求2所述的一种主动散热的储能锂电池，其特征在于：所述电池组件（62）与所述导电柱（63）均可拆卸连接在安装板（61）外部，且电池组件（62）和导电柱（63）贯穿安装板（61）。