CN214099745U - 一种用于深海储能的电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种用于深海储能的电池装置。本实用新型实施例提供的用于深海储能的电池装置，包括：电池模组；电池模组包括第一模组支架、与第一模组支架固定连接的第二模组支架以及固定在第一模组支架与第二模组支架之间的多个电芯；第一模组支架和/或第二模组支架设有用于容置多个电芯、且错位分布的多个容置槽，多个电芯设置在多个容置槽内以错位分布在第一模组支架以及第二模组支架之间。本实用新型实施例提供的用于深海储能的电池装置，在不增加电池模组体积的情况下，增加续航能力。

Description

一种用于深海储能的电池装置

技术领域

本实用新型实施例涉及深海储能领域，特别涉及一种用于深海储能的电池装置。

背景技术

近年来，随着各类自然资源的减少和科技的不断进步，国家开始对海洋资源进行大规模开发，以保证社会的可持续发展。由于深海环境的特殊性，各类机器设备在深海下正常作业皆以电能为供给能源。为了提升各类机器设备可持续在深海下作业的时间，则需增加用于向机器设备供电的电池模组的电池容量。目前，常通过增加电池模组中电芯的数量，来提升电池模组的续航能力。

发明人发现：目前用于深海储能的电池模组采用若干电芯串联或并联构成，增加电芯数量需增加电池模组的体积，导致用于容置多个电芯的壳体体积增大，进而增加制造成本。

因此，亟需提供一种用于深海储能的电池装置，在不增加电池模组体积的情况下增加续航能力。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种用于深海储能的电池装置，以在不增加电池模组体积的情况下增加续航能力。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种用于深海储能的电池装置，包括：电池模组；电池模组包括第一模组支架、与第一模组支架固定连接的第二模组支架以及固定在第一模组支架与第二模组支架之间的多个电芯；第一模组支架和/或第二模组支架设有用于容置多个电芯、且错位分布的多个容置槽，多个电芯设置在多个容置槽内以错位分布在第一模组支架以及第二模组支架之间。

相对于现有技术而言，本实用新型实施方式由第一模组支架和/或第二模组支架设有用于容置多个电芯、且错位分布的多个容置槽，使得多个电芯设置在多个容置槽内以错位分布在第一模组支架以及第二模组支架之间，减小多个电芯之间的间隙，进而提高第一模组支架以及第二模组支架之间的空间利用率，在不增加用于容置电芯的第一模组支架以及第二模组支架的外轮廓体积的情况下，增加位于第一模组支架以及第二模组支架之间的电芯数量，进而在不增加电池模组体积的情况下增加续航能力。

另外，深海储能的电池装置中，电池模组还包括分别设置在第一模组支架以及第二模组支架上两个相对设置导电连接部，每个导电连接部包括两个导电连接件；多个电芯分为两个电芯组，导电连接部的两个导电连接件分别电连接两个电芯组中一个电芯组所有电芯的同一电极，导电连接部中两个导电连接件电连接电芯的电极不同。

另外，深海储能的电池装置中，其特征在于，电池模组的数量为多个，多个电池模组依次固定连接，相邻的两个电池模组中，一个电池模组的第一模组支架与另一电池模组的第二模组支架相接；每两个电池模组之间设置有绝缘部，绝缘部贴合与其相邻的两个电池模组。通过多个电池模组依次固定连接，相邻的两个电池模组中，一个电池模组的第一模组支架与另一电池模组的第二模组支架相接，进而减小相邻的两个电池模组之间的间隙，利用绝缘部保证相邻的两个电池模组相互绝缘的前提下，提升电池装置的空间利用率，避免电池装置体积过大。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：第一绝缘板以及第二绝缘板；第一绝缘板以及第二绝缘板分别设置在多个电池模组固定连接后所形成的整体结构的两端。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：与多个电池模组中电芯电连接的总正极输出线、与多个电池模组中电芯电连接的总负极输出线、电池管理系统以及电压采集线；总正极输出线与总负极输出线均电连接至电池管理系统；电池管理系统通过电压采集线电连接多个电池模组、且分别采集多个电池模组的电压。总正极输出线与总负极输出线均电连接至电池管理系统，电池管理系统通过电压采集线电连接多个电池模组、且分别采集多个电池模组的电压，进而根据采集到的该电池模组电压值，为电池模组提供过压保护、低压保护以及压差保护。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：温度采集线；电池管理系统通过温度采集线连接多个电池模组中的至少一个电池模组、且采集该电池模组的温度。电池管理系统通过温度采集线连接多个电池模组中的至少一个电池模组、且采集该电池模组的温度，进而根据采集到的该电池模组温度值，为电池模组提供温差保护。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：保险丝；总正极输出线或总负极输出线通过保险丝与电池管理系统电连接。通过总正极输出线或总负极输出线通过保险丝与电池管理系统电连接，以在电池模组过载时、保险丝熔断进而保护电池模组。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：固定在第一绝缘板上的压板以及固定在压板上的电气支架；电池管理系统通过电气支架固定在压板上。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：环绕电池管理系统并固定在压板上的电气保护架。通过电气保护架环绕电池管理系统，进而在电池装置受到磕碰时，电气保护架先于电池管理系统与外界触碰，避免电池管理系统受到磕碰。

另外，深海储能的电池装置中，还包括：用于固定多个电池模组的拉杆；多个电池模组的第一模组支架以及第二模组支架均设有通孔，拉杆依次穿过多个电池模组的第一模组支架以及第二模组支架的通孔，将多个电池模组依次固定。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例一提供的电池模组的爆炸图；

图2为本实用新型实施例一提供的第一模组支架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的第二模组支架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的电池装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的电池装置的结构分解图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型实施例一提供一种用于深海储能的电池装置，本实施方式的核心在于由第一模组支架和/或第二模组支架设有用于容置多个电芯、且错位分布的多个容置槽，使得多个电芯设置在多个容置槽内以错位分布在第一模组支架以及第二模组支架之间，减小多个电芯之间的间隙，进而提高第一模组支架以及第二模组支架之间的空间利用率，在不增加用于容置电芯的第一模组支架以及第二模组支架体积的情况下，增加位于第一模组支架以及第二模组支架之间的电芯数量，进而在不增加电池模组体积的情况下增加电芯数量。

下面对本实施方式的细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

参见图1至图5，本实施例提供的一种用于深海储能的电池装置包括电池模组10；电池模组10包括第一模组支架101a、与第一模组支架101a固定连接的第二模组支架101b以及固定在第一模组支架101a与第二模组支架101b之间的多个电芯102。

具体的说，在本实施例中，为了避免置于第一模组支架101a与第二模组支架101b之间的多个电芯102与第一模组支架101a以及第二模组支架101b电性连接，第一模组支架101a以及第二模组支架101b的材质为绝缘塑胶。为了提升第一模组支架101a以及第二模组支架101b的成型性、冲击强度和耐温强度，第一模组支架101a以及第二模组支架101b的采用PC/ABS(PC：聚碳酸酯；ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；PC/ABS：聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物)制成。

此外，自第一模组支架101a指向第二模组支架101b的方向上(即图示X方向)，第一模组支架101a以及第二模组支架101b的横截面形状为正多边形。在本实施例中，自第一模组支架101a指向第二模组支架101b的方向上，第一模组支架101a以及第二模组支架101b的横截面形状为正六边形，使得第一模组支架101a以及第二模组支架101b的横截面形状趋近于圆形，以便于容置更多电芯102。

进一步的，第一模组支架101a和/或第二模组支架101b设有用于容置多个电芯102、且错位分布的多个容置槽103，多个电芯102设置在多个容置槽103内以错位分布在第一模组支架101a以及第二模组支架101b之间。为了提升第一模组支架101a与第二模组支架101b固定的紧固性，第一模组支架101a与第二模组支架101b设有卡扣1011以及与卡扣1011扣合的卡口1012。

在本实施例中，第一模组支架101a和第二模组支架101b分别设有用于容置多个电芯102、且错位分布的多个容置槽103，一个电芯102置于一个容置槽103内，由于多个容置槽103为错位分布，以使多个电芯102呈蜂窝状分布在第一模组支架101a以及第二模组支架101b之间。由于多个电芯102错位分布，减少了多个电芯102之间的间隙，进而提高第一模组支架101a以及第二模组支架101b之间的空间利用率，在不改变电池模组10体积的前提下，增加了电池模组10的电池容量；可以理解的是，电池模组10的电芯可采用锂离子电芯，进一步提升电池模组10的电池容量。

优选的，电池模组10还包括分别设置在第一模组支架101a以及第二模组支架101b上两个相对设置导电连接部，每个导电连接部包括两个导电连接件；多个电芯102分为两个电芯组，导电连接部的两个导电连接件分别电连接两个电芯组中一个电芯组所有电芯的同一电极，导电连接部中两个导电连接件电连接电芯的电极不同。

具体的说，在本实施例中，电池模组10包括设置在第一模组支架101a上的第一导电连接部104a，以及设置在第二模组支架101b上的第二导电连接部104b；第一导电连接部104a包括第一导电连接件105a以及第二导电连接件105b，多个电芯102分为第一电芯组102a以及第二电芯组102b，第一导电连接件105a电连接第一电芯组102a所有电芯的正极，第二导电连接件105b电连接第二电芯组102b所有电芯组的负极；第二导电连接部104b包括第三导电连接件105c以及第四导电连接件105d，第三导电连接件105c电连接第一电芯组102a所有电芯的负极，第四导电连接件105d电连接第二电芯组102b所有电芯组的正极。在该电池模组10中，可使得第三导电连接件105c电连接第四导电连接件105d,第一导电连接件105a电连接电池模组10的正极，第二导电连接件105b电连接电池模组10的负极。

进一步的，第一模组支架101a固定的第一导电连接部104a的一侧设有用于定位第一导电连接部104a的四个定位销1013，第一导电连接部104a对应四个定位销1013设有四个定位孔1041；第二模组支架101b固定的第二导电连接部104b的一侧设有用于定位第二导电连接部104b的四个定位销(图未示)，第二导电连接部104b对应四个定位销设有四个定位孔1041。

需要说明的是，在本实施例中，导电连接部的两个导电连接件由一个薄镍片与一个厚镍片焊接制成，薄镍片用于电连接电芯102的电极，厚镍片用于汇流薄镍片电连接多个电芯102的电极后、多个电芯102的输出/输入电流。在其他可变更的实施例中，导电连接部的两个导电连接件也可由其他导电材料制成，如：铜等。

更优选的，在上述深海储能的电池装置中，电池模组10的数量为多个，多个电池模组10依次固定连接，相邻的两个电池模组10中，一个电池模组的第一模组支架101a与另一电池模组的第二模组支架101b相接。

具体的说，每个第一模组支架101a上设有两个公头1014a以及两个母头1014b，每个第二模组支架101b上设有两个公头1014a以及两个母头1014b；多个电池模组10依次固定连接，相邻的两个电池模组10中，一个电池模组10的第一模组支架101a的两个公头1014a与另一电池模组10的第二模组支架101b两个母头1014b嵌合，同时，一个电池模组10的第一模组支架101a的两个母头1014b与另一电池模组10的第二模组支架101b两个公头1014a嵌合。

此外，相邻的两个电池模组10中，一个电池模组中连接第一电芯组102a所有电芯正极的导电连接件105a与另一电池模组中连接第一电芯组102a所有电芯负极的导电连接件105c通过连接片106电连接；一个电池模组中连接第二电芯组102b所有电芯正极的导电连接件105d与另一电池模组中连接第二电芯组102b所有电芯负极的导电连接件105b通过连接片106电连接；连接片106通过螺栓固定在上述导电连接件上。在其他可变更的实施例中，连接片106也可通过焊接固定在上述导电连接件上。

同时，四个定位销1013中的两个设有凸起(图未示)，另外两个设有与凸起嵌合的凹槽(图未示)，以在一个电池模组的第一模组支架101a与另一电池模组的第二模组支架101b相接时，一个电池模组的第一模组支架101a上四个定位销1013中的两个凸起嵌合在另一电池模组的第二模组支架101b上四个定位销1013中的两个凹槽内，以减少装配间隙，提高装配精度。

另外，每两个电池模组10之间设置有绝缘部，绝缘部贴合与其相邻的两个电池模组10。在本实施例中，每个电池模组10包括设置在第一模组支架101a以及第二模组支架104b上、且分别贴合与其相邻的两个电池模组10的第一绝缘部107a以及第二绝缘部107b。第一绝缘部107a以及第二绝缘部107b的材质为间位芳香族聚酞胺纤维。第一绝缘部107a以及第二绝缘部107b还对应四个定位销1013设有四个通孔1071，以便于四个定位销1013分别穿过四个通孔1071。

上述深海储能的电池装置中还包括第一绝缘板108a以及第二绝缘板108b；第一绝缘板108a以及第二绝缘板108b分别设置在多个电池模组10固定连接后所形成的整体结构的两端。

此外，上述深海储能的电池装置中还包括与多个电池模组10中多个电芯102电连接的总正极输出线109、与多个电池模组10中多个电芯102电连接的总负极输出线(图未示)、电池管理系统111以及电压采集线112；总正极输出线109与总负极输出线均电连接至电池管理系统111；电池管理系统111通过电压采集线112电连接多个电池模组10、且分别采集多个电池模组10的电压。此外，电池管理系统111为多个电池模组10提供短路保护、总压保护和均衡功能。

在本实施例中，电池管理系统111通过电压采集线112电连接每一电池模组10，以采集每一电池模组10的电压；进而当任一电池模组10的电压超过预定的最大值时，或者，任一电池模组10的电压低于预定的最小值时，或者，任一电池模组10故障、其产生的电压与其他电池模组10之间压差大于预定压差时，电池管理系统111断开电池装置的总回路电流，保护多个电芯102和与电池装置电连接的其他电气设备。

另外，电池管理系统111通过温度采集线113连接多个电池模组10中的至少一个电池模组、且采集该电池模组的温度。进而当该电池模组10的温度超过预定的最大值时，或者，该电池模组10的温度低于预定的最小值时，或者，该电池模组10温度与其他电池模组10的温度差大于预定温差时，电源管理系统111断开电池装置的总回路电流。

在本实施例中，温度采集线113用于采集散热较差的电池模组10的温度。在其他可变更的实施例中，温度采集线等间距采集多个电池模块中部分电池模块的温度，如电池装置设有5个电池模块时，电源管理系统通过温度采集线采集第一电池模块、第三电池模块、第五电池模块的温度。

优选的，总正极输出线109或总负极输出线通过保险丝114与电池管理系统111电连接。在本实施例中，总正极输出线109通过保险丝114与电池管理系统111电连接，当总正极输出线109的输出电流大于预定最大电流时，使得保险丝114熔断，进而断开总正极输出线109与电池管理系统111的电连接，且电池管理系统111断开电池装置的总回路电流。

进一步的，上述深海储能的电池装置中电气支架115固定在压板116上，电池管理系统111通过电气支架115固定在压板116上，压板116固定在第一绝缘板108a上。为了避免电池管理系统111受到磕碰，电气保护架117环绕电池管理系统111并固定在压板116上。在本实施例中，电气保护架117通过螺栓固定在压板116上，第二绝缘板108b用于将电池装置固定在用于容置电池装置的耐压舱内。散热不好，均匀布置。

更进一步的，多个电池模组10的第一模组支架101a以及第二模组支架101b均设有通孔1015，拉杆118依次穿过多个电池模组10的第一模组支架101a以及第二模组支架101b的通孔1015，将多个电池模组10固定在第一绝缘板108a上。在本实施例中，每个第一模组支架101a以及第二模组支架101b上通孔1015的数量为四个，拉杆118的数量为四个，此外，两个公头1014a以及两个母头1014b为设置在通孔1015侧壁上的阶梯状台阶，通孔1015为圆柱形通孔，公头1014a的外径小于母头1014b的内径，以使得公头1014a嵌入母头1014b内、与母头1014b间隙配合。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于深海储能的电池装置，其特征在于，包括：

电池模组；

所述电池模组包括第一模组支架、与所述第一模组支架固定连接的第二模组支架以及固定在所述第一模组支架与所述第二模组支架之间的多个电芯；

所述第一模组支架和/或所述第二模组支架设有用于容置所述多个电芯、且错位分布的多个容置槽，所述多个电芯设置在所述多个容置槽内以错位分布在所述第一模组支架以及所述第二模组支架之间。

2.根据权利要求1所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，所述电池模组还包括分别设置在所述第一模组支架以及所述第二模组支架上两个相对设置导电连接部，每个所述导电连接部包括两个导电连接件；所述多个电芯分为两个电芯组，所述导电连接部的两个导电连接件分别电连接所述两个电芯组中一个电芯组所有电芯的同一电极，所述导电连接部中两个导电连接件电连接电芯的电极不同。

3.根据权利要求1或2任一项所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，所述电池模组的数量为多个，多个所述电池模组依次固定连接，相邻的两个电池模组中，一个电池模组的第一模组支架与另一电池模组的第二模组支架相接；每两个所述电池模组之间设置有绝缘部，所述绝缘部贴合与其相邻的两个所述电池模组。

4.根据权利要求3所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：第一绝缘板以及第二绝缘板；所述第一绝缘板以及所述第二绝缘板分别设置在多个所述电池模组固定连接后所形成的整体结构的两端。

5.根据权利要求4所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：与多个所述电池模组中电芯电连接的总正极输出线、与多个所述电池模组中电芯电连接的总负极输出线、电池管理系统以及电压采集线；所述总正极输出线与所述总负极输出线均电连接至所述电池管理系统；所述电池管理系统通过所述电压采集线电连接多个所述电池模组、且分别采集多个所述电池模组的电压。

6.根据权利要求5所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：温度采集线；所述电池管理系统通过所述温度采集线连接多个所述电池模组中的至少一个电池模组、且采集该电池模组的温度。

7.根据权利要求5所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：保险丝；所述总正极输出线或所述总负极输出线通过所述保险丝与所述电池管理系统电连接。

8.根据权利要求5所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：固定在所述第一绝缘板上的压板以及固定在压板上的电气支架；所述电池管理系统通过所述电气支架固定在所述压板上。

9.根据权利要求8所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：环绕所述电池管理系统并固定在所述压板上的电气保护架。

10.根据权利要求3所述的用于深海储能的电池装置，其特征在于，还包括：用于固定多个所述电池模组的拉杆；多个所述电池模组的第一模组支架以及第二模组支架均设有通孔，所述拉杆依次穿过多个所述电池模组的第一模组支架以及第二模组支架的通孔，将多个所述电池模组依次固定。

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