CN217848200U - 一种储能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种储能电池，其包括电池箱及位于电池箱内的至少一个电芯组，电池箱包括下箱体及上箱盖，下箱体内具有安装电芯组的第一容腔，各电芯组包括多个沿下箱体宽度方向排布的单体电芯，至少一个电芯组沿下箱体长度方向排布并安装于第一容腔中，各电芯组顶面均设置有固定组件，固定组件沿下箱体宽度方向布置，固定组件的两端分别与下箱体进行固定连接，上箱盖设置在下箱体上且与固定组件固定连接。本实用新型利用固定组件对电芯组进行压紧固定，能够代替原电池模组端板和绑带的固定方式，在有效对单体电芯的各方向进行约束的同时，一方面能减少零部件节约成本，另一方面能节省空间，提高电池箱体积能量密度。

Description

一种储能电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种储能电池。

背景技术

电动汽车等大型交通运输工具需要相当大的动力来源，使用储能电池为电动汽车提供动力时，对电池的体积能量密度要求很高。

储能电池通常由电池模组成组后安装在电池箱中，现阶段，通常将单体电芯进行堆叠成组，并在电芯组两端用端板挤压后，再用钢带捆扎成电池模组。带端板的电池模组入箱，具有以下缺点：一是端板占用电池箱的空间，影响体积能量密度；二是端板等附件重量较大，降低了整个储能电池的能量密度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种储能电池，来解决现有的电池模组入箱方式，存在电池体积能量密度低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种储能电池，其包括电池箱及位于电池箱内的至少一个电芯组，所述电池箱包括下箱体及上箱盖，所述下箱体内具有安装电芯组的第一容腔，各所述电芯组包括多个沿下箱体宽度方向排布的单体电芯，至少一个电芯组沿下箱体长度方向排布并安装于第一容腔中，各所述电芯组顶面均设置有固定组件，所述固定组件沿下箱体宽度方向布置，所述固定组件的两端分别与下箱体进行固定连接，上箱盖设置在下箱体上且与固定组件固定连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述固定组件包括第一压紧件、第二压紧件及连接件，所述第一压紧件沿下箱体宽度方向水平设置在电芯组顶面，且位于单体电芯顶面中间位置，第一压紧件为绝缘材质，第二压紧件设置在第一压紧件上，连接件设置在第二压紧件顶面，连接件的两端分别与下箱体宽度方向两侧壁通过螺栓连接，上箱盖与连接件之间通过螺栓连接。

进一步，优选的，所述第一压紧件包括水平设置在单体电芯顶面的第一槽体，第一槽体垂直于单体电芯两极柱连线方向，第一槽体长度方向两侧均设置有至少一个卡扣，所述第二压紧件包括开口朝上的第二槽体，第二槽体水平设置在第一槽体内，第二槽体的深度大于第一槽体深度，第二槽体长度方向侧壁开设有与卡扣相连接的卡合孔。

更进一步，优选的，所述连接件包括开口朝下的第三槽体，所述第三槽体水平设置在第二槽体顶部，且第二槽体至少一部分插入到第三槽体中，第三槽体长度方向两端分别开设有若干第一螺栓孔，第三槽体宽度方向两侧分别设置有连接板，所述连接板与第三槽体平行，连接板上沿其长度方向开设有若干第二螺栓孔，所述第一螺栓孔用于使下箱体与连接件之间进行紧固连接，所述第二螺栓孔用于使上箱盖与连接件之间进行紧固连接。

进一步，优选的，所述第二槽体长度方向两端分别开设有避让缺口，所述避让缺口正对所述第一螺栓孔。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述固定组件还包括缓冲泡棉，所述缓冲泡棉水平设置在连接件顶面。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一压紧件、第二压紧件及连接件在同一竖直方向均开设有避让孔。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一压紧件及第二压紧件沿长度方向至少分割为两段，且第一压紧件与第二压紧件分割处上下齐平，相邻两段第一压紧件及相邻两段第二压紧件之间均间隔设置。

优选的，所述第一容腔内侧壁上设置有与电芯组侧面相连接的绝缘片，第一容腔底面设置有与电芯组底面相连接的液冷板。

优选的，所述下箱体一端还设置有第二腔室，用于安装电气元件。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的储能电池，通过将多个单体电芯沿下箱体宽度方向排布成电芯组，并将至少一个电芯组沿下箱体长度方向排布并安装于第一容腔中，多个电芯组直接入箱，在水平方向被第一容腔约束，在每个电芯组顶面设置固定组件，利用固定组件对电芯组进行压紧固定，能够代替原电池模组端板和绑带的固定方式，在有效对单体电芯的各方向进行约束的同时，一方面能减少零部件节约成本，另一方面能节省空间，提高电池箱体积能量密度；

(2)第一压紧件起到对单体电芯的压紧作用及绝缘作用，第二压紧件在竖直方向起到对单体电芯的压紧约束作用，连接件起到对单体电芯厚度方向加强约束；

(3)第一压紧件和第二压紧件通过卡扣方式连接，可以避免第一压紧件和第二压紧件在水平方向相对滑移，同时第二压紧件至少一部分插接于连接件中，可以使第一压紧件、第二压紧件及连接件固定为一体，通过连接件长度方向两端与下箱体侧壁固定连接，可以实现对单体电芯厚度方向约束，限制电芯组沿下箱体宽度方向移动，通过上箱盖与连接件之间固定连接，从而实现固定组件在对单体电芯压紧，限制电芯组沿下箱体上下移动，每个电芯组上均设置固定组件，同时固定组件与电池箱紧固连接，可以限制电芯组沿下箱体长度方向移动；

(4)通过第一压紧件及第二压紧件沿长度方向至少分割为两段，相邻两段第一压紧件及相邻两段第二压紧件之间均间隔设置，可以提供单体电芯串并联时线束从间隔处穿过。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型公开的储能电池的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的储能电池的分解示意图；

图3为本实用新型公开的电芯组与固定组件装配结构示意图；

图4为本实用新型公开的电芯组与固定组件分解示意图；

图5为本实用新型公开的固定组件的分解示意图；

附图标识：

1、电池箱；2、电芯组；11、下箱体；12、上箱盖；111、第一容腔；21、单体电芯；3、固定组件；31、第一压紧件；32、第二压紧件；33、连接件；311、第一槽体；312、卡扣；321、第二槽体；322、卡合孔；331、第三槽体；3311、第一螺栓孔；332、连接板；3321、第二螺栓孔；3211、避让缺口；34、缓冲泡棉；S、避让孔；4、绝缘片；5、液冷板；112、第二腔室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型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实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-3，本实用新型实施例公开了一种储能电池，包括电池箱1及位于电池箱1内的至少一个电芯组2，电池箱1包括下箱体11及上箱盖12，上箱盖12盖设于下箱体11上，下箱体11内具有安装电芯组2的第一容腔111。下箱体11及上箱盖12采用铝材质或是其他复合轻质高强度材质，使的整个储能电池更加轻量化。

本实施例中的电芯组2包括多个沿下箱体11宽度方向排布的单体电芯21，具体而言，单体电芯21的厚度方向相贴合，单体电芯21之间通过绝缘片4进行隔离，为了提高储能电池的能量密度，本实施例中的电芯组2设置有多个，多个电芯组2沿下箱体11长度方向排布并安装第一容腔111中，多个电芯组2排布形成的整体，其面积和第一容腔111的面积相适配，并存在一定的配合间隙，在具体安装过程中，电芯组2侧壁与第一容腔111之间还会设置缓冲部件。缓冲部件由任意塑料绝缘材料制成，不仅可以防止短路的作用，还可以为电芯组2和下箱体11之间提供一定的缓冲间隙。

由此设置，多个电芯组2直接入箱，在水平方向被第一容腔111约束，为了使电芯组2在下箱体11内紧密固定，本实施例在电芯组2顶面均设置有固定组件3，固定组件3沿下箱体11宽度方向布置，固定组件3的两端分别与下箱体11进行固定连接，上箱盖12设置在下箱体11上且与固定组件3固定连接。采用上述技术方案，利用固定组件3对电芯组2进行压紧固定，能够代替原电池模组端板和绑带的固定方式，在有效对单体电芯21的各方向进行约束的同时，一方面能减少零部件节约成本，另一方面能节省空间，提高电池箱1体积能量密度。

具体的，每个电芯组2顶面均设置一个固定组件3，上箱盖12通过与固定组件3紧固连接，同时上箱盖12与下箱体11之间紧固连接，可以对电芯组2在竖直方向进行压紧，限制电芯组2沿下箱体11高度方向移动，同时每个电芯组2均由独立的固定组件3压紧，可以限制电芯组2沿下箱体11长度方向移动。固定组件3长度方向两端分别与下箱体11固定连接，可以限制电芯组2沿下箱体11宽度方向移动。由此，固定组件3可以有效对单体电芯21的各方向进行约束限制，保证其在电池箱1内的紧密配合。

作为一些较佳实施方式，参照附图4和5所示，固定组件3包括第一压紧件31、第二压紧件32及连接件33。

第一压紧件31沿下箱体11宽度方向水平设置在电芯组2顶面，且位于单体电芯21顶面中间位置，第一压紧件31为绝缘材质，第一压紧件31起到对单体电芯21的压紧作用及绝缘作用。第二压紧件32设置在第一压紧件31上，为整个固定组件3提供一定厚度支撑，实现在竖直方向对单体电芯21进行压紧约束。连接件33设置在第二压紧件32顶面，连接件33的两端分别与下箱体11宽度方向两侧壁通过螺栓连接，上箱盖12与连接件33之间通过螺栓连接。上箱盖12与连接件33进行固定，可以利用固定组件3实现对单体电芯21在竖直方向的压紧，连接件33长度方向两端与下箱体11侧壁螺栓连接，可以起到对单体电芯21厚度方向加强约束。

作为一些实施例，第一压紧件31包括水平设置在单体电芯21顶面的第一槽体311，第一槽体311开口朝上，第一槽体311垂直于单体电芯21两极柱连线方向，第一槽体311长度方向两侧均设置有至少一个卡扣312，第一槽体311水平设置在单体电芯21顶面，通过第一槽体311的表面与单体电芯21顶面接触，可以使固定组件3在对单体电芯21压紧时受力均衡。第二压紧件32包括开口朝上的第二槽体321，第二槽体321的面积小于第一槽体311的面积，第二槽体321水平设置在第一槽体311内，更具体而言，第二槽体321插设于第一槽体311内，第二槽体321的深度大于第一槽体311深度，第二槽体321长度方向侧壁开设有与卡扣312相连接的卡合孔322。由此设置，第一压紧件31和第二压紧件32通过卡扣312方式连接，可以避免第一压紧件31和第二压紧件32在水平方向相对滑移，在本实施例中，第二槽体321为金属材质。第二槽体321插入到第一槽体311后，相互之间卡扣312连接，同时第二槽体321竖直向上延伸出第一槽体311，来为固定组件3提供一定的厚度支持，方便连接件33与第二压紧件32进行连接。

为了使连接件33能够与第二压紧件32进行可靠连接，同时实现与电池箱1紧固连接，本实施例对连接件33做了结构设置，具体的，连接件33包括开口朝下的第三槽体331，第三槽体331水平设置在第二槽体321顶部，且第二槽体321至少一部分插入到第三槽体331中，由此设置，第一槽体311和第二槽体321卡扣312连接，第二槽体321插入到第三槽体331内，可以使第一压紧件31、第二压紧件32及连接件33形成一个整体，来实现对单体电芯21在竖直方向上的压紧。

第三槽体331长度方向两端分别开设有若干第一螺栓孔3311，第一螺栓孔3311用于使下箱体11与连接件33之间进行紧固连接。可以实现对单体电芯21厚度方向约束，限制电芯组2沿下箱体11宽度方向移动。第三槽体331宽度方向两侧分别设置有连接板332，连接板332与第三槽体331平行，连接板332上沿其长度方向开设有若干第二螺栓孔3321，第二螺栓孔3321用于使上箱盖12与连接件33之间进行紧固连接，从而实现固定组件3在对单体电芯21压紧，限制电芯组2沿下箱体11上下移动，每个电芯组2上均设置固定组件3，同时固定组件3与电池箱1紧固连接，可以限制电芯组2沿下箱体11长度方向移动。

由于第二槽体321插设于第三槽体331内，第三槽体331长度方向两端分别开设有第一螺栓孔3311，是为了使下箱体11与第三槽体331通过螺栓进行连接，为了避免第二槽体321对螺栓锁紧时的干涉，第二槽体321长度方向两端分别开设有避让缺口3211，避让缺口3211正对第一螺栓孔3311，由此设置，可以使下箱体11与第三槽体331之间的螺栓穿过避让缺口3211。

作为一些优选实施方式，固定组件3还包括缓冲泡棉34，缓冲泡棉34水平设置在连接件33顶面。可通过变形实现上箱盖12、固定组件3与电芯组2之间的紧配合。同时，缓冲泡棉34也可增加电池箱1的抗震性。

作为一些优选实施方式，第一压紧件31、第二压紧件32及连接件33在同一竖直方向均开设有避让孔S。避让孔S可以避开单体电芯21上的防爆阀孔，可以在泄压时，通过上述避让孔S进行排气。

由于固定组件3水平设置在单体电芯21两极柱之间，单体电芯21之间在进行串并联时，需要布置线束，为了能够让线束穿过固定组件3，本实施例所做的结构设置为：第一压紧件31及第二压紧件32沿长度方向至少分割为两段，且第一压紧件31与第二压紧件32分割处上下齐平，相邻两段第一压紧件31及相邻两段第二压紧件32之间均间隔设置。由此设置，相邻两段第一压紧件31及相邻两段第二压紧件32之间均间隔设置，可以提供单体电芯21串并联时线束从间隔处穿过。虽然第一压紧件31及第二压紧件32分割为多段，但第一压紧件31和第二压紧件32之间卡扣312连接，同时连接件33对第二压紧件32由向下压紧力，因此，第一压紧件31和第二压紧件32形成的整体不会沿连接件33长度方向移动，进而保证固定组件3对电芯组2在下箱体11内的有效约束限制。

作为优选的，第一容腔111内侧壁上设置有与电芯组2侧面相连接的绝缘片4，可以避免单体电芯21与下箱体11之间短路，第一容腔111底面设置有与电芯组2底面相连接的液冷板5，可以实现为单体电芯21进行换热冷却。

优选的，下箱体11一端还设置有第二腔室112，在本实施例中，第二腔室112的面积小于第一腔室的面积，用于安装电气元件，使整个电池箱1合理紧凑的布置各个部件，合理使用内部空间，提高电池箱1体积能量密度。

本实用新型的工作原理是：

通过将多个单体电芯21沿下箱体11宽度方向排布成电芯组2，并将至少一个电芯组2沿下箱体11长度方向排布并安装于第一容腔111中，多个电芯组2直接入箱，在水平方向被第一容腔111约束，在每个电芯组2顶面设置固定组件3，利用固定组件3对电芯组2进行压紧固定，能够代替原电池模组端板和绑带的固定方式，在有效对单体电芯21的各方向进行约束的同时，一方面能减少零部件节约成本，另一方面能节省空间，提高电池箱1体积能量密度。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储能电池，其包括电池箱(1)及位于电池箱(1)内的至少一个电芯组(2)，其特征在于：所述电池箱(1)包括下箱体(11)及上箱盖(12)，所述下箱体(11)内具有安装电芯组(2)的第一容腔(111)，各所述电芯组(2)包括多个沿下箱体(11)宽度方向排布的单体电芯(21)，至少一个电芯组(2)沿下箱体(11)长度方向排布并容纳于第一容腔(111)中，各所述电芯组(2)顶面均设置有固定组件(3)，所述固定组件(3)沿下箱体(11)宽度方向布置，所述固定组件(3)的两端分别与下箱体(11)进行固定连接，上箱盖(12)设置在下箱体(11)上且与固定组件(3)固定连接。

2.如权利要求1所述的储能电池，其特征在于：所述固定组件(3)包括第一压紧件(31)、第二压紧件(32)及连接件(33)，所述第一压紧件(31)沿下箱体(11)宽度方向水平设置在电芯组(2)顶面，且位于单体电芯(21)顶面中间位置，第一压紧件(31)为绝缘材质，第二压紧件(32)设置在第一压紧件(31)上，连接件(33)设置在第二压紧件(32)顶面，连接件(33)的两端分别与下箱体(11)宽度方向两侧壁通过螺栓连接，上箱盖(12)与连接件(33)之间通过螺栓连接。

3.如权利要求2所述的储能电池，其特征在于：所述第一压紧件(31)包括水平设置在单体电芯(21)顶面的第一槽体(311)，第一槽体(311)垂直于单体电芯(21)两极柱连线方向，第一槽体(311)长度方向两侧均设置有至少一个卡扣(312)，所述第二压紧件(32)包括开口朝上的第二槽体(321)，第二槽体(321)水平设置在第一槽体(311)内，第二槽体(321)的深度大于第一槽体(311)深度，第二槽体(321)长度方向侧壁开设有与卡扣(312)相连接的卡合孔(322)。

4.如权利要求3所述的储能电池，其特征在于：所述连接件(33)包括开口朝下的第三槽体(331)，所述第三槽体(331)水平设置在第二槽体(321)顶部，且第二槽体(321)至少一部分插入到第三槽体(331)中，第三槽体(331)长度方向两端分别开设有若干第一螺栓孔(3311)，第三槽体(331)宽度方向两侧分别设置有连接板(332)，所述连接板(332)与第三槽体(331)平行，连接板(332)上沿其长度方向开设有若干第二螺栓孔(3321)，所述第一螺栓孔(3311)用于使下箱体(11)与连接件(33)之间进行紧固连接，所述第二螺栓孔(3321)用于使上箱盖(12)与连接件(33)之间进行紧固连接。

5.如权利要求4所述的储能电池，其特征在于：所述第二槽体(321)长度方向两端分别开设有避让缺口(3211)，所述避让缺口(3211)正对所述第一螺栓孔(3311)。

6.如权利要求2所述的储能电池，其特征在于：所述固定组件(3)还包括缓冲泡棉(34)，所述缓冲泡棉(34)水平设置在连接件(33)顶面。

7.如权利要求2所述的储能电池，其特征在于：所述第一压紧件(31)、第二压紧件(32)及连接件(33)在同一竖直方向均开设有避让孔(S)。

8.如权利要求3所述的储能电池，其特征在于：所述第一压紧件(31)及第二压紧件(32)沿长度方向至少分割为两段，且第一压紧件(31)与第二压紧件(32)分割处上下齐平，相邻两段第一压紧件(31)及相邻两段第二压紧件(32)之间均间隔设置。

9.如权利要求1所述的储能电池，其特征在于：所述第一容腔(111)内侧壁上设置有与电芯组(2)侧面相连接的绝缘片(4)，第一容腔(111)底面设置有与电芯组(2)底面相连接的液冷板(5)。

10.如权利要求1所述的储能电池，其特征在于：所述下箱体(11)一端还设置有第二腔室(112)，用于安装电器元件。

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