CN218160675U - 一种集成钎焊液冷板式结构储能系统及其焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成钎焊液冷板式结构储能系统及其焊接工装，属于储能电池箱技术领域。本实用新型的储能系统包括通过铝型材板组装连接而成的方形箱体框架，箱体框架底端通过钎焊液冷板密封，形成容纳电池的中部空腔，钎焊液冷板为将双层冲压板通过钎焊焊接成型，箱体框架的内侧面上靠近其底端处凸出为搭接凸块；钎焊液冷板的边沿搭接在搭接凸块上；钎焊液冷板的端面抵紧在箱体框架的内侧面，两面之间形成待焊接缝，该待焊接缝通过焊接固定连接；箱体框架所用到的铝型材板通过现有技术的挤压工艺成型制作，搭接凸块可通过挤压形成，搭接后再通过焊接固定连接，操作方便快捷，从而达到集成化固定安装的目的，提高了生产效率。

Description

一种集成钎焊液冷板式结构储能系统及其焊接工装

技术领域

本实用新型属于储能电池箱技术领域，更具体地说，涉及一种集成钎焊液冷板式结构储能系统及其焊接工装。

背景技术

受全球新能源发电、电动汽车及新兴储能产业的大力推动，多类型储能技术于近年来取得长足进步。除了早已商业化应用的抽水蓄能技术及洞穴式压缩空气储能技术，以锂离子电池为首的电池储能技术在储能系统的应用越来越广泛。同时，储能系统对智能电网的建设具有重大的战略意义。

现有储能箱体的结构大都是非集成式的，即框架与液冷板是采用装配式的结构，有2种形式，一是框架与液冷板采用紧固件连接，框架和液冷板上均预留安装孔，增加了CNC(Computernumericalcontrol)加工、涂胶、紧固件、装配等成本；二是框架与液冷板采用FDS(Flow Drill Screws)工艺进行连接，增加了涂胶、FDS螺钉成本。

实用新型内容

1、要解决的问题

本申请旨在提供一种集成钎焊液冷板式结构储能系统及其焊接工装，其至少在一个方面比背景技术中说明的现有技术有利。

2、技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种集成钎焊液冷板式结构储能系统，包括通过铝型材板组装连接而成的方形箱体框架，箱体框架底端通过钎焊液冷板密封，形成容纳电池的中部空腔，钎焊液冷板为将双层冲压板通过钎焊焊接成型，所述箱体框架的内侧面上靠近其底端处凸出为搭接凸块；所述钎焊液冷板的边沿搭接在搭接凸块上；钎焊液冷板的端面抵紧在箱体框架的内侧面，两面之间形成待焊接缝，该待焊接缝通过焊接固定连接；箱体框架所用到的铝型材板通过现有技术的挤压工艺成型制作，搭接凸块可通过挤压形成，搭接后再通过焊接固定连接，操作方便快捷，从而达到集成化固定安装的目的，提高了生产效率。

进一步地，焊接为摩擦搅拌焊焊接，充分利用铝型材板熔点相对较低的材料属性，高速旋转的焊具与待焊接缝摩擦产生的热量使被焊铝型材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，无需添加焊料就达到焊接的目的。

更进一步地，钎焊液冷板包括相互配合设置的液冷底板和液冷盖板，所述液冷底板上预留有均匀分布的凹槽，所述液冷盖板扣接在液冷底板上后，液冷盖板和凹槽之间形成液冷腔室，其它区域形成钎焊接缝，钎焊接缝通过钎焊工艺焊接，表面清洗好的液冷底板和液冷盖板以搭接型式装配在一起，把钎料放在钎焊接缝中。当液冷底板和液冷盖板与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化(液冷底板和液冷盖板未熔化)后，充满钎焊接缝中，液态钎料与液冷底板和液冷盖板相互扩散溶解，冷凝后即完成钎焊，进一步达到集成化固定安装的目的。

一种焊接工装，包括挡架一、挡架二和挡架三，挡架一和挡架二的固定端分别竖向固定连接于挡架三的两端，围成有一个侧开口的整体框架结构，中间形成契合箱体框架大小和形状的工作台，将储能系统限制在焊接工装中进行焊接，尤其是进行摩擦搅拌焊焊接，以提高焊接工作的稳定性。钎焊液冷板的钎焊焊接也可以在该焊接工装中完成。

进一步地，挡架一、挡架二和挡架三的内侧面上均竖向固定有支板，所述支板均抵紧在箱体框架的侧面，进一步提高焊接的稳定性。

更进一步地，支板的内端面上预留有支板阶，以适应不同规格的储能系统。

更进一步地，支板上覆盖有防护板；所述防护板上预留过焊孔，避免摩擦搅拌焊焊接过程中的粉尘污染。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种集成钎焊液冷板式结构储能系统，可采用集成式结构，框架与钎焊液冷板通过搭接的形式，采用摩擦搅拌焊连接，在一定程度上降低了CNC加工成本，简化了制造工艺，以达到降本增效结构简单，轻量化的效果；

(2)本实用新型的一种集成钎焊液冷板式结构储能系统，充分利用铝型材板熔点相对较低的材料属性，高速旋转的焊具与待焊接缝摩擦产生的热量使被焊铝型材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，无需添加焊料就达到焊接的目的；

(3)本实用新型的一种集成钎焊液冷板式结构储能系统焊接工装，能够将储能系统限制在焊接工装中进行焊接，尤其是进行钎焊和摩擦搅拌焊焊接，以提高焊接工作的稳定性；预留有支板阶的焊接工装，能适应不同规格的储能系统；

(4)本实用新型的一种集成钎焊液冷板式结构储能系统焊接工装，通过覆盖防护板避免焊接过程中的粉尘污染，再通过过焊孔完成焊接，过焊孔还起到对焊具的引导作用。

附图说明

图1为本实用新型的集成钎焊液冷板式结构储能系统的结构示意图；

图2为本实用新型的集成钎焊液冷板式结构储能系统的仰视图；

图3为图2的A-A向剖视示意图；

图4为图3的B处局部放大示意图；

图5为本实用新型的焊接工装结构示意图；

图6为本实用新型的集成钎焊液冷板式结构储能系统置入焊接工装中待焊接状态图；

图7为本实用新型中防护板使用状态图。

图中：1、箱体框架；2、钎焊液冷板；3、待焊接缝；5、防护板；8、焊接工装；11、搭接凸块；21、液冷底板；22、液冷盖板；23、钎焊接缝；25、液冷腔室；51、过焊孔；81、挡架一；82、挡架二；83、挡架三；85、工作台；86、支板；861、支板阶。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例的一种集成钎焊液冷板式结构储能系统，包括通过铝型材板组装连接而成的方形箱体框架1，箱体框架1底端通过钎焊液冷板2密封，形成容纳电池的中部空腔，所述箱体框架1的内侧面上靠近其底端处凸出为搭接凸块11；所述钎焊液冷板2的边沿搭接在搭接凸块11上；钎焊液冷板2的端面抵紧在箱体框架1的内侧面，两面之间形成待焊接缝3。

本实施例的集成钎焊液冷板式结构储能系统，箱体框架1所用到的铝型材板通过现有技术的挤压工艺制作，再采用MIG(melt inert-gas welding，熔化极惰性气体保护焊)工艺拼接成型，钎焊液冷板2为将双层冲压板通过钎焊焊接成型，搭接凸块11所需要的形状均可通过挤压形成，搭接后形成的待焊接缝3再通过焊接固定连接，操作方便快捷，从而达到集成化固定拼装式安装的目的，提高了生产效率。

实施例2

本实施例的集成钎焊液冷板式结构储能系统，基本结构同实施例1，不同或改进之处在于：焊接为摩擦搅拌焊焊接，充分利用铝型材板熔点相对较低的材料属性，高速旋转的焊具与待焊接缝3摩擦产生的热量使被焊铝型材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，无需添加焊料就达到焊接的目的。

储能系统中的钎焊液冷板2包括相互配合设置的液冷底板21和液冷盖板22，所述液冷底板21上预留有均匀分布的凹槽，所述液冷盖板22扣接在液冷底板21上后，液冷盖板22和凹槽之间形成液冷腔室25，其它区域形成钎焊接缝23，钎焊接缝23通过钎焊工艺焊接，表面清洗好的液冷底板21和液冷盖板22以搭接型式装配在一起，把钎料放在钎焊接缝23中。当液冷底板21和液冷盖板22与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化液冷底板21和液冷盖板22未熔化后，充满钎焊接缝23中，液态钎料与液冷底板21和液冷盖板22相互扩散溶解，冷凝后即完成钎焊，进一步达到集成化固定安装的目的。

本实施例的集成钎焊液冷板式结构储能系统焊接时需要一种焊接工装8，如图5、6所示，该焊接工装8包括挡架一81、挡架二82和挡架三83，挡架一81和挡架二82的固定端分别竖向固定连接于挡架三83的两端，围成有一个侧开口的整体框架结构，之所以使用挡架而非挡板，主要是档架可以预留出间隙，在焊接时将储能系统的水口22，比如进水口和出水口，避让出来。3个挡架中间形成契合箱体框架1大小和形状的工作台85，将储能系统限制在焊接工装8中进行焊接，尤其是进行摩擦搅拌焊焊接，以提高焊接工作的稳定性。钎焊液冷板2的钎焊焊接也可以在该焊接工装中完成。为了进一步提高焊接的稳定性，挡架一81、挡架二82和挡架三83的内侧面上均竖向固定有支板86，所述支板86均抵紧在箱体框架1的侧面。为了适应不同规格的储能系统，支板86的内端面上预留有支板阶861，以适应不同规格的储能系统，如图5所示，挡架一81、挡架二82和挡架三83的内侧面上均竖向固定有2个支板86，共计6个支板86，每个支板86的内端面上预留有2个支板阶861，这样，至少可以适应3个不同规格的储能系统。

本实施例的集成钎焊液冷板式结构储能系统及其摩擦搅拌焊焊接，摩擦搅拌焊焊接时，工作台85上可以放置一支撑块，钎焊液冷板2置于支撑块上，如图6所示，然后将储能系统倒扣在支板86的支板阶861上，搭接凸块11和搭接肩台21搭接后，两者之间形成待焊接缝3，再通过高速旋转的焊具将待焊接缝3摩擦搅拌焊焊接形成致密的固相焊缝。

如图7所示，支板86上覆盖有防护板5；所述防护板5上预留过焊孔51，避免摩擦搅拌焊焊接过程中的粉尘污染，焊具可通过过焊孔51完成焊接，过焊孔51还起到对焊具的引导作用。

本实施例的集成钎焊液冷板式结构储能系统，可采用集成式结构，挤压工艺制作的框架与钎焊液冷板2再通过搭接的形式连接，再采用摩擦搅拌焊连接，在一定程度上降低了CNC加工成本，简化了制造工艺，有效的达到降本增效结构简单以及轻量化的技术效果。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种集成钎焊液冷板式结构储能系统，包括通过铝型材板组装连接而成的方形箱体框架（1），其特征在于：所述箱体框架（1）底端通过钎焊液冷板（2）密封，形成容纳电池的中部空腔，所述箱体框架（1）的内侧面上靠近其底端处凸出为搭接凸块（11）；所述钎焊液冷板（2）的边沿搭接在搭接凸块（11）上；钎焊液冷板（2）的端面抵紧在箱体框架（1）的内侧面，两面之间形成待焊接缝（3）。

2.根据权利要求1所述的集成钎焊液冷板式结构储能系统，其特征在于：所述待焊接缝（3）通过摩擦搅拌焊焊接。

3.根据权利要求1所述的集成钎焊液冷板式结构储能系统，其特征在于：所述钎焊液冷板（2）包括相互配合设置的液冷底板（21）和液冷盖板（22），所述液冷底板（21）上预留有均匀分布的凹槽，所述液冷盖板（22）扣接在液冷底板（21）上后，液冷盖板（22）和凹槽之间形成液冷腔室（25），其它区域形成钎焊接缝（23）。

4.一种权利要求1至3任一所述的储能系统的焊接工装，其特征在于：包括挡架一（81）、挡架二（82）和挡架三（83），挡架一（81）和挡架二（82）的固定端分别竖向固定连接于挡架三（83）的两端，围成有一个侧开口的整体框架结构，中间形成契合箱体框架（1）大小和形状的工作台（85）。

5.根据权利要求4所述的焊接工装，其特征在于：所述挡架一（81）、挡架二（82）和挡架三（83）的内侧面上均竖向固定有支板（86），所述支板（86）均抵紧在箱体框架（1）的侧面。

6.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于：所述支板（86）的内端面上预留有支板阶（861）。

7.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于：所述支板（86）上覆盖有防护板（5）；所述防护板（5）上预留过焊孔（51）。

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