CN218242075U - 储能电池柜和具有其的储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能电池柜和具有其的储能系统，所述储能电池柜包括：柜体，所述柜体具有彼此正交的第一方向、第二方向和第三方向；至少两个电芯层组，所述至少两个电芯层组设于所述柜体内且沿所述第三方向排布，每个所述电芯层组在所述第一方向和所述第二方向中的每个方向上包括至少一个电芯，所述至少两个电芯层组通过在所述第三方向上的一侧与所述柜体接触而被整体支撑。根据本实用新型实施例的储能电池柜的电芯层组层叠设置以使电芯层组通过自身相互限位，具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

Description

储能电池柜和具有其的储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，尤其是涉及一种储能电池柜和具有其的储能系统。

背景技术

相关技术中的储能柜内通常放有电池包，电池包内具有多个电池模组，并且电池模组内具有多个电芯，这样电池包和电池模组都具有外壳以及其余结构，电芯体积利用率(Volumetric Cell To System，VCTS)经过两次降级，电芯体积利用率降低，一般电芯体积利用率低于28％，导致能量密度也不高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种储能电池柜，该储能电池柜的电芯层组层叠设置，具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

根据本实用新型还提出了一种具有上述储能电池柜的储能系统。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一方面实施例提出了一种储能电池柜，包括：柜体，所述柜体具有彼此正交的第一方向、第二方向和第三方向；至少两个电芯层组，所述至少两个电芯层组设于所述柜体内且沿所述第三方向排布，每个所述电芯层组在所述第一方向和所述第二方向中的每个方向上包括至少一个电芯，所述至少两个电芯层组通过在所述第三方向上的一侧与所述柜体接触而被整体支撑。

根据本实用新型实施例的储能电池柜的电芯层组层叠设置后，整体由柜体支撑，可以减少单独设置的支撑结构件进而，具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一方向为所述柜体的宽度方向、所述第二方向为所述柜体的深度方向，所述第三方向为所述柜体的高度方向。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯的长度方向沿所述第一方向布置，所述电芯的厚度方向沿所述第二方向布置，所述电芯的宽度方向沿所述第三方向布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯在所述第一方向上的排布数量X满足：1≤X≤2；所述电芯在所述第二方向上的排布数量Y满足：1＜Y≤26；所述电芯在所述第三方向上的排布数量Z满足：1≤Z≤16。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H，其中，(D+H)/L≤0.2。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H，其中，400mm≤L≤1200mm，10mm≤D≤40mm，60mm≤H≤150mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H，其中，800mm≤L≤970mm；10mm≤D≤30mm；80mm≤H≤130mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H；所述柜体的宽度为W1，所述柜体的深度为D1，所述柜体的高度为H1；其中，0.5≤L/W1＜1；和/或0.5≤L/D1＜1。

根据本实用新型的一些实施例，所述柜体的宽度为W1，所述柜体的深度为D1，所述柜体的高度为H1，其中，600mm≤W1≤1200mm；700mm≤D1≤1250mm；600≤H1≤2600mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯层组的数量为2～18个。

根据本实用新型的一些实施例，所述至少两个电芯层组在所述第三方向上排布后的整体宽度为W2、深度为D2、高度为H2，其中，500mm≤W2≤1100mm；450mm≤D2≤1000mm；450mm≤H2≤2450mm。

根据本实用新型的一些实施例，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的电芯彼此止抵。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述电芯层组还包括：拘束框架，每个所述电芯层组中的电芯均布置于所述拘束框架，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的拘束框架彼此止抵。

根据本实用新型的一些实施例，所述拘束框架包括：第一底板和第二底板，所述第一底板和所述第二底板沿所述第一方向和所述第二方向中的另一个方向间隔设置，所述电芯的长度方向的两端分别支撑于所述第一底板和所述第二底板，所述第一底板和所述第二底板之间形成风道间隙。

根据本实用新型的一些实施例，所述拘束框架还包括：第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板分别位于所述电芯层组的两侧，所述第一侧板和所述第二侧板在所述第一方向和所述第二方向中的另一个方向上相对设置，所述第一底板的两端分别与所述第一侧板的一端和所述第二侧板的一端相连，所述第二底板的两端分别与所述第一侧板的另一端和所述第二侧板的另一端相连；其中，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，一个电芯层组的第一底板分别与另一个电芯层组的第一侧板和第二侧板止抵，且所述一个电芯层组的第二底板分别与另一个电芯层组的第一侧板和第二侧板止抵。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一底板和所述第二底板均设有限位柱和限位孔中的一种，所述第一侧板和所述第二侧板均设有所述限位柱和所述限位孔中的另一种；其中，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，一个电芯层组的限位柱配合于另一个电芯层组的限位孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述限位柱和所述限位孔中的所述一种分布于所述第一底板的两端和所述第二底板的两端；所述限位柱和所述限位孔中的所述另一种分布于所述第一侧板的两端和所述第二侧板的两端。

根据本实用新型的一些实施例，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，所述另一个电芯层组的第一侧板通过第一紧固件与所述一个电芯层组的第一底板和第二底板紧固，所述另一个电芯层组的第二侧板通过第二紧固件与所述一个电芯层组的第一底板和第二底板紧固。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一紧固件分布于所述第一侧板的两端；所述第二紧固件分布于所述第二侧板的两端。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述电芯的体积为V1，所述电芯的数量为N，所述柜体的体积为V3，其中，35％＜(N*V1)/V3≤50％。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述电芯层组还包括：第三底板和第四底板，所述第三底板和所述第四底板沿所述第一方向和所述第二方向中的一个方向间隔设置，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，其中一个所述电芯层组的第三底板和第四底板与另一个所述电芯层组的电芯止抵，所述第三底板和所述第四底板之间形成风道间隙。

根据本实用新型的一些实施例，所述至少两个电芯层组在所述第三方向上的另一侧设有至少一个拘束带，每个所述拘束带的两端分别连接有拉杆，每个所述拉杆与所述柜体连接于所述至少两个电芯层组在所述第三方向上的所述一侧。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述电芯的体积为V1，所述电芯的数量为N，所述柜体的体积为V3，其中，35％＜(N*V1)/V3≤50％。

根据本实用新型的一些实施例，所述储能电池柜还包括：制冷单元，所述制冷单元安装于所述柜体内且在所述第二方向上位于所述柜体的一侧，所述制冷单元具有出风口和回风口，所述柜体在所述第三方向上的另一侧构造有与所述出风口连通的散热风道，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的电芯之间具有风道间隙；其中，气流从所述出风口流入所述散热风道后，从所述第二方向上的另一侧以及所述第一方向上的两侧流经所述至少两个电芯层组，并通过所述风道间隙流入所述回风口。

根据本实用新型的一些实施例，所述柜体在所述第二方向上的一侧具有接线仓、第一柜门和第二柜门，所述柜体在所述第二方向上的另一侧具有第三柜门；所述储能电池柜还包括制冷单元和控制单元，所述制冷单元和所述控制单元均安装于所述柜体内；其中，所述制冷单元安装于所述第一柜门，所述控制单元通过打开所述第一柜门露出，所述第二柜门用于打开和关闭所述接线仓，所述至少两个电芯层组通过打开所述第三柜门进出所述柜体。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一柜门和所述第二柜门沿所述第一方向上排布，所述制冷单元和所述控制单元沿所述第一方向排布。

根据本实用新型的第二方面实施例提出了一种储能系统，包括至少一个根据本实用新型的第一方面实施例所述的储能电池柜。

根据本实用新型的第二方面实施例的储能系统，通过利用根据本实用新型的第一方面实施例的储能电池柜，电芯层组层叠设置后，整体由柜体支撑，可以减少单独设置的支撑结构件进而具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的储能电池柜的结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的具有拘束框架的电芯层组的结构示意图。

图3是图2中D区域的局部放大图。

图4是根据本实用新型实施例的具有拘束带的电芯层组的结构示意图。

图5是图4中E区域的局部放大图。

图6是根据本实用新型实施例的拘束框架的结构示意图。

图7是根据本实用新型实施例的拘束框架的结构示意图。

图8是根据本实用新型实施例的储能系统的柜门关闭状态的结构示意图。

图9是根据本实用新型实施例的储能系统的柜门打开状态的结构示意图。

图10是根据本实用新型另一实施例的储能系统的柜门的结构示意图。

图11是根据本发明实施例的电芯的结构示意图。

附图标记：

储能电池柜1、储能系统2、

柜体100、风道间隙110、散热风道120、接线仓130、第一柜门140、第二柜门150、第三柜门160、

电芯层组200、电芯210、

拘束框架220、第一侧板221、第二侧板222、第一底板223、第二底板224、止挡台阶225、

限位柱310、限位孔320、第一紧固件330、第二紧固件340、

拘束带500、拉杆510、第三底板520、第四底板530、

制冷单元600、控制单元700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的储能电池柜1。

根据本实用新型实施例的储能电池柜1包括柜体100和至少两个电芯层组200。

柜体100具有彼此正交的第一方向(箭头A所指方向)、第二方向(箭头B所指方向)和第三方向(箭头C所指方向)，至少两个电芯层组200设于柜体100内且沿第三方向排布，每个电芯层组200在第一方向和第二方向中的每个方向上包括至少一个电芯210，至少两个电芯层组200通过在第三方向上的一侧与柜体100接触而被整体支撑。

其中，储能电池柜1可以满足工商业储能以及家挺储能的使用需求。

根据本实用新型实施例的储能电池柜1，柜体100具有彼此正交的第一方向、第二方向和第三方向，也就是说，柜体100可以为长方体，这样便于容纳电芯层组200，以使电芯层组200和柜体100的侧壁能够贴合或保持较近的距离，避免电芯层组200和柜体100之间的间隔过大，进而可以提高柜体100内的电芯层组200的排布密度，有利于提高电芯210的体积利用率。

另外，至少两个电芯层组200设于柜体100内且沿第三方向排布，也就是说，在第三方向上，可以至少有两个电芯层组200依次排布，或者，可以有更多的电芯层组200沿第三方向依次排布，这样，至少两个电芯层组200在第三方向上的整体尺寸更加趋近于柜体100在第三方向上的尺寸，电芯层组200可以在第三方向上填充满柜体100，柜体100可以容纳较多的电芯层组200。

并且，每个电芯层组200在第一方向和第二方向中的每个方向上包括至少一个电芯210，这样，每个电芯层组200中可以设有多个电芯210，且电芯层组200在第一方向上的尺寸和在第二方向上的尺寸可以根据电芯210的数量进行调整，以使电芯层组200在第一方向上的尺寸能够更加趋近柜体100在第一方向上的尺寸，以及电芯层组200在第二方向上的尺寸可以更加趋近柜体100在第二方向上的尺寸，柜体100可以容纳较多的电芯210，而且，电芯210在电芯层组200内的排布数量不会影响到电芯层组200在第三方向上的尺寸，便于电芯层组200的排布，进一步地提高了电芯210的体积利用率。

此外，至少两个电芯层组200通过在第三方向上的一侧与柜体100接触而被整体支撑。电芯层组层叠设置后，整体由柜体支撑，可以减少单独设置的支撑结构件进而具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

储能电池柜1在实际应用中，柜体100的第三方向可以为竖直方向，这样，柜体100在第三方向上可以直接与多个电芯层组200中的位于最下方一个电芯层组200的一侧接触，以使多个电芯层组200整体的位置保持稳定，其中，多个电芯层组200之间相互支撑，即每个电芯层组200的底面与其下方电芯层组200的顶面止抵，并且在重力的作用下，除了最下方的电芯层组200，其余每个电芯层组200都会压到与其相邻的下方的电芯层组200，这样多个电芯层组200之间的止抵可靠，从而多个电芯层组200之间相互限位，进而可以通过柜体100间接第支撑除了最下方的电芯层组200之外的其他电芯层组200，从而可以通过柜体100支撑固定所有的电芯层组200，保持多个电芯层组200的排布结构稳定，以实现多个电芯层组200在柜体100内的稳定定位，保证电连接的安全性。

相比与相关技术中通过设置支架或者壳体等结构固定电芯层组位置的储能电池柜，本实用新型的储能电池柜1通过多个电芯层组200自身限位，无需额外设置限位固定结构，减少了零件数量，从而储能电池柜1内的空间可以更多地用来布置电芯210，提高了储能电池柜1的能量密度和电芯体积利用率。

如此，根据本实用新型实施例的储能电池柜1的电芯层组200层叠设置以使电芯层组200通过自身相互限位，具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

在本实用新型的一些具体实施例中，第一方向为柜体100的宽度方向、第二方向为柜体100的深度方向，第三方向为柜体100的高度方向。

也就是说，多个电芯层组200沿柜体100的高度方向排布，在储能电池柜1应用中，柜体100的高度方向一般为竖直方向，因此，每个电芯层组200可以沿水平方向安装于柜体100或者从柜体100上拆卸，符合人体的发力习惯，便于用户使用，且每个电芯层组200会在重力的作用下向下止抵于其下方的电芯层组200，多个电芯层组200之间可以止抵可靠，限位稳定，并且，多个电芯层组200中最下方向的电芯层组200可以止抵在柜体100上，以使多个电芯层组200固定更加稳定可靠。

在本实用新型的一些具体实施例中，电芯210的长度方向沿第一方向布置，电芯210的厚度方向沿第二方向布置，电芯210的宽度方向沿第三方向布置。其中，电芯210的长度一般大于电芯210的厚度和电芯210的宽度。

通过将电芯210的长度沿第一方向布置，电芯210的长度可以和柜体100在第一方向的尺寸大致相同，从而使电芯210在第一方向上尽量填充满柜体100，并且可以根据电芯210的厚度与柜体100在第二方向的尺寸之间的关系，选择每个电芯层组200沿第二方向布置电芯210的数量，也使电芯210能够在第二方向上尽量填充满柜体100，这样，可以提高储能电池柜1的电芯体积利用率和能量密度。

在本实用新型的一些具体实施例中，电芯210在第一方向上的排布数量X满足：1≤X≤2；电芯210在第二方向上的排布数量Y满足：1＜Y≤26；电芯210在第三方向上的排布数量Z满足：1≤Z≤16。

电芯210沿第一方向布置的数量可以为1～2个，电芯210整体在第一方向的尺寸可以和柜体100在第一方向的尺寸大致相同，从而使电芯210在第一方向上尽量填充满柜体100，并且电芯210沿第而方向布置的数量可以为2～26个，电芯210整体在第而方向的尺寸可以和柜体100在第二方向的尺寸大致相同，从而使电芯210在第一方向上尽量填充满柜体100，这样，可以提高储能电池柜1的电芯体积利用率和能量密度。

并且，电芯210在第三方向上的排布数量不大于16个，能够避免电芯210在第三方向的数量排布过多而导致不容易固定，从而保证电芯210的安装位置的稳定性，有利于实现可靠电连接，提高储能电池柜1的安全性。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图3所示，电芯210的长度为L、电芯210的厚度为D，电芯210的宽度为H，其中，(D+H)/L≤0.2。这样，电芯210为长条形结构，电芯210的结构强度更高，且电芯210的储存电量多，对相邻的电芯层组200的限位更加可靠，进而能够更好地支撑相邻的电芯层组200。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图11所示，电芯210的长度为L、电芯210的厚度为D，电芯210的宽度为H，其中，400mm≤L≤1200mm，10mm≤D≤40mm，60mm≤H≤150mm。

可以理解的是，家庭中用的储能电池柜1一般采用壁挂式结构，电芯210需要尽量处于扁平形态，且电芯层组200上的电芯210排列后也需要尽量处于扁平形态。这样，采用上述电芯210的储能电池柜1挂墙后，凸出墙面的尺寸更不容易超过500mm，从而几乎不会干涉用户在家庭中正常活动，更满足家庭用户的使用需求。

在本实用新型的另一些具体实施例中，如图1和图3所示，电芯210的长度为L、电芯210的厚度为D，电芯210的宽度为H，其中，800mm≤L≤970mm；10mm≤D≤30mm；80mm≤H≤130mm。

工商业中用的储能电池柜1一般需要电芯210在第一方向可以布置一个，电芯210在第二方向和第三方向可以堆叠放置多个。这样，采用上述电芯210的储能电池柜1的储存的电量更多，供电能力更强。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图11所示，电芯210的长度为L、电芯210的厚度为D，电芯210的宽度为H，柜体100的宽度为W1，柜体100的深度为D1，柜体100的高度为H1。其中，0.5≤L/W1＜1。

举例而言，柜体100的宽度为柜体100的第一方向的两侧外表面之间的距离，柜体100的深度为柜体100的第二方向的两侧外表面之间的距离，柜体100的高度为柜体100的第三方向的两侧外表面之间的距离。

这样，若电芯210的长度为柜体100的宽度的一半时，电芯210在柜体100的宽度方向可以布置两个，若电芯210的长度大于柜体100的宽度的一半时，电芯210的长度与储能电池柜1的宽度更为接近，从而电芯210能够在柜体100的宽度方向占据柜体100至少一半以上的空间，储能电池柜1的电芯体积利用率更高。

根据本实用新型的另一些实施例，如图1和图3所示，电芯210的长度为L、电芯210的厚度为D，电芯210的宽度为H，柜体100的宽度为W1，柜体100的深度为D1，柜体100的高度为H1。其中，0.5≤L/D1＜1。

这样，若电芯210的长度为柜体100的深度的一半时，电芯210在柜体100的深度方向可以布置两个，若电芯210的长度大于柜体100的深度的一半时，电芯210的长度与储能电池柜1的深度更为接近，从而电芯210能够在柜体100的深度方向占据柜体100至少一半以上的空间，从而储能电池柜1的电芯体积利用率更高。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图3所示，柜体100的宽度为W1，柜体100的深度为D1，柜体100的高度为H1，其中，600mm≤W1≤1200mm；700mm≤D1≤1250mm；600≤H1≤2600mm。

这样，一方面储能电池柜1的尺寸不至于过大，能够保证储能电池柜1的结构强度，且便于吊装，另一方面储能电池柜1的尺寸也不会过小，储能电池柜1有充足的空间用于布置电芯210，提高储能电池柜1的供电时长。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2-4所示，电芯层组200的数量为2～18个。

由于电芯层组200之间需要相互支撑，在储能电池柜1应用时，最外侧的两个电芯层组200中的一个必然承担了其余电芯层组200的压力，因此通过设置电芯层组200的数量不大于18，能够避免最外侧的电芯层组200受到压力而折断，保证了每个电芯层组200的使用寿命，且电芯层组200的数量不小于2，能够增大储能电池柜1的电芯体积利用率，延长储能电池柜1的供电时长。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图4所示，至少两个电芯层组200在第三方向上排布后的整体宽度为W2、深度为D2、高度为H2，其中，500mm≤W2≤1100mm；450mm≤D2≤1000mm；450mm≤H2≤2450mm。

这样，一方面多个电芯层组200的整体尺寸不会过大，适用于不同的使用场景，并且采用本实用新型的多个电芯层组200的储能电池柜1也易于挪动和拆装，另一方面，多个电芯层组200的整体尺寸也不会太小，因此多个电芯层组200存储的电量能够满足大部分情况的使用，续航能力强。

在本实用新型的一些具体实施例中，在第三方向上相邻的两个电芯层组200的电芯210彼此止抵。这样，电芯210之间无需设置壳体之间的保护结构，从而减少了储能电池柜1中的零件数量，储能电池柜1内的空间可以更多地用于布置电芯210，也达到提高储能电池柜1的电芯体积利用率的目的。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，每个电芯层组200还包括拘束框架220，每个电芯层组200中的电芯210均布置于拘束框架220，在第三方向上相邻的两个电芯层组200的拘束框架220彼此止抵。

通过设置拘束框架220，可以利用拘束框架220固定多个电芯210，从而可以利用拘束框架220本身的结构强度辅助提高电芯210的结构强度，储能电池柜1中可以布置的电芯层组200的数量可以更多，例如，电芯层组200的数量可以为15、16、17、18、19或者20，这样储能电池柜1的电芯体积利用率更大且能量密度更高。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，拘束框架220包括第一底板223和第二底板224，第一底板223和第二底板224沿第一方向和第二方向中的一个方向间隔设置，电芯210的长度方向的两端分别支撑于第一底板223和第二底板224，第一底板223和第二底板224之间形成风道间隙。

第一底板223和第二底板224的设置，能够对电芯210进行支撑，第一底板223和第二底板224能够对进入风道间隙110内的气体进行导向，从而提高气体对电芯210的散热效率，电芯210更不易受热损坏，延长储能电池柜1的使用寿命。并且，第一底板223的上表面和第二底板224的上表面可以形成有止挡台阶225，用于将电芯210限定在第一底板223和第二底板224之间。

根据本发明的一些具体实施例，如图4-图6所示，拘束框架220还包括第一侧板221和第二侧板222。

第一侧板221和第二侧板222分别位于电芯层组200的两侧，第一侧板221和第二侧板222在第一方向和第二方向中的另一个方向上相对设置，第一底板223的两端分别与第一侧板221的一端和第二侧板222的一端相连，第二底板224的两端分别与第一侧板221的另一端和第二侧板222的另一端相连。其中，对于在第三方向上相邻的两个电芯层组200，一个电芯层组200的第一底板223分别与另一个电芯层组200的第一侧板221和第二侧板222止抵，且一个电芯层组200的第二底板224分别与另一个电芯层组200的第一侧板221和第二侧板222止抵。

这样，相邻的两个电芯层组200无需直接通过电芯210进行止抵，从而能够降低电芯210受力折断的几率，并且，第一侧板221和第二侧板222位于电芯层组200的相对两侧，能够防止相邻的两个电芯层组200之间受力而发生偏转，电芯层组200的布置更为稳定。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，第一底板223和第二底板224均设有限位柱310和限位孔320中的一种，第一侧板221和第二侧板222均设有限位柱310和限位孔320中的另一种。其中，对于在第三方向上相邻的两个电芯层组200，一个电芯层组200的限位柱310配合于另一个电芯层组200的限位孔320。

通过限位孔320和限位柱310的配合，能够固定相邻的电芯层组200之间的位置，防止相邻的电芯层组200之间相对转动，定位精度更高，组装和电连接更为可靠，安全性高。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，限位柱310和限位孔320中的上述一种分布于第一底板223的两端和第二底板224的两端，限位柱310和限位孔320中的上述另一种分布于第一侧板221的两端和第二侧板222的两端。

这样，相邻的电芯层组200之间的固定点位更多，进一步地提高了相邻的电芯层组200之间定位精度更高，组装和电连接更为可靠，安全性高。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，对于在第三方向上相邻的两个电芯层组200，另一个电芯层组200的第一侧板221通过第一紧固件330与一个电芯层组200的第一底板223和第二底板224紧固，另一个电芯层组200的第二侧板222通过第二紧固件340与一个电芯层组200的第一底板223和第二底板224紧固。其中，第一紧固件330和第二紧固件340可以为螺纹紧固件。

这样，能够固定相邻的电芯层组200之间的相对位置，防止在搬运过程中或者组装过程中，相邻的电芯层组200之间发生分离，从而相邻的电芯层组200之间可以整体拆装，不仅装配效率高，而且整个运输和装配过程中，都能够保证相邻的电芯层组200之间定位精度，从而储能电池柜1整体的组装精度更高，且组装和电连接更为可靠，安全性高。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，第一紧固件330分布于第一侧板221的两端，第二紧固件340分布于第二侧板222的两端。

这样，相邻的电芯层组200之间的相对位置之间具有多个固定点位，相邻的电芯层组200之间更不易发生分离，能够更可靠地保证相邻的电芯层组200之间定位精度，从而储能电池柜1整体的组装精度更高，且组装和电连接更为可靠，安全性高。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4-图6所示，每个电芯210的体积为V1，电芯210的数量为N，柜体100的体积为V3，其中，35％＜(N*V1)/V3≤50％。这样，柜体100中除了电芯210所占用空间之外的空间可以用于布置控制单元700、拘束框架220、制冷单元600以及消防单元等单元。

这样，在提高储能电池柜1的电芯体积利用率的同时，还能够有充足的空间布置其他单元，储能电池柜1的空间利用更为充分，且储能电池柜1的体积无需设置过大，便于储能电池柜1应用于不同的场景。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图3所示，每个电芯层组200还包括第三底板520和第四底板530。

第三底板520和第四底板530沿第一方向和第二方向中的一个方向间隔设置，对于在第三方向上相邻的两个电芯层组200，其中一个电芯层组200的第三底板520和第四底板530与另一个电芯层组200的电芯210止抵，第三底板520和第四底板530之间形成风道间隙110。

这样，相邻的两个电芯层组200无需直接通过电芯210进行止抵，从而能够降低电芯210受力折断的几率，并且，第三底板520和第四底板530位于电芯层组200的相对两侧，能够防止相邻的两个电芯层组200之间受力而发生偏转，电芯层组200的布置更为稳定。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图3所示，至少两个电芯层组200在第三方向上的另一侧设有至少一个拘束带500，每个拘束带500的两端分别连接有拉杆510，每个拉杆510与柜体100连接于至少两个电芯层组200在第三方向上的一侧。

其中，拉杆510可以沿第三方向延伸，拉杆510在第一方向或者第二方向上位于电芯层组200的两侧，也就是说，若拉杆510在第一方向位于电芯层组200的两侧，此时拘束带500可以沿第一方向延伸，拉杆510能够在第一方向上对电芯层组200进行固定和限位；若拉杆510在第二方向位于电芯层组200的两侧，此时拘束带500可以沿第二方向延伸，拉杆510能够在第二方向上对电芯层组200进行固定和限位。

当然，拘束带500的数量可以为多个，一个拘束带500可以沿第一方向延伸，与其相连的拉杆510在第一方向位于电芯层组200的两侧，另一个拘束带500可以沿第二方向延伸，与其相连的拉杆510在第二方向位于电芯层组200的两侧，这样拉杆510能够在第一方向以及第二方向上同时对电芯层组200进行固定和限位。

另外，通过拘束带500和拉杆510的配合，能够在第三方向上对电芯层组200进行固定和限位，电芯层组200的位置不易改变，保证了电芯210的电连接的可靠性，有利于提高储能电池柜1的安全性以及结构稳定性。并且，至少两个电芯层组200的之间无需额外设置固定结构，因此储能电池柜1内有更大空间用于布置电芯层组200，电芯体积利用率会得到更大幅度提升。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图2和图3所示，每个电芯210的体积为V1，电芯210的数量为N，柜体100的体积为V3，其中，35％＜(N*V1)/V3≤50％。柜体100中除了电芯210所占用空间之外的空间可以用于布置控制单元700、制冷单元600以及消防单元等单元。

这样，在提高储能电池柜1的电芯体积利用率的同时，还能够有充足的空间布置其他单元，储能电池柜1的空间利用更为充分，且储能电池柜1的体积无需设置过大，便于储能电池柜1应用于不同的场景。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，储能电池柜1还包括制冷单元600，制冷单元600安装于柜体100内且在第二方向上位于柜体100的一侧，制冷单元600具有出风口和回风口，柜体100在第三方向上的另一侧构造有与出风口连通的散热风道120，在第三方向上相邻的两个电芯层组200的电芯210之间具有风道间隙110。其中，气流从出风口流入散热风道120后，从第二方向上的另一侧以及第一方向上的两侧流经至少两个电芯层组200，并通过风道间隙110流入回风口。

通过设置制冷单元600，驱动储能电池柜1内的气体循环流动，并且能够与储能电池柜1内的气体进行换热，降低储能电池柜1内的气体的温度，从而低温的储能电池柜1内的气体可以对储能电池柜1内的电芯210进行降温散热，避免储能电池柜1的电芯210的热量堆积导致热失控，提高了储能电池柜1的安全性。

由于相邻的两个电芯层组200的电芯210之间具有风道间隙110，使储能电池柜1的气体与每个电芯210的换热面积更大，提高换热效率。并且，制冷单元600在第二方向上位于柜体100的一侧，因此制冷单元600不会对电芯层组200沿第三方向的排布，能够使电芯层组200的设置数量更多，从而电芯210的数量也可以更多，以提高储能电池柜1的电芯体积利用率。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图9所示，柜体100在第二方向上的一侧具有接线仓130、第一柜门140和第一柜门140，柜体100在第二方向上的另一侧具有第三柜门160，储能电池柜1还包括制冷单元600和控制单元700，制冷单元600和控制单元700均安装于柜体100内。其中，制冷单元600安装于第一柜门140，控制单元700通过打开第一柜门140露出，第一柜门140用于打开和关闭接线仓130，至少两个电芯层组200通过打开第三柜门160进出柜体100。

这样，能够将储能电池柜1内的净空尺寸用到极致，提高储能电池柜1内的电芯体积利用率，并且制冷单元600、控制单元700和电芯层组200三者之间的拆装不易发生干涉，生产、维修以及更换更为方便。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，第一柜门140和第一柜门140沿第一方向上排布，制冷单元600和控制单元700沿第一方向排布。

这样，由于电芯层组200沿第三方向排布，因此在实际应用中，储能电池柜1的第三方向一般为竖直方向，通过使第一柜门140和第一柜门140沿第一方向上排布，即第一柜门140和第一柜门140都沿第三方向延伸，用户打开和关闭方便，便于后期的维护和检修。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的储能系统2，如图8-图10所示，储能系统2包括至少一个根据本实用新型上述实施例的储能电池柜1。

根据本实用新型实施例的储能系统2，通过利用根据本实用新型上述实施例的储能电池柜1，电芯层组200层叠设置以使电芯层组200通过自身相互限位，具有能量密度高和电芯体积利用率高等优点。

根据本实用新型实施例的储能电池柜1和具有其的储能系统2的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (27)

1.一种储能电池柜，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体具有彼此正交的第一方向、第二方向和第三方向；

至少两个电芯层组，所述至少两个电芯层组设于所述柜体内且沿所述第三方向排布，每个所述电芯层组在所述第一方向和所述第二方向中的每个方向上包括至少一个电芯，所述至少两个电芯层组通过在所述第三方向上的一侧与所述柜体接触而被整体支撑。

2.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述第一方向为所述柜体的宽度方向、所述第二方向为所述柜体的深度方向，所述第三方向为所述柜体的高度方向。

3.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯的长度方向沿所述第一方向布置，所述电芯的厚度方向沿所述第二方向布置，所述电芯的宽度方向沿所述第三方向布置。

4.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯在所述第一方向上的排布数量X满足：1≤X≤2；

所述电芯在所述第二方向上的排布数量Y满足：1＜Y≤26；

所述电芯在所述第三方向上的排布数量Z满足：1≤Z≤16。

5.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H，其中，(D+H)/L≤0.2。

6.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H，其中，400mm≤L≤1200mm，10mm≤D≤40mm，60mm≤H≤150mm。

7.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H，其中，800mm≤L≤970mm；10mm≤D≤30mm；80mm≤H≤130mm。

8.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯的长度为L、所述电芯的厚度为D，所述电芯的宽度为H；

所述柜体的宽度为W1，所述柜体的深度为D1，所述柜体的高度为H1；

其中，0.5≤L/W1＜1；和/或0.5≤L/D1＜1。

9.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述柜体的宽度为W1，所述柜体的深度为D1，所述柜体的高度为H1，其中，600mm≤W1≤1200mm；700mm≤D1≤1250mm；600≤H1≤2600mm。

10.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述电芯层组的数量为2～18个。

11.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述至少两个电芯层组在所述第三方向上排布后的整体宽度为W2、深度为D2、高度为H2，其中，500mm≤W2≤1100mm；450mm≤D2≤1000mm；450mm≤H2≤2450mm。

12.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的电芯彼此止抵。

13.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，每个所述电芯层组还包括：

拘束框架，每个所述电芯层组中的电芯均布置于所述拘束框架，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的拘束框架彼此止抵。

14.根据权利要求13所述的储能电池柜，其特征在于，所述拘束框架包括：

第一底板和第二底板，所述第一底板和所述第二底板沿所述第一方向和所述第二方向中的一个方向间隔设置，所述电芯的长度方向的两端分别支撑于所述第一底板和所述第二底板，所述第一底板和所述第二底板之间形成风道间隙。

15.根据权利要求14所述的储能电池柜，其特征在于，所述拘束框架还包括：

第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板分别位于所述电芯层组的两侧，所述第一侧板和所述第二侧板在所述第一方向和所述第二方向中的另一个方向上相对设置，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的第一侧板彼此止抵且第二侧板彼此止抵，所述第一底板的两端分别与所述第一侧板的一端和所述第二侧板的一端相连，所述第二底板的两端分别与所述第一侧板的另一端和所述第二侧板的另一端相连；

其中，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，一个电芯层组的第一底板分别与另一个电芯层组的第一侧板和第二侧板止抵，且所述一个电芯层组的第二底板分别与另一个电芯层组的第一侧板和第二侧板止抵。

16.根据权利要求15所述的储能电池柜，其特征在于，所述第一底板和所述第二底板均设有限位柱和限位孔中的一种，所述第一侧板和所述第二侧板均设有所述限位柱和所述限位孔中的另一种；

其中，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，一个电芯层组的限位柱配合于另一个电芯层组的限位孔。

17.根据权利要求16所述的储能电池柜，其特征在于，所述限位柱和所述限位孔中的所述一种分布于所述第一底板的两端和所述第二底板的两端；

所述限位柱和所述限位孔中的所述另一种分布于所述第一侧板的两端和所述第二侧板的两端。

18.根据权利要求15所述的储能电池柜，其特征在于，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，所述另一个电芯层组的第一侧板通过第一紧固件与所述一个电芯层组的第一底板和第二底板紧固，所述另一个电芯层组的第二侧板通过第二紧固件与所述一个电芯层组的第一底板和第二底板紧固。

19.根据权利要求18所述的储能电池柜，其特征在于，所述第一紧固件分布于所述第一侧板的两端；

所述第二紧固件分布于所述第二侧板的两端。

20.根据权利要求13所述的储能电池柜，其特征在于，每个所述电芯的体积为V1，所述电芯的数量为N，所述柜体的体积为V3，其中，35％＜(N*V1)/V3≤50％。

21.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，每个所述电芯层组还包括：

第三底板和第四底板，所述第三底板和所述第四底板沿所述第一方向和所述第二方向中的一个方向间隔设置，对于在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组，其中一个所述电芯层组的第三底板和第四底板与另一个所述电芯层组的电芯止抵，所述第三底板和所述第四底板之间形成风道间隙。

22.根据权利要求21所述的储能电池柜，其特征在于，所述至少两个电芯层组在所述第三方向上的另一侧设有至少一个拘束带，每个所述拘束带的两端分别连接有拉杆，每个所述拉杆与所述柜体连接于所述至少两个电芯层组在所述第三方向上的所述一侧。

23.根据权利要求21所述的储能电池柜，其特征在于，每个所述电芯的体积为V1，所述电芯的数量为N，所述柜体的体积为V3，其中，35％＜(N*V1)/V3≤50％。

24.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，还包括：

制冷单元，所述制冷单元安装于所述柜体内且在所述第二方向上位于所述柜体的一侧，所述制冷单元具有出风口和回风口，所述柜体在所述第三方向上的另一侧构造有与所述出风口连通的散热风道，在所述第三方向上相邻的两个所述电芯层组的电芯之间具有风道间隙；

其中，气流从所述出风口流入所述散热风道后，从所述第二方向上的另一侧以及所述第一方向上的两侧流经所述至少两个电芯层组，并通过所述风道间隙流入所述回风口。

25.根据权利要求1所述的储能电池柜，其特征在于，所述柜体在所述第二方向上的一侧具有接线仓、第一柜门和第二柜门，所述柜体在所述第二方向上的另一侧具有第三柜门；

所述储能电池柜还包括制冷单元和控制单元，所述制冷单元和所述控制单元均安装于所述柜体内；

其中，所述制冷单元安装于所述第一柜门，所述控制单元通过打开所述第一柜门露出，所述第二柜门用于打开和关闭所述接线仓，所述至少两个电芯层组通过打开所述第三柜门进出所述柜体。

26.根据权利要求25所述的储能电池柜，其特征在于，所述第一柜门和所述第二柜门沿所述第一方向上排布，所述制冷单元和所述控制单元沿所述第一方向排布。

27.一种储能系统，其特征在于，包括至少一个根据权利要求1-26中任一项所述的储能电池柜。

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