CN218827565U - 防火储能电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供防火储能电池包，包括电池包上盖、电芯模组以及底板，其中，电池包上盖与底板以可拆卸的方式连接构成容纳电芯模组的空腔；电池包上盖的外侧面上设置有外部接口面板，外部接口面板上设有消防探测器和消防喷头，消防探测器与消防喷头电性连接。本实用新型提供的防火储能电池包，将电池包上盖拆下之后可以直接对电芯模组方便进行维护，无需拆卸其他箱体部件，将消防探测器及消防喷头设配置在外部接口面板上，在对上述消防系统进行检修或者维护时，可方便更换消防探测器和消防喷头，大大简化了维护过程。

Description

防火储能电池包

技术领域

本实用新型涉及蓄能电池安全技术领域，具体涉及一种防火储能电池包。

背景技术

电化学储能作为电力系统绿色转型中的关键技术之一，对于碳中和目标的实现具有至关重要的作用。随着储能技术的迅猛发展，储能系统能量密度不断提高，储能电池的消防安全已然成为行业内不容回避的问题。一旦储能电池由于内部老化或者外部冲击等因素导致热失控，将会产生氢气、一氧化碳等可燃气体，极易引发火灾甚至爆炸，对社会生产和人身安全造成重大损失。为此，储能系统需要制定更完善和严格的消防措施。目前已有的储能消防配置已逐渐从整个储能系统深入到每个储能电池包，但是电池包内的消防措施往往较为单一，仍然存在设备偶然失效导致的消防隐患，此外，由于消防系统的使用寿命普遍低于储能电池包的设计寿命，因此储能系统中的消防设备在一个设计周期内往往需要多次拆卸、维护和更换。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防火储能电池包，将电池包上盖拆下之后可以直接对电芯模组方便进行维护，无需拆卸其他箱体部件，将消防探测器及消防喷头设配置在外部接口面板上，在对上述消防系统进行检修或者维护时，可方便更换消防探测器和消防喷头，大大简化了维护过程。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种防火储能电池包，包括电池包上盖、电芯模组以及底板，其中，电池包上盖与底板以可拆卸的方式连接构成容纳电芯模组的空腔；电池包上盖的外侧面上设置有外部接口面板，外部接口面板上设有消防探测器和消防喷头，消防探测器与消防喷头电性连接。

根据本实用新型的防火储能电池包，电池包上盖与底板相连接构成容纳电芯模组的空腔，将电池包上盖拆下之后可以直接对电芯模组方便进行维护，无需拆卸其他箱体部件。其中，消防探测器用来监测电池包内部的消防情况，一旦内部电芯发生热失控产生一氧化碳或者氢气等可燃气体，消防探测器将发出警报并控制消防喷头将消防药剂喷入电池包内，及时对电池包进行消防处理。将消防探测器及消防喷头设配置在外部接口面板上，在对上述消防系统进行检修或者维护时，只需将外部连接螺钉取下即可方便更换消防探测器和消防喷头，大大简化了维护过程。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本实用新型的防火储能电池包，在一个优选的实施方式中，外部接口面板通过第一基座与电池包上盖以可拆卸的方式连接，外部接口面板上设置有消防探测器前段和消防探测器后盖；其中，消防探测器后盖与第一基座以可拆卸的方式连接并伸入电池包内部，消防探测器后盖采用镂空结构，消防探测器前段集成气体探测元件且与第一基座以可拆卸的方式连接。

具体地，消防探测器后盖部分采用镂空结构，通过螺钉连接在第一基座上并伸入电池包内部，而气体探测元件则集成在前段，并通过螺钉紧固在第一基座上，可燃气体可通过后盖镂空部分与探测元件接触并被识别，在对上述消防系统进行检修或者维护时，只需将外部连接螺钉取下即可方便更换消防探测元件和消防喷头，大大简化了维护过程。

进一步地，在一个优选的实施方式中，外部接口面板顶部还设有接口面板压片。

具体地，外部接口面板通过螺钉分别与电池包上盖和外部接口面板基座相连接，在螺钉与外部接口面板之间设置接口面板压片以提高连接的可靠性。

进一步地，在一个优选的实施方式中，电池包上盖与电芯模组之间设置有火探管。

本实用新型提供的防火储能电池包采用主动灭火和被动防火相结合的多重消防措施，极大地提高了电池包的安全性能。除了通过消防探测器监测电池包内部气体并控制消防喷头进行主动灭火之外，还在电芯模组和电池包上盖之间布置有一圈火探管。即使消防探测器或消防喷头因设备故障而失效，在电芯发生热失控着火时火探管在受热达到预设温度后即被软化爆破，自动释放出灭火药剂及时扑灭火情。

进一步地，在一个优选的实施方式中，电池包上盖和底板的内表面以及电芯模组的外表面均设置有防火绝缘层。

此外，本实用新型提供的防火储能电池包内部还喷涂有防火绝缘漆层，在降低电池包漏电风险的同时，能够在一定程度上延缓热蔓延的速率，为消防和逃生救援争取宝贵的时间。

进一步地，在一个优选的实施方式中，电池包上盖的外侧面上还设置有从控盒，从控盒内设置有用于采集和处理电芯模组的温度和电压的从控。

本实用新型提供的防火储能电池包采用分布式电池管理系统以降低安装现场的接线工作量，每个电池包内单独配置一个从控，从控负责采集和处理电池包内每个电芯的温度、电压等信息，实现均衡功能并反馈报告给主控，以保证电池管理系统的可靠运行。

进一步地，在一个优选的实施方式中，从控盒通过第二基座与底板以可拆卸的方式连接，从控盒上设置有维护开口，从控盒顶部设有用于密封维护开口的从控盖板。

具体地，从控安装在从控盒内，从控盒通过第二基座与液冷底板连接，在从控盒上还设置了维护开口，维护开口通过从控盖板密封，在对从控进行维护、更换与程序代码更新时，不需要对电池包整体进行拆卸，只需将从控盖板的紧固螺钉拆下即可，极大地降低了从控的维护难度。

进一步地，在一个优选的实施方式中，从控盖板与第二基座之间设置有从控垫片。

通过在从控盖板与从控基座之间设置从控垫片可以进一步增加从控盒的结构稳定性。

具体地，在一个优选的实施方式中，电芯模组包括两组或两组以上电芯、模组绝缘片、线束隔离板、模组前后端板以及汇流母排，前后端板通过轧带固定电芯，汇流母排布置在电芯顶部，线束隔离板布置在汇流母排上，模组绝缘片布置在线束隔离板上。

具体地，电芯固定扎带及模组前后端板主要起到对电芯进行夹紧和结构固定的作用，模组绝缘片起到隔离绝缘的作用，线束隔离带主要用于隔离线束。

进一步地，在一个优选的实施方式中，线束隔离板上设置有用于固定汇流母排的卡槽。

具体地，线束隔离带上设置有多个卡槽，在隔离线束的同时方便对连接电芯正负极的汇流母排进行固定，防止对电芯及汇流母排进行焊接时零部件滑动导致焊点连接不牢固。

进一步地，在一个优选的实施方式中，底板上设有流道，流道两端分别设置了进液口和出液口。

具体地，底板内部设计了流道，流道内充满冷却液，流道两端分别设置了进液口和出液口与外部冷却液循环系统相连，电芯模组与底板直接接触，电芯底部位置对应底板内主流道位置，方便将电芯发热量迅速通过冷却介质导出。

具体地，在一个优选的实施方式中，流道为迂回曲线形流道。

优选地，底板内部设置主体宽度与电芯宽度相当的迂回曲线形流道，例如S形，大大增大了冷却液与底板的接触面积，实现温度均匀性好、散热效率高、电池安全性好的有益效果。

具体地，在另一个优选的实施方式中，流道为迂回直线形流道。

同样的道理，通过设置主体宽度与电芯宽度相当的迂回直线形流道，大大增大了冷却液与底板的接触面积，实现温度均匀性好、散热效率高、电池安全性好的有益效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，流道内设置有翅片。

优选地，流道内安装有翅片，在提高流动均匀性的同时进一步增强换热效果。

具体地，在一个优选的实施方式中，翅片为针状、菱形、矩形和圆形中的一种或多种。

上述结构形状的翅片均能够很好地实现增强换热效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，电芯模组和底板之间设有导热层。

具体地，电芯与底板中间设置导热层，能够有效提高换热效率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，导热层为导热结构胶层或导热硅胶垫。

优选地，电芯与底板中间设置导热结构胶或导热硅胶垫，不仅起到紧固连接的作用，还能填充电芯与底板之间的缝隙，显著降低接触热阻，提高换热效率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，电池包上盖与底板之间设有垫板。

具体地，底板通过螺栓与电池包上盖连接，二者中间设置垫板以提高机械连接的稳定性。

相比现有技术，本实用新型的优点在于：将电池包上盖拆下之后可以直接对电芯模组方便进行维护，无需拆卸其他箱体部件，将消防探测器及消防喷头设配置在外部接口面板上，在对上述消防系统进行检修或者维护时，可方便更换消防探测器和消防喷头，大大简化了维护过程。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本实用新型实施例的防火储能电池包的分体结构；

图2示意性显示了本实用新型实施例中外部接口面板的分体结构；

图3示意性显示了本实用新型实施例中从控盒的分体结构；

图4示意性显示了本实用新型实施例中电芯模组的分体结构；

图5示意性显示了本实用新型实施例中底板的整体结构；

图6示意性显示了本实用新型实施例中垫板与底板的整体装配结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

图1示意性显示了本实用新型实施例的防火储能电池包10的分体结构。图2示意性显示了本实用新型实施例中外部接口面板4的分体结构。图3示意性显示了本实用新型实施例中从控盒的分体结构。图4示意性显示了本实用新型实施例中电芯模组的分体结构。图5示意性显示了本实用新型实施例中底板的整体结构。图6示意性显示了本实用新型实施例中垫板与底板的整体装配结构。

如图1所示，本实用新型实施例的防火储能电池包10，包括电池包上盖1、电芯模组2以及底板3，其中，电池包上盖1与底板3以可拆卸的方式连接构成容纳电芯模组2的空腔，电池包上盖1的外侧面上设置有外部接口面板4，外部接口面板4上设有消防探测器41和消防喷头42，消防探测器与消防喷头42电性连接。

根据本实用新型实施例的防火储能电池包，电池包上盖与底板相连接构成容纳电芯模组的空腔，将电池包上盖拆下之后可以直接对电芯模组方便进行维护，无需拆卸其他箱体部件。其中，消防探测器用来监测电池包内部的消防情况，一旦内部电芯发生热失控产生一氧化碳或者氢气等可燃气体，消防探测器将发出警报并控制消防喷头将消防药剂喷入电池包内，及时对电池包进行消防处理。将消防探测器及消防喷头设配置在外部接口面板上，在对上述消防系统进行检修或者维护时，只需将外部连接螺钉取下即可方便更换消防探测器和消防喷头，大大简化了维护过程。

如图2所示，具体地，在本实施例中，外部接口面板4通过第一基座43与电池包上盖1以可拆卸的方式连接，外部接口面板4上设置有消防探测器前段411和消防探测器后盖412；其中，消防探测器后盖412与第一基座43以可拆卸的方式连接并伸入电池包10内部，消防探测器后盖412采用镂空结构，消防探测器前段411集成气体探测元件且与第一基座43以可拆卸的方式连接。外部接口面板4上还集成了负极连接器44、泄压阀45、正极连接器46、MSD维修开关47以及低压连接器48等多个部件。具体地，消防探测器后盖部分采用镂空结构，通过螺钉连接在第一基座上并伸入电池包内部，而气体探测元件则集成在前段，并通过螺钉紧固在第一基座上，可燃气体可通过后盖镂空部分与探测元件接触并被识别，在对上述消防系统进行检修或者维护时，只需将外部连接螺钉取下即可方便更换消防探测元件和消防喷头，大大简化了维护过程。

如图2所示，进一步地，在本实施例中，外部接口面板4顶部还设有接口面板压片49。具体地，外部接口面板通过螺钉分别与电池包上盖和外部接口面板基座相连接，在螺钉与外部接口面板之间设置接口面板压片以提高连接的可靠性。

如图1所示，进一步地，在本实施例中，电池包上盖1与电芯模组2之间设置有火探管5。本实用新型实施例提供的防火储能电池包采用主动灭火和被动防火相结合的多重消防措施，极大地提高了电池包的安全性能。除了通过消防探测器监测电池包内部气体并控制消防喷头进行主动灭火之外，还在电芯模组和电池包上盖之间布置有一圈火探管。即使消防探测器或消防喷头因设备故障而失效，在电芯发生热失控着火时火探管在受热达到预设温度后即被软化爆破，自动释放出灭火药剂及时扑灭火情。

进一步地，在本实施例中，电池包上盖1和底板3的内表面以及电芯模组的外表面均设置有防火绝缘层。此外，本实用新型提供的防火储能电池包内部还喷涂有防火绝缘漆层，在降低电池包漏电风险的同时，能够在一定程度上延缓热蔓延的速率，为消防和逃生救援争取宝贵的时间。

如图1和图3所示，进一步地，在本实施例中，电池包上盖1的外侧面上还设置有从控盒6，从控盒内6设置有用于采集和处理电芯模组的温度和电压的从控61。本实用新型实施例提供的防火储能电池包采用分布式电池管理系统以降低安装现场的接线工作量，每个电池包内单独配置一个从控，从控负责采集和处理电池包内每个电芯的温度、电压等信息，实现均衡功能并反馈报告给主控，以保证电池管理系统的可靠运行。

如图3所示，进一步地，在本实施例中，从控盒6通过第二基座62与底板3以可拆卸的方式连接，从控盒6上设置有维护开口，从控盒6顶部设有用于密封维护开口的从控盖板63。具体地，从控安装在从控盒内，从控盒通过第二基座与液冷底板连接，在从控盒上还设置了维护开口，维护开口通过从控盖板密封，在对从控进行维护、更换与程序代码更新时，不需要对电池包整体进行拆卸，只需将从控盖板的紧固螺钉拆下即可，极大地降低了从控的维护难度。进一步地，在本实施例中，从控盖板63与第二基座62之间设置有从控垫片64。通过在从控盖板与从控基座之间设置从控垫片可以进一步增加从控盒的结构稳定性。

具体地，如图1所示，在本实施例中，电池包上盖1前端设置有两个开口，分别连接外部接口面板4与从控盒6，这样使得整个防火储能电池包结构紧凑，易于装拆和维护。

如图4所示，具体地，在本实施例中，电芯模组2包括两组或两组以上电芯21、模组绝缘片22、线束隔离板23、模组前后端板24、25以及汇流母排27，前后端板24通过轧带26固定电芯21，汇流母排25布置在电芯21顶部，线束隔离板23布置在汇流母排25上，模组绝缘片22布置在线束隔离板23上。具体地，电芯固定扎带及模组前后端板主要起到对电芯进行夹紧和结构固定的作用，模组绝缘片起到隔离绝缘的作用，线束隔离带主要用于隔离线束。

进一步地，在本实施例中，线束隔离板23上设置有用于固定汇流母排27的卡槽。具体地，线束隔离带上设置有多个卡槽，在隔离线束的同时方便对连接电芯正负极的汇流母排进行固定，防止对电芯及汇流母排进行焊接时零部件滑动导致焊点连接不牢固。

如图5和图6所示，进一步地，在本实施例中，底板3上设有流道31，流道31两端分别设置了进液口32和出液口33。具体地，底板内部设计了流道，流道内充满冷却液，流道两端分别设置了进液口和出液口与外部冷却液循环系统相连，电芯模组与底板直接接触，电芯底部位置对应底板内主流道位置，方便将电芯发热量迅速通过冷却介质导出。

具体地，在本实施例中，流道31为迂回曲线形流道。优选地，底板内部设置主体宽度与电芯宽度相当的迂回曲线形流道，例如S形，大大增大了冷却液与底板的接触面积，实现温度均匀性好、散热效率高、电池安全性好的有益效果。如图5所示，具体地，在本实施例中，流道31也可以为迂回直线形流道。同样的道理，通过设置主体宽度与电芯宽度相当的迂回直线形流道，大大增大了冷却液与底板的接触面积，实现温度均匀性好、散热效率高、电池安全性好的有益效果。

进一步地，在本实施例中，流道31内设置有翅片。优选地，流道内安装有翅片，在提高流动均匀性的同时进一步增强换热效果。具体地，在本实施例中，翅片为针状、菱形、矩形和圆形中的一种或多种。上述结构形状的翅片均能够很好地实现增强换热效果。

进一步地，在本实施例中，电芯模组2和底板3之间设有导热层。具体地，电芯与底板中间设置导热层，能够有效提高换热效率。进一步地，在本实施例中，导热层为导热结构胶层或导热硅胶垫。优选地，电芯与底板中间设置导热结构胶或导热硅胶垫，不仅起到紧固连接的作用，还能填充电芯与底板之间的缝隙，显著降低接触热阻，提高换热效率。

如图6所示，进一步地，在本实施例中，电池包上盖1与底板3之间设有垫板7。具体地，底板通过螺栓与电池包上盖连接，二者中间设置垫板以提高机械连接的稳定性。

根据上述实施例，可见，本实用新型涉及的防火储能电池包，将电池包上盖拆下之后可以直接对电芯模组方便进行维护，无需拆卸其他箱体部件，将消防探测器及消防喷头设配置在外部接口面板上，在对上述消防系统进行检修或者维护时，可方便更换消防探测器和消防喷头，大大简化了维护过程。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (18)

1.一种防火储能电池包，其特征在于，包括电池包上盖、电芯模组以及底板；其中，

所述电池包上盖与所述底板以可拆卸的方式连接构成容纳所述电芯模组的空腔；

所述电池包上盖的外侧面上设置有外部接口面板；

所述外部接口面板上设有消防探测器和消防喷头，所述消防探测器与所述消防喷头电性连接。

2.根据权利要求1所述的防火储能电池包，其特征在于，所述外部接口面板通过第一基座与所述电池包上盖以可拆卸的方式连接，所述外部接口面板上设置有消防探测器前段和消防探测器后盖；其中，

所述消防探测器后盖与所述第一基座以可拆卸的方式连接并伸入所述电池包内部，所述消防探测器后盖采用镂空结构；

所述消防探测器前段集成气体探测元件且与所述第一基座以可拆卸的方式连接。

3.根据权利要求2所述的防火储能电池包，其特征在于，所述外部接口面板顶部还设有接口面板压片。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述电池包上盖与所述电芯模组之间设置有火探管。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述电池包上盖和所述底板的内表面以及所述电芯模组的外表面均设置有防火绝缘层。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述电池包上盖的外侧面上还设置有从控盒，所述从控盒内设置有用于采集和处理所述电芯模组的温度和电压的从控。

7.根据权利要求6所述的防火储能电池包，其特征在于，所述从控盒通过第二基座与所述底板以可拆卸的方式连接，所述从控盒上设置有维护开口，所述从控盒顶部设有用于密封所述维护开口的从控盖板。

8.根据权利要求7所述的防火储能电池包，其特征在于，所述从控盖板与所述第二基座之间设置有从控垫片。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述电芯模组包括两组或两组以上电芯、模组绝缘片、线束隔离板、模组前后端板以及汇流母排；

所述前后端板通过轧带固定所述电芯，所述汇流母排布置在所述电芯顶部，所述线束隔离板布置在所述汇流母排上；模组绝缘片布置在所述线束隔离板上。

10.根据权利要求9所述的防火储能电池包，其特征在于，所述线束隔离板上设置有用于固定所述汇流母排的卡槽。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述底板上设有流道，所述流道两端分别设置了进液口和出液口。

12.根据权利要求11所述的防火储能电池包，其特征在于，所述流道为迂回曲线形流道。

13.根据权利要求11所述的防火储能电池包，其特征在于，所述流道为迂回直线形流道。

14.根据权利要求11所述的防火储能电池包，其特征在于，所述流道内设置有翅片。

15.根据权利要求14所述的防火储能电池包，其特征在于，所述翅片为针状、菱形、矩形和圆形中的一种或多种。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述电芯模组和所述底板之间设有导热层。

17.根据权利要求16所述的防火储能电池包，其特征在于，所述导热层为导热结构胶层或导热硅胶垫。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的防火储能电池包，其特征在于，所述电池包上盖与所述底板之间设有垫板。

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