CN218827721U - 一种软包储能模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包储能模组，包括若干软包单体，软包单体的上下端各设置有一极耳，相邻两个软包单体之间通过位于上端的极耳或位于下端的极耳串联连接，相互连接的两个极耳通过极耳连接板固定，极耳连接板固定在相邻的两个连接支架上；在相邻两个软包单体之间设置有导热支架；位于模组两端的软包单体外侧依次设置有侧绝缘板和侧支架；侧支架、侧绝缘板、连接支架和导热支架通过模组连接螺柱穿连固定；在模组的上下侧还分别设置有上、下绝缘板；该软包模组还包括两个一端连接位于外端软包单体的极耳，另一端固定在侧支架上的铜排，在侧支架和铜排之间还设置有绝缘子。结构紧凑，组装方便。

Description

一种软包储能模组

技术领域

本实用新型涉及一种储能模组，具体是一种软包储能模组。

背景技术

储能器件分软包和硬包。其中软包锂离子电容器采用锂离子电池和双电层电容器混合结构，正极采用活性炭，负极采用石墨等材料，兼具超级电容器的高功率密度、长循环寿命以及锂离子电池高能量密度的特性。软包锂离子电容器具有很高的电压保持能力，常温下25℃放置3个月，电压下降低于5％；且其具有较宽的温度使用范围，安全可靠性高。因此，相比较超级电容器与锂离子电池，软包锂离子电容器在智能小车、轨道交通、工业运输等领域具备独特的优势，尤其新能源产业的兴起，给软包锂离子电容器的发展带来了更多的机遇。

通常软包锂离子电容器单体电容和电压不能满足实际需求，因此需要将单体进行串并联形成模组进行运用。模组结构设计的合理与否将直接影响模组性能的好坏。在模组结构稳定性方面，要考虑软包锂离子电容器模组受到震动、碰撞、冲击后结构的稳定性。通常结构设计不合理易导致模组在使用过程中结构受损，模组的使用寿命减短；在热均衡方面，软包锂离子电容器模组在进行大功率充放电过程中，单体会产生大量热量。模组中不同位置处的单体散热量不同，从而导致单体温度不一致。通常模组内部单体温度高于外部，模组结构设计不合理易导致单体温度均一性差。多次循环充放电后，模组容量衰减，使用寿命缩短；在模组安全性方面，模组设计要考虑使用过程中单体发生异常的情况。

除了以上提到的锂离子电容器模组，对于锂离子电池模组等其他各种二次电池模组也存在相同的问题。

目前市场上基本通过将单体的极耳进行激光焊接以实现单体的串联，存在效率低下成组困难的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稳定性好、改善模组内部温度不均，组装效率高的软包储能模组。

为解决以上技术问题，本实用新型公开了一种软包储能模组，包括若干串联的软包单体，软包单体的上下端各设置有一极耳，相邻两个软包单体之间通过位于上端的极耳或位于下端的极耳串联连接，上下间隔，即呈蛇形排列连接，相互连接的两个极耳通过极耳连接板固定，极耳连接板固定在相邻的两个连接支架上；在相邻两个软包单体之间设置有导热支架；位于模组两端的软包单体外侧依次设置有侧绝缘板和侧支架；侧支架、侧绝缘板、连接支架和导热支架通过模组连接螺柱穿连固定；在模组的上下侧还分别设置有上绝缘板和下绝缘板；该软包模组还包括两个分别位于模组两端的铜排，铜排的一端连接位于外端的软包单体的极耳，另一端固定在侧支架上，在侧支架和铜排之间还设置有绝缘子。

进一步地，所述连接支架的下侧开设有密封边缘卡槽，上侧纵剖面呈凹型，凹型的两头凸起为凸台，中部低于凸台处为极耳连接板安装台，在该极耳连接板安装台上靠近两端处各设置有一个定位柱，该极耳连接板安装台还开设有极耳卡槽，该极耳卡槽与密封边缘卡槽贯通；所述极耳连接板上开设有可套设在定位柱上的定位孔，定位孔分别套设在相邻的连接支架的定位柱上。

进一步地，所述极耳连接板还开设有极耳连接板固定孔；所述极耳上开设有与极耳连接板固定孔对应的极耳固定孔，

所述连接支架的极耳连接板安装台上还开设有和极耳连接板固定孔位置对应的螺母卡槽。

进一步地，所述连接支架的凸台的两侧均设置有榫头和榫槽，且一侧的榫头和另一侧的榫槽的位置对应，相邻两个连接支架之间通过榫头和榫槽连接。

进一步地，所述连接支架的凸台上方设置有上下绝缘板安装孔。

进一步地，所述侧支架的两侧设置有侧折边，在侧折边上开设有侧边卡槽，在侧支架的底部设置有底部折边，在底部折边上开设有底部卡槽，在侧支架上部低于顶部处设置有螺钉平台，在该螺钉平台上设置有侧支架螺钉，绝缘子固定在该侧支架螺钉上。侧折边和底部折边均对模组具有加强作用，侧边卡槽和底部卡槽均用于外部固定模组。

进一步地，所述铜排为阶梯状，该阶梯状的上台阶面设置有用于连接极耳的极耳连接孔，下台阶面设置有用于与绝缘子固定的绝缘子固定孔。

进一步地，所述极耳连接板上设置有两个极耳穿出孔，相邻串联的软包单体的极耳各自穿过一个极耳穿出孔后交叠在极耳连接板上固定。

进一步地，所述侧支架、侧绝缘板、和导热支架的四角处以及连接支架的凸台处分别开设有侧支架通孔、侧绝缘板通孔、导热支架通孔和固定支架通孔，模组连接螺柱穿过侧支架通孔、侧绝缘板通孔、导热支架通孔和固定支架通孔后，另一端用模组固定螺母固定。

本实用新型采用极耳连接板连接两个软包单体，从而能快速连接单体组成模组，极大提高了效率，而且可随意串联模组单体数量。模组中单体并排陈列配合导热支架的散热方式，有效解决了电芯间的湿度散热，结构紧凑，空间小，能量密度高，散热性能好。整体结构合理，增强了模组结构稳定性，改善了模组内部温度不均匀、提高了模组安全性能和使用寿命。本实用新型的模组结构适用于锂离子电容器模组、锂离子电池模组等各种二次电池模组。

附图说明

图1为本实用新型的外观结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的软包单体结构示意图；

图4a为本实用新型的连接支架的结构示意图；

图4b为本实用新型的连接支架的另一侧的结构示意图；

图5为本实用新型的侧支架的结构示意图；

图6为本实用新型的铜排的结构示意图；

图7a为本实用新型的极耳连接板的结构示意图；

图7b为本实用新型的极耳连接板与极耳连接板固定螺母之间位置的结构示意图；

图8为本实用新型的侧绝缘板的结构示意图；

图9为本实用新型的的导热支架的结构示意图；

图10为连接支架和软包单体的连接结构示意图。

图中标号：1-软包单体；1.1-极耳固定孔；1.2-极耳；1.3-密封边缘；2-连接支架；2.1-极耳卡槽；2.2-定位柱；2.3-上下绝缘板安装孔；2.4-固定支架通孔；2.5-榫头；2.6-密封边缘卡槽；2.7-极耳连接板安装台；2.8-凸台；2.9-螺母卡槽；2.10-榫槽；3-侧支架；3.1-侧支架螺钉；3.2-侧边卡槽；3.3-侧折边；3.4-底部卡槽；3.5-侧支架通孔；3.6-底部折边；3.7-螺钉平台；4-铜排；4.1-电压采样线固定孔；4.2-绝缘子固定孔；4.3-极耳连接孔；5-极耳连接板；5.1-极耳穿出孔；5.2-极耳连接板固定螺母；5.3-定位孔；5.4极耳连接板固定孔；6-侧绝缘板；6.1-侧绝缘板通孔；6.2-侧绝缘板安装部；7-模组连接螺柱；8-模组固定螺母；9-绝缘子；10-上绝缘板；11-导热支架；11.1-导热折边；11.2-导热支架通孔；11.3-导热支架安装部；12-极耳连接板固定螺栓；13-下绝缘板。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本实用新型，但并不用来限定本实用新型的实施范围。

实施例1

本实用新型的软包储能模组如图1、图2所示，包括若干软包单体1、连接支架2、侧支架3、铜排4、极耳连接板5、侧绝缘板6、模组连接螺柱7、绝缘子9、上绝缘板10、导热支架11、下绝缘板13。

所述软包单体1如图3所示，该单体包括电芯，在电芯四周设置有一圈密封边缘1.3，单体的上下端各设置有一极耳1.2，从电芯经密封边缘1.3伸出，在极耳1.2上开设有两个极耳固定孔1.1。

所述连接支架2如图4a和4b所示，按图4a放置时的位置来确定上下。在该连接支架2的下侧开设有密封边缘卡槽2.6，上侧纵剖面呈凹型，凹型的两头凸起为凸台2.8，中部低于凸台2.8处为极耳连接板安装台2.7，在该极耳连接板安装台2.7上靠近两端处各设置有一个定位柱2.2，该极耳连接板安装台2.7还开设有极耳卡槽2.1，该极耳卡槽2.1与密封边缘卡槽2.6贯通。在极耳连接板安装台2.7上位于两个定位柱2.2之间处开设有两个螺母卡槽2.9。连接支架2的凸台2.8的两侧均设置有榫头2.5和榫槽2.10，且一侧的榫头2.5和另一侧的榫槽2.10的位置对应，相邻两个连接支架2之间通过榫头2.5和榫槽2.10连接。连接支架2的凸台2.8上方设置有上下绝缘板安装孔2.3。

所述侧支架3如图5所示，其两侧设置有其加强作用的侧折边3.3，在侧折边3.3上开设有用于外部固定模组的侧边卡槽3.2，在侧支架3的底部设置有同样其加强作用的底部折边3.6，在底部折边3.6上也开设有用于外部固定模组的底部卡槽3.4，在侧支架3上部低于顶部处设置有螺钉平台3.7，在该螺钉平台3.7上设置有两个侧支架螺钉3.1。在侧支架3的四角处开设有侧支架通孔3.5。

所述铜排4如图6所示，该铜排4呈阶梯状，该阶梯状的上台阶面设置有用于连接极耳1.2的极耳连接孔4.3，下台阶面上设置有绝缘子固定孔4.2以及用于固定外接的电压采样线的电压采样线固定孔4.1(绝缘子固定孔4.2和极耳连接孔4.3分别与极耳固定孔1.1、绝缘子9的位置和数量对应，电压采样线固定孔4.1设置在两个绝缘子固定孔4.2之间)。

所述极耳连接板5如图7所示，整体呈平面状，其上设置有两个长条形的极耳穿出孔5.1，在两个极耳穿出孔5.1之间开设有两个极耳连接板固定孔5.4，在每个极耳穿出孔5.1的两端均开设有一定位孔5.3。

所述侧绝缘板6如图8所示，四角位置上下伸出有侧绝缘板安装部6.2，在侧绝缘板安装部6.2上开设有侧绝缘板通孔6.1。

所述导热支架11如图9所示，四角位置上下伸出有导热支架安装部11.3，导热支架安装部11.3开设有导热支架通孔11.2，在两侧设置有导热折边11.1。

安装时，

将软包单体1的极耳1.2从连接支架2下方沿密封边缘卡槽2.6伸入，经极耳卡槽2.1从连接支架2的上方伸出。此时软包单体1的密封边缘1.3卡入密封边缘卡槽2.6。将极耳连接板5一侧的定位孔5.3套设到连接支架2的定位柱2.2上(另一侧的定位孔5.3则套设到另一个连接支架2的定位柱2.2上)，并使极耳1.2从同一侧的极耳穿出孔5.1穿出，穿出后使其折贴到极耳连接板5。相邻的软包单体1如上同样操作，极耳连接板5的另一侧的定位孔5.3则套设在相邻的连接支架2的定位柱2.2上。这样两个软包单体1的极耳1.2相互交叠在一个极耳连接板5上。再用极耳连接板固定螺栓12依次穿过两个交叠的极耳上的极耳固定孔1.1和极耳连接板5上的接连接板固定孔5.4，在用极耳连接板固定螺母5.2固定极耳连接板固定螺栓12，该极耳连接板固定螺母5.2卡在连接支架2的螺母卡槽2.9处。一个软包单体1的上端极耳和左侧相邻的软包单体1的上端极耳串联，其下端则和右侧相邻的软包单体1的下端极耳串联，整体形成了蛇形连接方式。

在相邻的两个软包单体1之间均放置一个导热支架11，在整体模组的两端则依次放置一个侧绝缘板6和侧支架3(该侧支架3为钣金制成)，再将模组连接螺柱7从一端依次穿过侧支架3、侧绝缘板6、连接支架2、导热支架11、连接支架2、导热支架11……连接支架2、导热支架11、连接支架2、侧绝缘板6、侧支架3，然后在另一端用模组固定螺母8固定。其中连接支架2和导热支架11间隔排列。

绝缘子9可预先固定在侧支架3的侧支架螺钉3.1上，铜排4通过下台阶上的绝缘子固定孔4.2固定在绝缘子9上，再通过上台阶上的极耳连接孔4.3与位于模组两端的软包单体1的极耳1.2固定在一起。绝缘子9可隔绝铜排3和侧支架3之间的电传导。

最后再将上绝缘板10、下绝缘板13分别通过螺丝与连接支架2的上下绝缘板安装孔2.3固定连接。

Claims (9)

1.一种软包储能模组，包括若干串联的软包单体(1)，其特征在于：软包单体(1)的上下端各设置有一极耳(1.2)，相邻两个软包单体(1)之间通过位于上端的极耳(1.2)或位于下端的极耳(1.2)串联连接，相互连接的两个极耳(1.2)通过极耳连接板(5)固定，极耳连接板(5)固定在相邻的两个连接支架(2)上；在相邻两个软包单体(1)之间设置有导热支架(11)；位于模组两端的软包单体(1)外侧依次设置有侧绝缘板(6)和侧支架(3)；侧支架(3)、侧绝缘板(6)、连接支架(2)和导热支架(11)通过模组连接螺柱(7)穿连固定；在模组的上下侧还分别设置有上绝缘板(10)和下绝缘板(13)；该软包模组还包括两个分别位于模组两端的铜排(4)，铜排(4)的一端连接位于外端的软包单体(1)的极耳(1.2)，另一端固定在侧支架(3)上，在侧支架(3)和铜排(4)之间还设置有绝缘子(9)。

2.根据权利要求1所述软包储能模组，其特征在于：所述连接支架(2)的下侧开设有密封边缘卡槽(2.6)，上侧纵剖面呈凹型，凹型的两头凸起为凸台(2.8)，中部低于凸台(2.8)处为极耳连接板安装台(2.7)，在该极耳连接板安装台(2.7)上靠近两端处各设置有一个定位柱(2.2)，该极耳连接板安装台(2.7)还开设有极耳卡槽(2.1)，该极耳卡槽(2.1)与密封边缘卡槽(2.6)贯通；所述极耳连接板(5)上开设有可套设在定位柱(2.2)上的定位孔(5.3)。

3.根据权利要求2所述软包储能模组，其特征在于：所述极耳连接板(5)还开设有极耳连接板固定孔(5.4)；所述极耳(1.2)上开设有与极耳连接板固定孔(5.4)对应的极耳固定孔(1.1)，

所述连接支架(2)的极耳连接板安装台(2.7)上还开设有和极耳连接板固定孔(5.4)位置对应的螺母卡槽(2.9)。

4.根据权利要求2或3所述软包储能模组，其特征在于：所述连接支架(2)的凸台(2.8)的两侧均设置有榫头(2.5)和榫槽(2.10)，且一侧的榫头(2.5)和另一侧的榫槽(2.10)的位置对应，相邻两个连接支架(2)之间通过榫头(2.5)和榫槽(2.10)连接。

5.根据权利要求4所述软包储能模组，其特征在于：所述连接支架(2)的凸台(2.8)上方设置有上下绝缘板安装孔(2.3)。

6.根据权利要求1所述软包储能模组，其特征在于：所述侧支架(3)的两侧设置有侧折边(3.3)，在侧折边(3.3)上开设有侧边卡槽(3.2)，在侧支架(3)的底部设置有底部折边(3.6)，在底部折边(3.6)上开设有底部卡槽(3.4)，在侧支架(3)上部低于顶部处设置有螺钉平台(3.7)，在该螺钉平台(3.7)上设置有侧支架螺钉(3.1)，绝缘子(9)固定在该侧支架螺钉(3.1)上。

7.根据权利要求6所述软包储能模组，其特征在于：所述铜排(4)为阶梯状，该阶梯状的上台阶面设置有用于连接极耳(1.2)的极耳连接孔(4.3)，下台阶面设置有用于与绝缘子固定的绝缘子固定孔(4.2)。

8.根据权利要求1所述软包储能模组，其特征在于：所述极耳连接板(5)上设置有两个极耳穿出孔(5.1)，相邻串联的软包单体(1)的极耳(1.2)各自穿过一个极耳穿出孔(5.1)后交叠在极耳连接板(5)上固定。

9.根据权利要求1所述软包储能模组，其特征在于：所述侧支架(3)、侧绝缘板(6)、和导热支架(11)的四角处以及连接支架(2)的凸台(2.8)处分别开设有侧支架通孔(3.5)、侧绝缘板通孔(6.1)、导热支架通孔(11.2)和固定支架通孔(2.4)，模组连接螺柱(7)穿过侧支架通孔(3.5)、侧绝缘板通孔(6.1)、导热支架通孔(11.2)和固定支架通孔(2.4)后，另一端用模组固定螺母(8)固定。

Images