CN219017797U - 一种储能电源 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种储能电源，所述储能电源包括：底壳，所述底壳内具有中空的容纳空间；多个电芯，设置在所述容纳空间内；其中，所述多个电芯的至少部分与所述底壳接触。根据本发明的一种储能电源，减少了电芯封装成电池包的封装流程，减少了由于电池包堆叠而产生的安全隐患，整体上降低了储能电源规模化生产成本。

Description

一种储能电源

技术领域

本申请属于储能设备技术领域，更具体地说，是涉及一种储能电源。

背景技术

储能电源是通过电芯充电储存电能，并在需要时输出电芯所储电能的设备，储能电源因其可移动性、功率较大而多应用于户外和应急情况。相关的储能电源将多个电芯封装成电池包后再放置到储能电源的外壳内进行储能电源的装配。封装电芯成为电池包的流程一般是将多个电芯合成模组并通过支架固定，然后完成各个电芯之间的焊接连接，从而形成电池包。

在电芯封装成电池包的过程中，电芯的固定、储存、转运都需要耗费较多的人力、时间和辅助加工材料。并且，电池包在放置到储能电源的外壳之前，由于相互堆叠容易产生电起火等安全隐患。这些缺陷和不稳定因素都将导致生产成本增加，不利于储能电源的规模化生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种储能电源，以解决储能电源规模化生产中生产成本较高的技术问题。

本申请的技术方案是这样实现的：本申请实施例提供一种储能电源，包括：底壳，所述底壳内具有中空的容纳空间；多个电芯，设置在所述容纳空间内；其中，所述多个电芯的至少部分与所述底壳接触；盖体，与所述底壳可拆卸地连接，以使所述多个电芯封装在所述盖体和所述底壳内；其中，所述电芯具有用于焊接的连接片，所述连接片伸出所述盖体。

一些实施例中，所述底壳包括：本体；多个定位件，固定在所述本体的内表面上，多个所述定位件在第一方向上间隔设置；其中，每个所述定位件设置有定位槽以卡接对应的一个所述电芯。

一些实施例中，所述底壳的长度方向沿所述第一方向，所述定位件沿第二方向延伸，所述第一方向垂直所述第二方向；所述底壳还包括：加强筋，所述加强筋沿第二方向突出于所述本体的内表面设置，且所述加强筋设置与两个所述定位件相邻设置。

一些实施例中，所述底壳还包括：柔性件，铺设于所述本体的内表面，以与所述电芯接触。

一些实施例中，所述本体的内表面为平面或所述本体内表面包括多个第一弧形面，所述第一弧形面与所述电芯的表面曲率相同。

一些实施例中，所述盖体的内表面包括多个第二弧形面，所述第二弧形面与所述电芯的表面曲率相同。

一些实施例中，所述盖体开设多个散热孔，每个散热孔设置在对应的一个所述电芯的上方。

一些实施例中，所述盖体开设连接孔，所述连接孔位于所述电芯的端部以用于所述连接片通过。

一些实施例中，相邻的两个所述电芯的端部连接同一个所述连接片，所述电芯在正极和负极处设置绝缘片。

本申请实施例提供了一种储能电源，该储能电源包括底壳和多个电芯，该底壳内具有中空的容纳空间，多个电芯设置在所述容纳空间内，其中，所述多个电芯的至少部分与所述底壳接触。本申请实施例通过设置底壳和多个电芯，将电芯直接设置在底壳内的容纳空间内，将电芯直接封装在储能电源的底壳内，而不需要经过将电芯先封装成电池包再放入底壳进行装配从而减少了电芯封装成电池包的封装流程；而且电芯在装配到底壳之后再进行焊接，减少了由于电池包堆叠而产生的安全隐患；整体上降低了储能电源规模化生产成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的储能电源的立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的储能电源的分解示意图；

图3为本申请实施例提供的底壳的立体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的盖体的立体结构示意图；

附图标记说明：

10、电芯；110、连接片；111、负极连接片；112、正极连接片；120、绝缘片；20、底壳；210、本体；220、定位件；221、定位槽；230、加强筋；240、柔性件；250、容纳空间；30、盖体；310、散热孔；311、弧形加强筋；320、连接孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本实用新型中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位，“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向，可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。说明书附图中的XYZ三维坐标系可以理解是储能电源在一种状态下的绝对坐标系，该状态可以是正常使用状态也可以不是。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。“多个”表示大于或等于两个。

储能电源也可称为户外电源或应急电源等，相关储能电源通常具有两层壳体，内壳用于将多个电芯封装成电池包，外壳用于封装电池包、电路板等其他部件。相关储能电源一方面需要两层壳体，增加了材料和装配成本，另一方面电芯封装成电池包后且未放置到外壳内时堆叠设置容易产生安全隐患。

本申请实施例提供了一种储能电源。图1为储能电源完成电芯装配后的立体示意图，图2是储能电源各部件的爆炸示意图。如图1和图2所示，储能电源包括底壳20和多个电芯10。可以理解，底壳20是储能电源整个装置的外壳的部分，也就是说，底壳20的外表面是与储能电源所在的外界环境相接触的。如图2所示，底壳20内具有中空的容纳空间250，多个电芯10设置在底壳20的容纳空间250内。可以理解，底壳20本身可以是不设置通孔与容纳空间250连通的，也可以设置通孔与容纳空间250连通。多个电芯10可以全部位于容纳空间250内，也可以部分位于容纳空间250内，例如，每个电芯10的下部位于容纳空间250内，而上部则突出到底壳20的上方。其中，如图1和图2所示，多个电芯10至少部分与底壳20相接触。例如，多个电芯10的底部和/或侧部的表面可以直接和底壳20的内表面接触。那么，电芯10的至少部分直接由底壳20完成封装，从电芯到储能电源的外侧可以只有单层的底壳，不需要将电芯封装成电池包之后再放入到底壳内进行装配。

本申请实施例提供了一种储能电源，该储能电源包括底壳和多个电芯，该底壳内具有中空的容纳空间，多个电芯设置在所述容纳空间内，其中，所述多个电芯的至少部分与所述底壳接触。本申请实施例通过设置底壳和多个电芯，将电芯直接设置在底壳内的容纳空间内，将电芯直接封装在储能电源的底壳内，而不需要经过将电芯先封装成电池包再放入底壳进行装配从而减少了电芯封装成电池包的封装流程；而且电芯在装配到底壳之后再进行焊接，减少了由于电池包堆叠而产生的安全隐患；整体上降低了储能电源规模化生产成本。

在一些实施例中，如图2所示，储能电源还包括盖体30。盖体30设置在底壳20与电芯10上方，并与底壳20可拆卸地连接，便于在工艺过程中替换不合格电芯10。其中，可以理解，盖体30并不一定是储能电源整体的外壳部分，而可以是用来与底壳20一起封装电芯10的部件，在完成电芯的封装之后还可以在该盖体30的上方再装配电路板等其他部件，之后可以再装配储能电源整体的上壳(属于外壳的组成部分)。具体的，将多个电芯10安放入底壳20的容纳空间250中，再在电芯10上方盖上盖体30，连接盖体30和底壳20，从而让中间的电芯10固定。如图2所示，电芯10具有用于焊接的连接片110，并且连接片110一部分向上延伸伸出盖体30，从而能够在完成电芯的装配后(盖设盖体之后)通过焊接连接片将各个电芯10电连接成电池组。本实用新型实施例通过设置盖体以及在电芯上设置伸出盖体的连接片，从而可以将电芯放置到储能电源的整体的底壳(属于外壳的组成部分)并盖设盖体完成电芯的装配后，再进行电芯之间的电连接，之后即完成储能电源的整体装配，由此不存在已焊接完毕的待装配到外壳的电池包的堆叠，从而有效减少了电池包堆叠造成的电起火的安全隐患。需要说明的是，本申请实施例并不限定连接片的连接位置和连接方式。例如，如图2所示，在底壳20的宽度方向(Y方向)设置多个电芯，电芯的正负极交替布置，每个连接片110成T字形，每个连接片连接相邻两个电芯，并伸出一端到盖体30外。

在一些实施例中，如图3所示，底壳20包括本体210和多个定位件220。多个定位件220固定在本体210的内表面。需要说明的是，本体210的内表面指底壳20靠近容纳空间250的一侧表面，内表面可以与电芯10直接或间接接触。多个定位件220在第一方向上间隔设置，第一方向可以为底壳20的长度方向，即图1和图2所示的X方向，例如，图3所示，在第一方向上间隔设置了4个定位件220，分别定位两组电芯10的两端。如图3所示，每个定位件220设置有定位槽221，其中，每个定位件220上设置的定位槽221可以有多个，每个定位槽221卡接的一个对应的电芯10，从而将电芯10固定于底壳20。需要说明的是，本申请实例不限定定位件220的间隔距离和卡接对应电芯10的位置，可以间隔接近一个电芯10的轴向长度，也可以是其他长度；可以卡接电芯10的中部也可以卡接电芯10的正负极部或者其他位置，只要间隔距离和卡接位置能够合适固定对应的电芯10即可。本申请提供的一种实施例中，如图3所示，将间隔设置为接近一个电芯10的轴向长度，卡接位置靠近正负两极，以便于增大底壳20内表面可利用的连续空间。

在一些实施例中，如图3所示，底壳20的长度方向沿第一方向，定位件220沿第二方向延伸。第一方向同时也是电芯10的轴向方向，也就是说，底壳20的长度可以根据电芯10的长度、数量进行适应性调整。底壳20还包括加强筋230，加强筋230沿第二方向突出于本体210的内表面设置。本体210的内表面已在上文解释，此处不再赘述。加强筋230为突出设置，主体高度应该予以限定，控制在底壳20与盖体30合围成的封装结构内。加强筋230与两个定位件220相邻设置，设置在两个相邻定位件220的中间，可以理解的是，此处的两个定位件220应该是分别卡接两侧电芯10的定位件220。加强筋230设置在两个定位件220相邻位置，便于提高整体结构的刚性和强度，同时隔绝两侧电芯10的正负极，避免因碰撞接触导致短接。本申请提供的一种实施例中，如图3所示，为适应整体结构，加强筋230的上半部分设置在盖体30上，下半部分设置在底壳20上，功能上不产生影响，仍可以增加结合面的强度。在加强筋230的一侧留有缺口，便于穿过连接片110连接两侧的电芯10。

在一些实施例中，如图3所示，底壳20还包括柔性件240。柔性件240铺设于所述本体210的内表面，以与所述电芯10直接接触。需要说明的是，接触是指除去与定位件220卡接的位置，电芯10的受力面和与柔性件240的接触面相重合，而不会受到本体210直接施加的力和力矩。柔性件240可以选择缓冲棉，一方面能够吸收冲击和震动，阻隔环境热。另一方面利用其回弹性能进行定位，消除电芯10因配合公差导致的晃动，起到保护作用。

在一些实施例中，本体210的内表面可以是平面，或包括多个第一弧形面。本体210的内表面设置为平面有着较高的自由性，可以更为灵活地安装柔性件240和电芯10。本体210的内表面可以设置为多个第一弧形面，可以理解的是，第一弧形面的数量应与封装的电芯10数量相同，每个第一弧形面的位置也应与封装的每个电芯10位置相对应。每个第一弧形面与电芯10的表面曲率相同，能够在安放电芯10后减小电芯10的晃动，从而提高稳定性和安全性。可以理解的是，将本体210的内表面设置为多个第一弧形面，为更好地封装固定，柔性件240也应对应设置多个弧形面，每个弧形面与所述电芯10的表面曲率相同，且刚好能贴合铺设在每个第一弧形面上。

在一些实施例中，如图4所示，盖体30的内表面包括多个第二弧形面。为显示清楚起见，图4所示的盖体30放置方向与图1和图2所示的盖体30放置方向相反，从而能够示意出盖体30靠近电芯10一侧的结构设置。需要说明的是，盖体30的内表面定义与本体210的内表面类似，指靠近电芯一侧的表面。如图4所示，盖体30的内表面并不是没有拐点的一整个光滑弧面，而是存在界限的多个弧面，相邻弧面之间并不是光滑过度，存在明显界限，例如，每个第二弧形面的曲率与电芯10的曲率一致，每个第二弧形面在第二方向(底壳宽度方向，图1和图2所示Y方向)的宽度与电芯10的宽度相同或略大于电芯10的宽度，以便于与电芯10表面贴合，使得电芯10稳定的封装在盖体30和底壳20内。可以理解的是，第二弧形面的数量应与封装的电芯10数量相同，每个第二弧形面的位置也应与每个第一弧形面和封装的每个电芯10位置相对应。设置多个第二弧形面，使盖体30在与底壳20连接后能够将电芯10容纳。每个第二弧形面与每个电芯10的表面曲率相同，能够更好地固定电芯10位置，同时有利于提高流水线作业焊接工艺的准确度。

在一些实施例中，如图4所示，盖体30开设有多个散热孔310。需要说明的是，在储能电源工作的过程中，电池内部进行能量转化会放出热量。热量逐渐累积导致温度过高，会对结构产生热应力变形、引起零部件失效、影响电池寿命，甚至产生安全隐患。在盖体30上开设散热孔310，能够利用气流带走热量，减少电池积热导致的危害。如图1所示，每个散热孔310设置在对应的一个电芯10的上方，具体的，散热孔310设置为相对于电芯的表面尺寸而言尺寸较大的矩形，散热孔310旁设有弧面加强筋311，从而能够在保证结构强度的同时增大与气流的接触面积，均匀地进行散热。此外，放置在盖板30上方的电路板一般采用背面散热的方法，将热量传导到电芯10一侧。散热孔310设置在电芯10的上方，可以通过共用散热器同时给电路板和电池散热，能够提高空间利用率并减少结构成本。

在一些实施例中，如图4所示，盖体30开设有连接孔320，连接孔320位于电芯10的端部。具体的，盖体30在电芯10靠近加强筋230一侧的端部开设的连接孔320为矩形孔，盖体30在电芯10远离加强筋230一侧的端部开设的连接孔320适应性调整为矩形槽。连接孔320的大小足够连接片110头部通过并留有裕量，连接孔320的数量能够使所有连接片110都通过并伸出盖体30。开设连接孔320便于电芯10在盖上盖体30进行固定的情况下，仍可以进行焊接作业。

在一些实施例中，如图2所示，相邻的两个电芯10的端部连接同一个连接片110。具体的，相邻可以是在第二方向上相邻，也可以是在第一方向上相邻，相邻两个电芯10的选择取决于电路的布置。同一个连接片110连接相邻电芯10的正极和负极，通过焊线连接电路板。在电芯10的电路连线中，位于最前端的电芯10的正极与正极连接片112相连，位于最后端的电芯10的负极与负极连接片111相连。正极连接片112用于输出整组电芯的正极，负极连接片111用于输出整组电芯的负极。正极连接片112和负极连接片111在盖体30上限定位置伸出，使用加强筋230进行分隔。通过设置连接片110，能够输出电流到电路板上，并完成电池组的串并联。在每个电芯10的正极和负极端部设置绝缘片120，能够将不需要连接的电芯10间进行绝缘、隔断，保持断路，避免故障和安全隐患。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种储能电源，其特征在于，包括：

底壳，所述底壳内具有中空的容纳空间；

多个电芯，设置在所述容纳空间内；其中，所述多个电芯的至少部分与所述底壳接触；

盖体，与所述底壳可拆卸地连接，以使所述多个电芯封装在所述盖体和所述底壳内；

其中，所述电芯具有用于焊接的连接片，所述连接片伸出所述盖体。

2.根据权利要求1所述的储能电源，其特征在于，所述底壳包括：

本体；

多个定位件，固定在所述本体的内表面上，多个所述定位件在第一方向上间隔设置；其中，每个所述定位件设置有定位槽以卡接对应的一个所述电芯。

3.根据权利要求2所述的储能电源，其特征在于，所述底壳的长度方向沿所述第一方向，所述定位件沿第二方向延伸，所述第一方向垂直所述第二方向；所述底壳还包括：

加强筋，所述加强筋沿第二方向突出于所述本体的内表面设置，且所述加强筋设置与两个所述定位件相邻设置。

4.根据权利要求2所述的储能电源，其特征在于，所述底壳还包括：

柔性件，铺设于所述本体的内表面，以与所述电芯接触。

5.根据权利要求2所述的储能电源，其特征在于，所述本体的内表面为平面或所述本体内表面包括多个第一弧形面，所述第一弧形面与所述电芯的表面曲率相同。

6.根据权利要求1-5任一项所述的储能电源，其特征在于，所述盖体的内表面包括多个第二弧形面，所述第二弧形面与所述电芯的表面曲率相同。

7.根据权利要求6所述的储能电源，其特征在于，所述盖体开设多个散热孔，每个散热孔设置在对应的一个所述电芯的上方。

8.根据权利要求6所述的储能电源，其特征在于，所述盖体开设连接孔，所述连接孔位于所述电芯的端部以用于所述连接片通过。

9.根据权利要求1所述的储能电源，其特征在于，相邻的两个所述电芯的端部连接同一个所述连接片，所述电芯在正极和负极处设置绝缘片。

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