CN219350486U - 电池储能装置及交通工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池储能装置，包括下壳体、电芯组件及封堵下壳体顶端开口的上壳体，电池组件位于上壳体和下壳体组合形成的空腔内，电芯组件包括电芯本体、电芯极柱和电芯防爆阀，电芯极柱和电芯防爆阀朝下设置在电芯本体的下方。在本申请提供的电池储能装置中，电芯组件设置在上壳体和下壳体形成的腔体内，且电芯极柱和电芯防爆阀朝下设置在电芯本体的下方，在发生热失控时，避免电芯防爆阀朝乘客舱喷发，延长电芯组件热失控的防护时间，提高了电池储能装置的使用安全性。

Description

电池储能装置及交通工具

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池储能装置。本实用新型还涉及一种包括上述电池储能装置的交通工具。

背景技术

随着各类新能源交通工具对搭载电量需求的不断增加以及电池储能产业的发展，以锂离子电池为代表的各种电池能量密度不断提升，对电池储能装置的安全、成本、电量集成效率等方面提出了更高的要求。电池储能装置已成为限制新能源车辆及储能等产业发展的关键因素。

传统的电池储能装置中的电芯分为几组直接通过胶黏剂固定于冷板或者其他平面结构零件上。此技术的特点表现为：同样通过相对独立的零部件实现相对独立的功能，如电池储能装置中仍然存在托盘、冷板、上盖等相对独立的零部件，托盘仍保留横梁纵梁等结构单独承担结构强度的需求，仅基于技术路线一进行了部分优化，集成效率提高有限，工艺相对复杂，系统零件数量较多，实现系统级安全难度大。

由于受限于电池储能装置的高度，而不得不在离地间隙、车高与风阻、车内空间几个方面进行妥协；受制于内部空间，热管理性能很难满足电芯需求。同时，传统电芯组件为立式电芯，电芯组件的电芯防爆阀位于上部，电芯本体热失控电芯防爆阀开阀后，热量会直接冲击甚至烧穿电池储能装置上壳体，难以实现热失控扩散后的长久防护，高温气体喷发影响到乘客舱，导致电池储能装置的使用安全性降低。

因此，如何提高电池储能装置的使用安全性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池储能装置，该电池储能装置的使用安全性提高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述电池储能装置的交通工具。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电池储能装置，包括下壳体、电芯组件及封堵下壳体顶端开口的上壳体，所述电池组件位于所述上壳体和所述下壳体组合形成的空腔内，所述电芯组件包括电芯本体、电芯极柱和电芯防爆阀，所述电芯极柱和所述电芯防爆阀朝下设置在所述电芯本体的下方。

可选地，在上述电池储能装置中，还包括安装在所述下壳体内腔的电芯固定架，所述电芯固定架内部通过间隔件形成用于容置所述电芯本体底端的限位槽。

可选地，在上述电池储能装置中，还包括安装在所述下壳体内腔的辅助固定板，所述辅助固定板包括两个，分别位于所述电芯组件沿宽度方向的相对两侧，所述辅助固定板通过电芯固定架的边缘支撑。

可选地，在上述电池储能装置中，还包括安装在所述下壳体内腔的热管理系统，所述热管理系统包括多个冷却板，所述冷却板沿所述电芯组件宽度方向夹设在所述电芯本体之间。

可选地，在上述电池储能装置中，所述冷却板通过所述间隔件支撑，所述冷却板与所述电芯本体固定连接。

可选地，在上述电池储能装置中，所述电芯固定架的底端为镂空结构，且所述电芯固定架注塑成型，所示电芯固定架的底端边沿与所述下壳体的侧壁抵接，所述电芯固定架与所述下壳体粘接。

可选地，在上述电池储能装置中，还包括设置在所述电芯组件内部的所述电芯本体外侧的弹性件及用于隔绝热的防护板，相邻所述电芯本体之间设有所述防护板。

可选地，在上述电池储能装置中，还包括安装在所述下壳体内腔的电气组件，所述电气组件与所述电芯组件连接，且位于所述电芯组件沿长度方向延伸的一端。

一种交通工具，包括动力装置及用于对所述动力装置供电的电池储能装置，其中所述电池储能装置为上述任一项所述的电池储能装置。

可选地，在上述交通工具中，所述交通工具为车辆、飞行器或船只。

在上述技术方案中，本实用新型提供的电池储能装置包括下壳体、电芯组件及封堵下壳体顶端开口的上壳体，电池组件位于上壳体和下壳体组合形成的空腔内，电芯组件包括电芯本体、电芯极柱和电芯防爆阀，电芯极柱和电芯防爆阀朝下设置在电芯本体的下方。

通过上述描述可知，在本申请提供的电池储能装置中，电芯组件设置在上壳体和下壳体形成的腔体内，且电芯极柱和电芯防爆阀朝下设置在电芯本体的下方，在发生热失控时，避免电芯防爆阀朝乘客舱喷发，延长电芯热失控的防护时间，提高电池储能装置安全等级，提高了电池储能装置的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的电池储能装置的外观图；

图2为本实用新型实施例所提供的电池储能装置的分解图；

图3为本实用新型实施例所提供的电芯固定架在下壳体内的安装位置图；

图4为本实用新型实施例所提供的电芯组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的电池储能装置的空腔结构内部结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的电芯固定架的局部放大图；

图7为本实用新型实施例所提供的下壳体的结构示意图。

其中图1-7中：

1-下壳体、2-上壳体、3-电芯组件、4-电气组件、5-热管理系统、6-辅助固定板、7-电芯固定架、8-限位槽、9-间隔件。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种电池储能装置，该电池储能装置的使用安全性提高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述电池储能装置的交通工具。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图7。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的电池储能装置包括下壳体1、电芯组件3及封堵下壳体1顶端开口的上壳体2，电池组件位于上壳体2和下壳体1组合形成的空腔内，电芯组件3包括电芯本体、电芯极柱和电芯防爆阀，电芯极柱和电芯防爆阀朝下设置在电芯本体的下方，即电芯组件3倒置设置。

其中，下壳体1包括底板及封堵底板四周形成空腔的侧板。上壳体2可以为平板结构，上壳体2与下壳体1可以通过螺纹紧固件连接。

在一种具体实施方式中，该电池储能装置还包括安装在下壳体1内腔的电气组件4，电气组件与电芯组件3连接，且位于电芯组件3沿长度方向延伸的一端。

具体的，电芯本体通过电气组件4进行电气连接，电气组件4设置在电芯组件3侧部，降低电池储能装置的高度尺寸，并提高电池储能装置的体积利用率。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的电池储能装置中，电芯组件3设置在上壳体2和下壳体1形成的腔体内，且电芯极柱和电芯防爆阀朝下设置在电芯本体的下方。电芯热失控开阀后，热量直接冲击电池储能装置的下壳体1，避免电芯防爆阀朝乘客舱喷发，延长电芯热失控的防护时间，提高电池储能装置安全等级，提高了电池储能装置的使用安全性，同时降低了对热失控防护材料的需求。

在一种具体实施方式中，该电池储能装置还包括安装在下壳体1内腔的电芯固定架7，电芯固定架7内部通过间隔件9形成用于容置电芯本体底端的限位槽8，优选，限位槽8与电芯本体一一对应，即一个限位槽8内安装一个电芯本体。为了提高组装效率，减轻重量，优选，电芯固定架7为注塑成型。间隔件9的高度低于电芯组件3顶端高度。每个限位槽8匹配所使用电芯本体的尺寸。

电芯固定架7的边缘与所述下壳体1的侧壁抵接，具体可以在电芯固定架7的在底端设有边沿结构，电芯固定架与下壳体1粘接。电芯本体可以粘接在电芯固定架7上，在满足与电芯粘接面积的同时，加大电芯固定架7与下壳体1的粘接面积。

进一步，该电池储能装置还包括安装在下壳体1内腔的辅助固定板6，辅助固定板6包括两个，分别位于电芯组件3沿宽度方向的相对两侧，辅助固定板6通过电芯固定架7的边缘支撑，优选，辅助固定板6为注塑成型塑料板，可以为实心或空心结构。本申请下壳体1、电芯固定架7和辅助固定板6整合为网状框架结构，用以承担电池储能装置的结构强度，可做到零件公用化，在满足零部件功能的同时，可大大提高系统的结构防护安全等级。

优选，电芯固定架7的底端为镂空结构，且电芯固定架7注塑成型。通过上述方式形成的电池储能装置的网状框架结构，如图3所示，可在满足热管理性能和结构性能要求的前提下，大幅减少零件数量、减重降本的同时，实现电池储能装置高强度结构防护。

本申请通过辅助固定板6承担对电芯大面膨胀的约束以及进一步提高整个电池储能装置的结构强度的功能。辅助固定板6优选为一体成型结构，可大幅度提高集成效率和生产制造节拍。辅助固定板6位于电池储能装置两侧方向，降低了车辆侧碰等工况下电芯被挤压受损的风险。

优选，辅助固定板6的长度方向的两端延伸至电芯组件长度方向的两端。

在一种具体实施方式中，该电池储能装置还包括安装在下壳体1内腔的热管理系统5，热管理系统5包括多个冷却板，具体的，冷却板优选为水冷板。冷却板沿电芯组件3宽度方向夹设在电芯本体之间。本申请将传统模组结构取消，电芯组件3与冷却板直接集成；将电芯组件3间电气连接与电芯注塑件固定结构集成，节省高度空间。本实用新型通过将电芯组件3长度方向沿空腔长度方向布置，使得冷却板及辅助固定板6能够也沿长度方向布置，在满足大面冷却提高热管理性能的同时，也降低了整车侧碰的工况下的电池储能装置的风险。

本申请，冷却板沿电芯组件3长度方向布置在电芯本体大面之间。具体的，冷却板与电芯本体固定连接，具体的，冷却板与电芯本体通过胶粘接在一起。冷却板、电芯本体和电芯固定架7通过胶粘保证结构性能，具体的，电芯固定板还可以通过螺纹紧固件结合粘贴方式与下壳体1进行双重固定连接，保证整个电池储能装置的结构强度。

本申请下壳体1具备承担结构强度及零部件的约束、外部侵入保护、与上壳体2密封等功能。电池储能装置取消内部XY向梁结构，节省体积。

在一种具体实施方式中，冷却板通过间隔件9支撑。电池储能装置集成方案的热管理系统5中的冷却板既用于热管理功能，通过与电芯大面贴合，提高热管理性能，也用于加强电芯和电池储能装置的结构强度，达到更高的强度防护安全等级。且冷却板沿电芯组件3长度方向布置，节约了电池宽度方向空间，降低了车辆侧碰等工况下冷却板两端被挤压漏液的风险。

为了提高电池储能装置的使用安全性，优选，该电池储能装置，还包括设置在电芯组件3内部的电芯本体外侧的弹性件及用于隔绝热的防护板，相邻电芯本体之间设有防护板。本申请电芯钻内设置防护板和弹性件，延长电芯热失控的防护时间，甚至可实现隔绝热失的控蔓延，降低成本节约高度空间的同时还提高了电池储能装置的安全等级。

本申请提供的电池储能装置可单独使用，也可根据功能需要，替换不同功能的电气组件4使用，进而可匹配不同使用场景的需求，对电池储能装置的数量和单个电池储能装置内的电芯本体的数量进行增减组合，进而实现自由组合。

本申请提供的电池储能装置零部件数量较少，降低系统复杂度和成本，提升系统集成效率和生产制造节拍，降低储能系统电池高度尺寸，解决电动车高度方向所面临的痛点，提高热管理性能、热失控防护安全等级和结构防护安全等级，便于广泛推广使用。

本申请提供的一种交通工具，包括动力装置及用于对动力装置供电的电池储能装置，其中电池储能装置为上述任一种电池储能装置。前文叙述了关于电池储能装置的具体结构，本申请包括上述电池储能装置，同样具有上述技术效果。

具体的，本申请提供的交通工具为车辆、飞行器或船只等，车辆具体可以为新能源电动汽车。当电池储能装置用于车辆中时，高度尺寸减小，有效降低电动车的车高和风阻，提高车内空间舒适度，解决电动车高度方向所面临的痛点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池储能装置，其特征在于，包括下壳体(1)、电芯组件(3)及封堵下壳体(1)顶端开口的上壳体(2)，所述电芯组件(3)位于所述上壳体(2)和所述下壳体(1)组合形成的空腔内，所述电芯组件(3)包括电芯本体、电芯极柱和电芯防爆阀，所述电芯极柱和所述电芯防爆阀朝下设置在所述电芯本体的下方。

2.根据权利要求1所述的电池储能装置，其特征在于，还包括安装在所述下壳体(1)内腔的电芯固定架(7)，所述电芯固定架(7)内部通过间隔件(9)形成用于容置所述电芯本体底端的限位槽(8)，所述限位槽(8)与所述电芯本体一一对应。

3.根据权利要求2所述的电池储能装置，其特征在于，还包括安装在所述下壳体(1)内腔的辅助固定板(6)，所述辅助固定板(6)包括两个，分别位于所述电芯组件(3)沿宽度方向的相对两侧，所述辅助固定板(6)通过电芯固定架(7)的边缘支撑。

4.根据权利要求2所述的电池储能装置，其特征在于，还包括安装在所述下壳体(1)内腔的热管理系统(5)，所述热管理系统(5)包括多个冷却板，所述冷却板沿所述电芯组件(3)宽度方向夹设在所述电芯本体之间。

5.根据权利要求4所述的电池储能装置，其特征在于，所述冷却板通过所述间隔件(9)支撑，所述冷却板与所述电芯本体固定连接。

6.根据权利要求2所述的电池储能装置，其特征在于，所述电芯固定架(7)的底端为镂空结构，且所述电芯固定架(7)注塑成型，所示电芯固定架(7)的底端边沿与所述下壳体(1)的侧壁抵接，所述电芯固定架(7)与所述下壳体(1)粘接。

7.根据权利要求1所述的电池储能装置，其特征在于，还包括设置在所述电芯本体外侧的弹性件及用于隔绝热的防护板，相邻所述电芯本体之间设有所述防护板。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池储能装置，其特征在于，还包括安装在所述下壳体(1)内腔的电气组件(4)，所述电气组件(4)与所述电芯组件(3)连接，且位于所述电芯组件(3)沿长度方向延伸的一端。

9.一种交通工具，包括动力装置及用于对所述动力装置供电的电池储能装置，其特征在于，所述电池储能装置为权利要求1-8中任一项所述的电池储能装置。

10.根据权利要求9所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具为车辆、飞行器或船只。

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