CN219393588U - 一种储能电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种储能电池装置。一种储能电池装置包括储能箱、电芯组件和调温设备。储能箱包括间隔设置的多个电芯腔室和多个调温腔室，通过门板可开启地封堵插拔口。电芯组件设置于电芯腔室内，电芯组件从插拔口通过插拔的方式实现电芯组件在储能箱内的安装与拆卸，电芯组件与电芯腔室设有限制安装电芯方向的限制机构。调温设备设置于调温腔室内，可从插拔口取放。一种储能电池装置，其优势在于，极大的提高了电池的安装效率，拆装和日常维护操作简单，保证各电芯的极耳一致，避免连接错误，导致电路不通或损坏储能系统和被供电设备，调温无需外接能源，提高了热传导的效率，改善了调温效果。

Description

一种储能电池装置

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种储能电池装置。

背景技术

现在，为了节约能源，净化空气，保护自然环境，新能源技术在各个行业获得了广泛的应用。在众多行业中，因为需要的能源量较大，在电能源上需要配置大量的电池，因此，现在出现了集装箱式的储能设备，在每个集装箱内设置多个电池机架，每个机架上安装多个电池相互通过串并联的方式连接后，通过管理设备进行管理。多个集装箱构成一个整体的电能源系统，导致新能源系统的安装和日常维护难度很大，增加了大量的工作量，尤其是将电池逐个进行安装、检修、维护的工作，浪费了大量的人力、物力和时间，甚至可能影响日常能源应用。另外，每个电池都是由多个电芯相互串并联组成，在工作过程中产生了大量的热量，如果不及时将热量散出，会导致能源系统的供电效果，甚至导致系统损坏。或者在寒冷地区的户外，因为气温低，极大地影响了电池充放电，降低了电能的供应效果。

因此，现在亟待一种能够快速安装、拆卸和维护的电池设备，并且能够为每个电池设备配置调温装置，保证电池在合适的温度环境下工作。例如，公开号为CN217641603U中国实用新型专利公开了一种储能电站用储能电池模组，属于电池模组技术领域，包括安装底座和储能电池，储能电池固定安装在安装底座的内部，安装底座的上端固定安装有盖板，安装底座与盖板均为凹型结构，盖板的上表面中间位置转动安装有转筒，且转筒的两端均与盖板的内部相连通，盖板的下表面两侧均固定安装有压板，压板压持在储能电池的上表面，通过采用凹型结构的安装底座和盖板。该专利的结构，从附图可以看出，在底板上设置了多个底座，电池通过螺栓固定在底座上，箱体的两侧设有气囊，电池安装完成后，气囊通过充气对电池从前侧面进行固定。安装麻烦，需要专用设备进行充气，不易进行安装、拆卸和日常维护等的操作。该专利通过半导体制冷板对电池进行调温，但是，该装置结构复杂，需要配置调节电机、齿轮副等复杂的机构。同时，电机供电问题在该专利的说明书中未给与说明，如果调节电机通过该电池供电势必消耗大量的电量，电池对应用设备供电效果将大幅降低。如果调节电机通过外部电源供电，其所消耗的电能与电池的供电电能效率相比，至少提高了电池的成本，甚至电池供电带来的效益低于外部电源的电能的消耗。另外，电池的两个极耳形状、外观相似，在安装时极容易产生各电芯极性顺序不一致的现象，导致电芯连接错误，造成电路不通或短路的故障，甚至损毁储能系统或被供电设备。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种储能电池装置，储能箱顶盖与箱体侧壁通过快速拆装机构连接，门板采用滑动式实现插拔口的开闭，电芯通过外部套设电芯壳体直接插入电芯腔室，仅在电芯组件的一端通过螺钉固定，电芯组件与电芯腔室之间设有方向限制机构，在各电芯腔室之间设置调温腔室，在调温腔室内部设有相变材料，储能箱和各腔室的隔板均通过金属薄板件制成，解决了电信安装、拆卸和日常维护复杂，电芯安装方向错误，导致电芯连接错误，损毁储能系统或被供电设备，调温装置结构复杂，降低电池的供电效果，提高成本等问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种储能电池装置，包括：

储能箱，包括多个电芯腔室和多个调温腔室，多个所述电芯腔室和多个所述调温腔室间隔设置，在所述储能箱的一个侧面设有插拔口，通过门板可开启地封堵所述插拔口；

电芯组件，设置于所述电芯腔室内，所述电芯组件从所述插拔口通过插拔的方式实现电芯组件在所述储能箱内的安装与拆卸，所述电芯组件与所述电芯腔室设有限制安装电芯方向的限制机构；

调温设备，设置于所述调温腔室内，可从所述插拔口取放。

进一步的，所述电芯组件包括：

电芯本体；

电芯壳体，套设在所述电芯本体的外侧，所述电芯组件插入电芯腔室内时，所述电芯壳体与所述储能箱固定连接。

进一步的，所述电芯壳体包括：

壳体本体，设有上开口，在所述壳体本体的一个侧面设有固定板，所述固定板与所述储能箱可拆卸地固定连接。

进一步的，在所述储能箱的靠近所述插拔口的上部设有横梁，在横梁上对应每个所述电芯腔室设有一个第一螺钉孔；

在所述储能箱的底板上对应所述第一螺钉孔设有第二螺钉孔；

所述固定板通过板状件的两端朝向远离所述壳体本体的方向弯折，形成通过一个挡板连接两个弯折板的“几”字形结构；

在两个所述弯折板上设有分别对应所述第一螺钉孔和所述第二螺钉孔的固定孔。

进一步的，所述限制机构包括在所述电芯腔室的一个侧壁上设置的凸起结构和在所述壳体本体上设置的凹陷结构，所述凸起结构和所述凹陷结构形状相配合，并且，所述凸起结构与所述凹陷结构相对设置。

进一步的，所述电芯壳体还包括：

压片，所述压片的一端与所述固定板可脱离地卡合连接，在所述压片远离所述固定板的一端与所述壳体本体铰接。

进一步的，所述压片为弹性片，并且，所述压片呈朝向所述壳体本体内部突出的弧状。

进一步的，所述储能箱还包括：

壁板，通过后壁板的两端各连接一个侧壁板形成的几字形，所述插拔口与所述后壁板相对，并且，所述壁板与所述底板的边缘连接；

顶板，与所述底板相对设置，并且，所述顶板通过快速拆装组件与所述壁板连接；

在所述插拔口的所述顶板和所述底板上相对地各设置一个滑槽，所述门板沿所述滑槽滑动。

进一步的，所述快速拆装组件包括分别固定在所述壁板和所述顶板上的卡勾和卡环组件，通过所述卡勾和所述卡环组件之间的配合实现所述顶板与所述壁板之间的连接和拆卸。

进一步的，电芯腔室和调温腔室之间的隔板均为金属板件，金属板件厚度不大于3mm，并且所述隔板低于壁板的高度；

电芯的极耳朝向顶板方向延伸，在储能箱的上方进行各电芯的所述极耳之间的连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种储能电池装置，具有以下优势：

本技术方案优点在于顶板通过快速拆装机构与侧壁连接，门板采用滑动式对插拔口进行开闭，电芯组件通过插拔式进行拆装，极大的提高了电池的安装效率，拆装和日常维护操作简单，电芯组件与电芯腔室之间通过方向限制机构限定了电芯在安装时的方向，保证各电芯的极耳一致，避免连接错误，导致电路不通或损坏储能系统和被供电设备，调温采用相变材料实现，无需外接能源，仅通过固液转变实现吸热放热的过程，达到调节温度的目的，储能箱内部各腔室之间的隔板均采用金属薄板件制成，提高了热传导的效率，改善了调温效果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例所述的储能电池装置的立体图；

图2为本实用新型的实施例所述的储能电池装置的分解图；

图3为本实用新型的实施例所述的储能电池装置内部结构的立体图；

图4为本实用新型的实施例所述的储能箱的立体图；

图5为本实用新型的实施例所述的电芯组件的立体图；

图6为本实用新型的实施例所述的储能箱的图4的A部放大图。

附图标记说明：

100-储能箱，110-门板，120-顶板，130-壁板，131-侧壁板，132-底板，1321-滑槽，133-后壁板，140-隔板，141-凸起结构，150-横梁，160-电芯腔室，170-调温腔室，200-电芯组件，210-电芯本体，211-极耳，220-电芯壳体，221-壳体本体，2211-固定板，22111-固定孔，2212-凹陷结构，222-压片，300-调温设备，400-快速拆装组件，410-卡环组件，420-卡勾。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型中涉及“第一”、“第二”、“上”、“下”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“上”、“下”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本实用新型要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图4所示，一种储能电池装置，包括：储能箱100、电芯组件200和调温设备300。储能箱100包括多个电芯腔室160和多个调温腔室170，多个所述电芯腔室160和多个所述调温腔室170间隔设置，在所述储能箱100的一个侧面设有插拔口，通过门板110可开启地封堵所述插拔口。电芯组件200设置于所述电芯腔室160内，所述电芯组件200从所述插拔口通过插拔的方式实现电芯组件200在所述储能箱100内的安装与拆卸，所述电芯组件200与所述电芯腔室160设有限制安装电芯方向的限制机构。调温设备300设置于所述调温腔室170内，可从所述插拔口取放。

上述储能电池装置，电芯组件200通过插拔的方式插入电芯腔室160或从电芯腔室160拔出，实现电芯组件200的快速拆装，操作简单。通过限制机构限制电芯安装的方向，保证所有的电芯的同一极性的极耳排成一排，在连接各电芯的极耳时避免发生错误。在调温腔室170内设置调温设备300，并且电芯组件200和调温设备300间隔设置，有利于对电芯组件200的工作温度进行调节，保证电芯在合适的温度下进行工作，提高电芯的性能。

优选的调温设备300采用相变材料制成，相变材料的主要成分采用石蜡，石蜡在不同的温度下可为固态和液态。石蜡与其他材料以一定的比例可以形成不同温度范围的相变材料。当储能箱100内部温度升高时，相变材料吸收热量，有固态转变为液态，降低了储能箱100内部的温度。当储能箱100内部的温度降低时，相变材料释放出热量，从液态转变为固态，保证了储能箱100内部处于合适的温度。在本实施例中，相变材料的相变温度在0℃～60℃。

通过相变材料的固液转换实现储能箱100的温度的调节，保证了电池的正常工作环境温度，改善了电池的供电效果，无需利用其他能源，结构简单。

进一步的，如图5所示，所述电芯组件200包括电芯本体210和电芯壳体220。电芯壳体220套设在所述电芯本体210的外侧，所述电芯组件200插入电芯腔室160内时，所述电芯壳体220与所述储能箱100固定连接。

安装时，先将电芯本体210放入电芯壳体220中形成电芯组件200，再将电芯组件200从插入口插入电芯腔室160内。为了防止电芯组件200在电芯腔室160内晃动，需要固定电芯组件200，但是电芯本体210无法固定，所以需要增设电芯壳体220，将电芯壳体220与储能箱100进行固定。

作为一个优选方式，电芯壳体220仅仅是用来容纳电芯本体210的，因此，为了提高热传导，优选电芯壳体220的两个相对的侧壁上开设通孔，通孔可开设多个，保证电芯壳体220具有一定的强度。通孔的形状不限。

进一步的，所述电芯壳体包括：壳体本体221，设有上开口，在所述壳体本体221的一个侧面设有固定板2211，所述固定板2211与所述储能箱100可拆卸地固定连接。

电芯组件200从插入口插入电芯腔室160内，为了保证电芯组件200的稳定，优选将电芯腔室160的尺寸与电芯组件200的外形尺寸相符，给固定带来了困难，因此，将位于插入口一侧的壁板制成固定板2211。

进一步的，如图3至图5所示，在所述储能箱100的靠近所述插拔口的上部设有横梁150，在横梁150上对应每个所述电芯腔室160设有一个第一螺钉孔。在所述储能箱100的底板132上对应所述第一螺钉孔设有第二螺钉孔。所述固定板2211通过板状件的两端朝向远离所述壳体本体的方向弯折，形成通过一个挡板连接两个弯折板的“几”字形结构。在两个所述弯折板上设有分别对应所述第一螺钉孔和所述第二螺钉孔的固定孔22111。

为了便于固定，将固定孔22111制成长型孔。

进一步的，所述限制机构包括在所述电芯腔室160的一个侧壁上设置的凸起结构141和在所述壳体本体220上设置的凹陷结构2212，所述凸起结构141和所述凹陷结构2212形状相配合，并且，所述凸起结构141与所述凹陷结构2212相对设置。

在所述电芯本体210的一个侧面设有两个极耳211，在组装储能设备时，将每个电芯以同样的方向进行安装，保证同一极性的极耳211排成一排，便于各电芯之间的相互电连接，防止短路或断路的发生。因此，将电芯组件200插入电芯腔室160时，需保证以同样的方向插入，因此设置限制机构，限定电芯组件200的方向。优选的，凸起结构141设置在电芯腔室160的一个侧壁板的端部，在电芯壳体220的与凸起结构141相对位置设置凹陷结构2212，凹陷结构2212为在电芯壳体220的端部的台阶状结构。

作为优选方式，在安装时，为了进一步地保证电芯本体210的安装方向，设有台阶状凹陷结构2212的电芯壳体220的侧壁板通过弯折方式形成凹陷结构2212。相应的，在电芯本体210相应的端部也制成与凹陷结构2212相符的台阶状。

进一步的，所述电芯壳体220还包括：压片222，所述压片222的一端与所述固定板2211可脱离地卡合连接，在所述压片222远离所述固定板2211的一端与所述壳体本体221铰接。

将电芯本体210放入电芯壳体220内后，为了进一步地保证电芯本体210的稳定性，通过压片222从上方压住电芯本体210，并将压片222与电芯壳体220进行固定。

具体的，将压片222与壳体本体221铰接，便于开合，防止压片丢失。与铰接的端部相对的另一端部设置一个延长片，在固定板2211上设置一个与延长片对应的通孔，通过延长片与通孔的配合实现压片与壳体本体221的固定。

进一步的，所述压片222为弹性片，并且，所述压片222呈朝向所述壳体本体221内部突出的弧状。

弹性压片222可以压紧电芯本体210，进一步地保证电芯本体210的稳定性。

压片222压紧电芯本体210时，不能妨碍极耳211的连接，因此压片222上设有通孔。同时，为了保证电芯本体210的热量传导，电芯壳体220采用金属材料制成，但是金属材料的压片222容易导致与极耳211接触，产生短路，因此，优选的，在通孔的内圆周上设置绝缘材料。

进一步的，如图2、图4和图6所示，所述储能箱100还包括：壁板130和顶板120。壁板130为通过后壁板133的两端各连接一个侧壁板131形成的几字形，所述插拔口与所述后壁板133相对，并且，所述壁板130与所述底板132的边缘连接。顶板120与所述底板132相对设置，并且，所述顶板120通过快速拆装组件400与所述壁板130连接。在所述插拔口的所述顶板120和所述底板132上相对地各设置一个滑槽1321，所述门板110沿所述滑槽滑动。

顶板120与壁板通过快速拆装组件400连接，门板110设置成滑动开闭的方式，提高了储能设备的拆装效率，操作方便。

进一步的，如图1至图3所示，所述快速拆装组件400包括分别固定在所述壁板130和所述顶板120上的卡勾420和卡环组件410，通过所述卡勾420和所述卡环组件410之间的配合实现所述顶板10与所述壁板130之间的连接和拆卸。

快速拆装组件400可采用常用结构的卡勾420和卡环组件410，也可以采用其他的卡合结构或构件。

进一步的，电芯腔室160和调温腔室170之间的隔板140均为金属板件，金属板件厚度不大于3mm，并且所述隔板140低于壁板130的高度。电芯的极耳211朝向顶板120方向延伸，在储能箱100的上方进行各电芯的所述极耳211之间的连接。

隔板140通过金属材料制成，便于热传导，改善了温度调节的效果。隔板140与顶板之间形成空间，便于极耳211之间的连接，并且可以设置各种电子元件、电路等。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种储能电池装置，其特征在于，包括：

储能箱(100)，包括多个电芯腔室(160)和多个调温腔室(170)，多个所述电芯腔室(160)和多个所述调温腔室(170)间隔设置，在所述储能箱(100)的一个侧面设有插拔口，通过门板(110)可开启地封堵所述插拔口；

电芯组件(200)，设置于所述电芯腔室(160)内，所述电芯组件(200)从所述插拔口通过插拔的方式实现电芯组件(200)在所述储能箱(100)内的安装与拆卸，所述电芯组件(200)与所述电芯腔室(160)设有限制安装电芯方向的限制机构；

调温设备(300)，设置于所述调温腔室(170)内，可从所述插拔口取放。

2.根据权利要求1所述的储能电池装置，其特征在于，所述电芯组件(200)包括：

电芯本体(210)；

电芯壳体(220)，套设在所述电芯本体(210)的外侧，所述电芯组件(200)插入电芯腔室内时，所述电芯壳体(220)与所述储能箱(100)固定连接。

3.根据权利要求2所述的储能电池装置，其特征在于，所述电芯壳体(220)包括：

壳体本体(221)，设有上开口，在所述壳体本体(221)的一个侧面设有固定板(2211)，所述固定板(2211)与所述储能箱(100)可拆卸地固定连接。

4.根据权利要求3所述的储能电池装置，其特征在于，

在所述储能箱(100)的靠近所述插拔口的上部设有横梁(150)，在横梁(150)上对应每个所述电芯腔室(160)设有一个第一螺钉孔；

在所述储能箱(100)的底板(132)上对应所述第一螺钉孔设有第二螺钉孔；

所述固定板(2211)通过板状件的两端朝向远离所述壳体本体(221)的方向弯折，形成通过一个挡板连接两个弯折板的“几”字形结构；

在两个所述弯折板上设有分别对应所述第一螺钉孔和所述第二螺钉孔的固定孔(22111)。

5.根据权利要求4所述的储能电池装置，其特征在于，

所述限制机构包括在所述电芯腔室(160)的一个侧壁上设置的凸起结构(141)和在所述壳体本体(221)上设置的凹陷结构(2212)，所述凸起结构(141)和所述凹陷结构(2212)形状相配合，并且，所述凸起结构(141)与所述凹陷结构(2212)相对设置。

6.根据权利要求5所述的储能电池装置，其特征在于，所述电芯壳体(220)还包括：

压片(222)，所述压片(222)的一端与所述固定板(2211)可脱离地卡合连接，在所述压片(222)远离所述固定板(2211)的一端与所述壳体本体(221)铰接。

7.根据权利要求6所述的储能电池装置，其特征在于，

所述压片(222)为弹性片，并且，所述压片(222)呈朝向所述壳体本体(221)内部突出的弧状。

8.根据权利要求4所述的储能电池装置，其特征在于，所述储能箱(100)还包括：

壁板(130)，通过后壁板(133)的两端各连接一个侧壁板(131)形成的几字形，所述插拔口与所述后壁板(133)相对，并且，所述壁板(130)与所述底板(132)的边缘连接；

顶板(120)，与所述底板(132)相对设置，并且，所述顶板(120)通过快速拆装组件(400)与所述壁板(130)连接；

在所述插拔口的所述顶板(120)和所述底板(132)上相对地各设置一个滑槽(1321)，所述门板(110)沿所述滑槽(1321)滑动。

9.根据权利要求8所述的储能电池装置，其特征在于，

所述快速拆装组件(400)包括分别固定在所述壁板(130)和所述顶板(120)上的卡勾(420)和卡环组件(410)，通过所述卡勾(420)和所述卡环组件(410)之间的配合实现所述顶板(120)与所述壁板(130)之间的连接和拆卸。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的储能电池装置，其特征在于，

电芯腔室(160)和调温腔室(170)之间的隔板(140)均为金属板件，金属板件厚度不大于3mm，并且所述隔板(140)低于壁板(130)的高度；

电芯的极耳(211)朝向顶板(120)方向延伸，在储能箱(100)的上方进行各电芯的所述极耳(211)之间的连接。