CN219642917U - 一种家庭用储能电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种家庭用储能电池包，属于储能电池技术领域，针对现有技术中存在的缺乏有效的物理级防护，难以隔绝电池单体热蔓延，缺乏电池热量导出和温度均衡设计，以及采用粘贴硅胶条提供膨胀空间，且在电池单体之间设置PC片，工艺较复杂，成组效率较低的问题，本实用新型包括：电池包箱体、电池组、数个导热片和数个隔热片，电池组位于电池包箱体内部，电池组由数个电池单体排列设置构成，电池组两端设置有电池组端板，相邻电池单体之间设置有隔热片，所述导热片位于电池单体与隔热片之间以及电池单体与电池组端板之间，其目的为：一体实现隔绝热蔓延、导热均温、绝缘、提供膨胀空间等，以确保家庭用储电池包的安全性和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于储能电池技术领域，具体涉及一种家庭用储能电池包。
背景技术
随着新能源储能技术的快速发展，家庭储能也得到广泛地应用。家庭储能所涉及的电池包通常以锂离子电池作为基本储能单元，而锂离子电池在工作过程中会由于自身化学反应、过热、过充、机械冲击等导致热不稳定从而造成热失控发生。
现有技术中，家庭用储能电池包的电池单体之间采用粘贴硅胶条提供预留的膨胀空间，然后在绝缘工艺上通过在电池单体之间设置PC片进行绝缘防护，并通过对特征参数监控进行热失控预警，例如：内阻增大、电压波动和温度变化等，并没有做到物理级防护，而在大型的储能电池包中，采用七氟丙烷、全氟己酮、气溶胶等消防形式进行整体性防护。
现有技术存在以下技术问题：
1.现有的热失控防护缺乏有效的物理级防护，大型储能电池中采用的整体性防护在家庭用储能电池中，难以隔绝电池单体热蔓延。
2.现有技术缺乏电池热量导出和温度均衡设计，存在热失控发生的风险。
3.电池单体在使用过程中会产生膨胀，采用粘贴硅胶条提供膨胀空间，且在电池单体之间设置PC片进行绝缘防护，工艺较复杂，成组效率较低。
发明内容
针对现有技术中存在的缺乏有效的物理级防护，难以隔绝电池单体热蔓延，缺乏电池热量导出和温度均衡设计，以及采用粘贴硅胶条提供膨胀空间，且在电池单体之间设置PC片，工艺较复杂，成组效率较低的问题，本实用新型提出了一种家庭用储能电池包，其目的为：一体实现隔绝热蔓延、导热均温、绝缘、提供膨胀空间等，以确保家庭用储电池包的安全性和使用寿命。
为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：提供一种家庭用储能电池包，包括：电池包箱体、电池组、数个导热片和数个隔热片，电池组位于电池包箱体内部，电池组由数个电池单体排列设置构成，电池组两端设置有电池组端板，相邻电池单体之间设置有隔热片，所述导热片位于电池单体与隔热片之间以及电池单体与电池组端板之间。
较优的，本实用新型所述隔热片的材料为气凝胶。
较优的，本实用新型所述导热片的材料为导热硅胶。
较优的，本实用新型所述电池包箱体的截面为L型，电池包箱体的底部设置有围板，围板形成电池放置区，所述电池组位于放置区内，所述导热片底部与电池包箱体连接，用于将电池单体产生的热量通过导热片传递至电池包箱体，并通过电池包箱体与外环境进行热交换实现散热。
较优的，本实用新型所述电池组的外表面连接有钢带，用于对电池组内的电池单体提供预紧力。
较优的，本实用新型还包括电池管理系统、低压端子和通讯端子，所述低压端子和通讯端子都与电池管理系统连接。
较优的，本实用新型还包括高压端子，所有的电池单体电连接形成开路，所述开路的一端和一个所述高压端子电连接，所述开路的另一端和另一个所述高压端子电连接。
较优的，本实用新型所述电池包箱体连接有电池包背板，所述电池包箱体与电池包背板形成的整体截面为矩形，所述电池包箱体的两端设置有电池包端板，电池包箱体、电池包背板和两个电池包端板形成封闭空间。
较优的，本实用新型所述电池包箱体、电池包背板和两个电池包端板的内壁均设置有绝缘层。
相比现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点/有益效果：
1.本实用新型通过使用热导率极低的气凝胶作为隔热片材料，并巧妙地利用热导率高的导热片与电池包箱体之间构建高导热能力的热通道，直接对每个电池单体进行热管理，不仅可隔绝电池单体的热蔓延，还能提高电池单体的温度一致性，延长了家庭储能电池包使用寿命，同时选用的材料还具有高绝缘性，以及可为任一电池单体提供循环膨胀空间，替代了传统的PC绝缘片和硅胶条，降低了工艺难度，提高了家庭储能电池包的成组效率。
2.本实用新型通过电池包箱体、电池包背板和两个电池包端板形成电池包的整体外壳，实现装配简易便捷，成组效率高的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型一种家庭用储能电池包的爆炸结构示意图。
图2是图1中含有电池组部分的装置结构示意图。
图中标记分别为：1、电池包箱体；2、电池包背板；3、电池包端板；4、围板；5、电池组；501、电池单体；6、电池管理系统；7、高压端子；8、通讯端子；9、低压端子；10、指示灯；11、钢带；12、电池组端板。
具体实施方式
为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
实施例1：
如图1和图2所示，本实施例1提供一种家庭用储能电池包，包括：电池包箱体1、电池组5、数个导热片和数个隔热片，电池组5位于电池包箱体1内部，电池组5由数个电池单体501排列设置构成，电池组5两端设置有电池组端板12，相邻电池单体501之间设置有隔热片，所述导热片位于电池单体501与隔热片之间以及电池单体501与电池组端板12之间。所述隔热片的材料为气凝胶。所述导热片的材料为导热硅胶。
本实施例1中，由于气凝胶具有极低的导热系数，在电池单体501之间设计气凝胶隔热片可有效隔绝相邻电池单体501间的热扩散，防止任一电池单体501发生热失控后出现热蔓延而诱发相邻电池单体501热失控，进而实现隔绝热蔓延，提高家庭储能电池包的使用安全性。
本实用新型所述电池包箱体1的截面为L型，电池包箱体1的底部设置有围板4，围板4形成电池放置区，所述电池组5位于放置区内，放置区通过围板4对电池组进行固定，所述导热片底部与电池包箱体1连接，用于将电池单体501产生的热量通过导热片传递至电池包箱体1，并通过电池包箱体1与外环境进行热交换实现散热。所述电池包箱体1连接有电池包背板2，所述电池包箱体1与电池包背板2形成的整体截面为矩形，所述电池包箱体1的两端设置有电池包端板3，电池包箱体1、电池包背板2和两个电池包端板3形成封闭空间。所述电池包箱体1、电池包背板2和两个电池包端板3的内壁均设置有绝缘层。
本实施例1锂离子电池包在正常工作过程中会产生热量，若热量不及时释放，将导致电池单体501温度升高，存在热失控风险；另外，由于电池单体501的结构排布和一致性差异，电池单体501间的温差会增大，进而造成家庭储能电池包使用寿命缩短，通过在电池单体501之间设计高导热率的导热片，导热片的规格可以根据电池单体501在电池模组中的排布位置不同而变化，并使用导热硅脂作为导热材料。电池包箱体1的底部内壁涂有导热材料层，及放置区涂有导热材料层，该导热材料层与导热片底部进行接触连接，该导热材料层与电池包箱体1一体形成散热/均温通道，通过电池包箱体1与外部环境进行实时热交换，进而完成电池单体501产热量的导出与电池单体501间的均温。
气凝胶隔热片和导热片均具有优异的绝缘耐压特性并采用绝缘材料封装，同时具有良好的柔韧性，实现电池包绝缘，并可为电池单体501提供膨胀空间，提高成组效率。
本实用新型所述电池组5的外表面连接有钢带11，用于对电池组5内的电池单体501提供预紧力。
本实施例1所述钢带11的数量为两条，隔热片交替设置在电池单体501之间，导热片交替设置在电池单体501之间以及电池单体501与电池组端板12之间，通过钢带11提供预紧力将电池单体501与两端的电池包端头连接为一组。
本实用新型还包括电池管理系统6、指示灯10、低压端子9和通讯端子8，所述指示灯10、低压端子9和通讯端子8都与电池管理系统6连接。所述电池管理系统6设置在电池组5的顶部，通过隔板隔开，还包括高压端子7，所有的电池单体501电连接形成开路，所述开路的一端和一个所述高压端子7电连接，所述开路的另一端和另一个所述高压端子7电连接。
本实用新型在装配时，先放置好电池包箱体1，然后将钢带11绑好的包括电池组5的整体设备放入围板4形成的放置区内，然后对电池包箱体1两端的电池包端板3进行固定并进行接口装配，最后通过电池包背板2对整体内部进行封闭封装，起到密封防尘防水、结构支撑的作用。本实施例1装配快捷便利，适合高效生产。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，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。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种家庭用储能电池包，其特征在于，包括：电池包箱体、电池组、数个导热片和数个隔热片，电池组位于电池包箱体内部，电池组由数个电池单体排列设置构成，电池组两端设置有电池组端板，相邻电池单体之间设置有隔热片，所述导热片位于电池单体与隔热片之间以及电池单体与电池组端板之间。
2.根据权利要求1所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，所述隔热片的材料为气凝胶。
3.根据权利要求1所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，所述导热片的材料为导热硅胶。
4.根据权利要求1所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，所述电池包箱体的截面为L型，电池包箱体的底部设置有围板，围板形成电池放置区，所述电池组位于放置区内，所述导热片底部与电池包箱体连接，用于将电池单体产生的热量通过导热片传递至电池包箱体，并通过电池包箱体与外环境进行热交换实现散热。
5.根据权利要求1所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，所述电池组的外表面连接有钢带，用于对电池组内的电池单体提供预紧力。
6.根据权利要求1所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，还包括电池管理系统、低压端子和通讯端子，所述低压端子和通讯端子都与电池管理系统连接。
7.根据权利要求1所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，还包括高压端子，所有的电池单体电连接形成开路，所述开路的一端和一个所述高压端子电连接，所述开路的另一端和另一个所述高压端子电连接。
8.根据权利要求4所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，所述电池包箱体连接有电池包背板，所述电池包箱体与电池包背板形成的整体截面为矩形，所述电池包箱体的两端设置有电池包端板，电池包箱体、电池包背板和两个电池包端板形成封闭空间。
9.根据权利要求8所述的一种家庭用储能电池包，其特征在于，所述电池包箱体、电池包背板和两个电池包端板的内壁均设置有绝缘层。
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