CN219642945U - 电芯支架、储能装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电芯支架、储能装置及用电设备，涉及电池技术领域。该电芯支架包括：支架本体和加热模块，支架本体具有阵列分布的多个容纳位；加热模块包括多个加热片，加热片为注塑件，且加热片的形状与电芯的外表面相匹配，每个加热片用于贴合对应的容纳位内所容纳的电芯。本申请实施方式中，通过在支架本体的多个容纳位内分别设置加热片，从而可通过多个加热片分别对多个容纳位内容纳的多个电芯进行加热，保证多个电芯的最佳工作温度。由于仅需要在容纳位设置加热片即可实现对电芯的加热，从而简化了电芯支架的结构，且由于加热片为注塑件，使得加热片具有一定硬度，从而避免加热片变形，导致与电芯接触不良的情况，保证了对电芯的加热效果。

Description

电芯支架、储能装置及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯支架、储能装置及用电设备。

背景技术

随着社会对清洁能源需要的日益扩大，二次电池得到了广泛地应用。二次电池包括圆柱电芯、方形电芯等。以圆柱电芯为例，圆柱电芯的最佳工作温度在20℃-35℃之间，温度过高或者温度过低都会影响圆柱电芯的使用寿命，为了保证圆柱电芯的最佳工作温度，在使用时需要对圆柱电芯进行加热。

目前，圆柱电芯模组采用蛇形板加热膜，即在每两层圆柱电芯之间设置蛇形支撑板，将PI加热膜固定在支撑板上，并在支撑板的两侧固定导热垫，通过电流对PI加热膜进行加热，导热垫将热量传递给圆柱电芯。然而，这种结构需要设计支撑板形状，并将PI加热膜背胶粘在支撑板上，导致加工程序较多，成本较高。

实用新型内容

本申请的一个主要目的在于提供一种能够简化电芯支架的结构，提高对电芯的加热效果的电芯支架、储能装置及用电设备。

为实现上述申请目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供一种电芯支架，包括：

支架本体，具有阵列分布的多个容纳位，一个所述容纳位用于容纳一个电芯；

加热模块，包括与多个所述容纳位一一对应的多个加热片，所述加热片为注塑件，所述加热片的形状与所述电芯的外形相匹配，且每个所述加热片用于贴合对应的容纳位内所容纳的电芯，多个所述加热片均与加热控制模块电连接。

本申请实施方式中，通过在支架本体的多个容纳位内分别设置加热片，从而可在加热控制模块的控制下通过多个加热片分别对多个容纳位内容纳的多个电芯进行加热，保证多个电芯的最佳工作温度。由于仅需要在容纳位设置加热片即可实现对电芯的加热，从而简化了电芯支架的结构，且由于加热片为注塑件，使得加热片具有一定硬度，从而避免加热片变形，导致与电芯接触不良的情况，保证了对电芯的加热效果。

根据本申请的一实施方式，其中，多个所述加热片分别与所述加热控制模块电连接。

本申请实施方式中，通过多个加热片与加热控制模块的单独连接，可在加热控制模块的控制下实现对每个电芯的工作温度的有效控制，从而实现多个容纳位内容纳的多个电芯的精细化控制。

根据本申请的一实施方式，其中，所述加热模块包括多个加热模组，每个所述加热模组包括多个所述加热片，每个所述加热模组的加热片并联后与所述加热控制模块电连接。

本申请实施方式中，每个加热模组的加热片并联后与加热控制模块电连接时，能够有效保证每个加热模组的多个加热片的加热电流相同，即能够有效保证每个加热模组的多个加热片对相应的电芯的加热效果的一致性。

根据本申请的一实施方式，其中，所述加热模块包括多个加热模组，每个所述加热模组包括多个所述加热片，每个所述加热模组的加热片串联后与所述加热控制模块电连接。

本申请实施方式中，每个加热模组的多个加热片串联后与加热控制模块电连接时，每个加热模组的多个加热片仅需要一个接线端子即可实现与加热控制模块的电连接，从而简化电芯支架的连接导线，以及连接导线的布线问题。

根据本申请的一实施方式，其中，每个所述加热模组包括的加热片为一体式结构。

本申请实施方式中，每个加热模组包括的加热片均为一体式结构，从而能够减少电芯支架所包括的零部件的个数，从而便于提高电芯支架的组装效率。

根据本申请的一实施方式，其中，多个所述加热模组分别与所述加热控制模块电连接。

本申请实施方式中，通过加热控制模块实现对每个加热模组的单独控制，进而实现对对应的多组电芯的精细化控制。

根据本申请的一实施方式，其中，所述容纳位用于容纳圆柱电芯，每个所述加热片均围成筒状结构。

本申请实施方式中，筒状结构的加热片能够增大对相应电芯的加热面积，便于高效的调整电芯的工作温度。

根据本申请的一实施方式，其中，所述加热片包括沿所述电芯的周向均匀分布的多个弧形板状结构的子加热片。

根据本申请的一实施方式，其中，所述容纳位用于容纳圆柱电芯，每个所述加热片均为弧形板状结构。

本申请实施方式中，弧状结构的加热片能够在保证对电芯的加热效果的同时，提高多个电芯排布的紧凑性，从而实现电芯支架的小型化。

根据本申请的一实施方式，其中，所述加热片朝向对应的容纳位的一侧具有导热胶或导热棉。

本申请实施方式中，通过导热胶的设置，提高加热片与电芯的相对稳定性，从而保证加热片对电芯的加热效果，且能够进一步提高电芯在支架本体上装配的稳定性；通过导热棉的设置，能够增大加热片与电芯的接触面积，提高对电芯的加热效果，且导热棉可减小电芯的晃动幅度，提高电芯在支架本体上装配的稳定性。

根据本申请的一实施方式，其中，所述电芯支架包括电池监控系统和加热控制模块；

所述电池监控系统与所述加热控制模块电连接，所述加热控制模块与多个所述加热片电连接，所述电池监控系统用于监测多个所述容纳位容纳的电芯的温度，以控制所述加热控制模块在多个所述加热片上加载加热电流，以对多个所述容纳位容纳的电芯进行加热。

根据本申请的一方面，提供了一种储能装置，包括多个电芯和上述一方面所述的电芯支架；

多个所述电芯与多个所述容纳位一一对应，每个所述电芯均容纳在对应的容纳位内，且每个所述加热片均在对应的容纳位内围绕并贴合所容纳的电芯。

本申请的储能装置在使用过程中，结合上述所述，在电芯支架对容纳的电芯具有更好的加热效果的情况下，能够保证储能装置使用时电性能的稳定性。

根据本申请的一方面，提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述一方面所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。

本申请的用电设备在使用过程中，结合上述所述，在储能装置具有较高的电性能稳定性的情况下，便于保证用电设备工作的稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电芯支架的俯视结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置的俯视结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的另一种电芯支架的俯视结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的又一种电芯支架的俯视结构示意图。

图5是根据一示例性实施方式示出的又一种电芯支架的俯视结构示意图。

图6是根据一示例性实施方式示出的又一种电芯支架的俯视结构示意图。

图7是根据一示例性实施方式示出的又一种电芯支架的俯视结构示意图。

图8是根据一示例性实施方式示出的又一种电芯支架的俯视结构示意图。

图9是根据一示例性实施方式示出的又一种电芯支架的俯视结构示意图。

图10是根据一示例性实施方式示出的再一种电芯支架的俯视结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、储能装置；

10、电芯支架；20、电芯；

1、支架本体；2、加热片；3、电池监控系统；4、加热控制模块；

11、容纳位；

21、接线端子；22、子加热片。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

图1示例了本申请实施方式提供的一种电芯支架10的俯视结构示意图，图2示例了本申请实施方式提供的一种储能装置100的俯视结构示意图。如图1和图2所示，该电芯支架10包括：支架本体1和加热模块，支架本体1具有阵列分布的多个容纳位11，一个容纳位11用于容纳一个电芯20；加热模块包括多个加热片2，加热片2为注塑件，加热片2的形状与电芯20的外形相匹配，且多个加热片2与多个容纳位11一一对应，每个加热片2用于贴合对应的容纳位11内所容纳的电芯20，多个加热片2均与加热控制模块4电连接。

本申请实施方式中，通过在支架本体1的多个容纳位11内分别设置加热片2，且加热片2贴合容纳位11内所容纳的电芯20，从而可在加热控制模块4的控制下通过多个加热片2分别对多个容纳位11内容纳的多个电芯20进行加热，保证多个电芯20的最佳工作温度。由于仅需要在容纳位11设置加热片2即可实现对电芯20的加热，从而简化了电芯支架10的结构，且由于加热片2为注塑件，使得加热片2具有一定硬度，从而避免加热片2变形，导致与电芯20接触不良的情况，保证了对电芯20的加热效果。

其中，加热片2可以是以电阻丝为嵌件进行注塑得到，如此，对于得到的加热片2，在自身硬度的保证下，能够对电阻丝形成更好的保护，避免电阻丝断裂的情况。在进行注塑得到加热片2时，加热片2的边缘可引出接线端子21，以便于加热片2与加热控制模块4的电连接。

可选地，支架本体1可以仅包括支架座，此时支架座具有阵列排布的多个凹槽，每个凹槽对应一个容纳位11；或者，支架本体1也可以包括支架座和上盖，上盖与支架座扣合，以围成阵列分布的多个容纳位11。

本申请实施方式中，加热片2可以固定在支架本体1上，并与对应容纳位11的电芯20仅靠物理接触实现贴合；加热片2也可以固定在支架本体1上，并与对应容纳位11的电芯20的侧面固定，实现对电芯20的贴合；当然，加热片2也可以直接固定在电芯20的侧面，实现与电芯20的贴合，再与电芯20作为整体装配在支架本体1上对应容纳位11的位置。

其中，对于加热片2与电芯20仅靠物理接触实现贴合的情况，可选地，加热片2用于贴合电芯20的一侧具有导热棉，以通过导热棉的设置，增大加热片2与电芯20的接触面积，提高对电芯20的加热效果；再者由于导热棉的设置可减小电芯20的晃动幅度，提高电芯20在支架本体1上装配的稳定性；而对于加热片2与电芯20的侧面固定的情况，可选地，加热片2朝向对应的容纳位11的一侧具有导热胶，以通过导热胶的设置，提高加热片2与电芯20的相对稳定性，即保证加热片2与电芯20的贴合效果，从而保证加热片2对电芯20的加热效果，且在加热片2与电芯20通过导热胶粘接后，能够进一步提高电芯20在支架本体1上装配的稳定性。

在一些实施方式中，多个加热片2可以单独与加热控制模块4电连接，实现加热控制模块4对多个加热片2的控制。如图1或图2所示，每个加热片2均具有接线端子21，每个加热片2的接线端子21分别与加热控制模块4电连接。

如此，通过多个加热片2分别与加热控制模块4的单独连接，可在加热控制模块4的控制下实现对每个电芯20的工作温度的有效控制，从而实现多个容纳位11内容纳的多个电芯20的精细化控制。

其中，多个加热片2可以是独立结构件，也可以是一体式结构件，当然也可以是多个加热件中的部分加热片2为一体式结构件。而对于一体式结构件，对应的多个加热片2的电阻丝相互独立，且一体式结构件上具有每个电阻丝引出的接线端子21，也即是一体式结构件具有多个相互间隔的加热区，且每个加热区具有一接线端子21，以通过一体式结构件的多个接线端实现对多个加热区的单独控制，进而实现对多个电芯20的精细化控制。

在另一些实施方式中，多个加热片2可以成组与加热控制模块4电连接，实现加热控制模块4对多个加热片2的控制。具体地，加热模块包括多个加热模组，每个加热模组包括多个加热片2，每个加热模组的加热片2以组为单位与加热控制模块4连接。如此，便于简化多个加热片2与加热控制模块4的电连接，从而简化电芯支架10所包括的连接导线，简化连接导线的布线问题，且以组为单位在一定程度上提高了多组电芯20的精细化控制。

其中，对于每个加热模组所包括的若干加热片2，若干加热片2可以是如图3或图4所示的并联后与加热控制模块4电连接，也可以是如图5或图6所示的串联后与加热控制模块4电连接。

当若干加热片2并联后与加热控制模块4电连接时，能够有效保证每个加热模组的多个加热片2的加热电流相同，即能够有效保证每个加热模组的多个加热片2对相应的电芯20的加热效果的一致性。示例地，如图3所示，每个加热模组包括两个加热片2，两个加热片2并联后与加热控制模块4电连接；或者如图4或图7所示，每个加热模组包括沿行方向分布的六个加热片2，六个加热片2并联后与加热控制模块4电连接。

当若干加热片2串联后与加热控制模块4电连接时，此时每个加热模组的多个加热片2仅需要一个接线端子21即可实现与加热控制模块4的电连接，从而步简化电芯支架10的连接导线，以及连接导线的布线问题。示例地，如图5或图6所示，每个加热模组包括沿行方向分布的六个加热片2，六个加热片2串联后仅需要一个接线端子21即可与加热控制模块4电连接。

需要说明的是，对于上述每个加热模组所包括的加热片2并联或串联的情况，如图5或图7所示，每个加热模组包括的若干加热片2可以为一体式结构件。如此，能够减少电芯支架10所包括的零部件的个数，从而便于提高电芯支架10的组装效率。

对于每个加热模组所包括的加热片2并联的情况，一体式结构件对应的若干加热片2的电阻丝相互独立，且如图3或图4所示，一体式结构件上具有若干电阻丝分别引出的接线端子21，也即是一体式结构件具有若干相互间隔的加热区，且每个加热区具有一接线端子21。对于每个加热模组所包括的加热片2串联的情况，一体式结构件对应的若干加热片2的电阻丝直接连接，且如图5或图6所示，一体式结构件上仅具有若干电阻丝引出的一个接线端子21，也即是一体式结构件具有若干相互连通的加热区，且若干加热区共用一个接线端子21。

还需要说明的是，对于上述所述的多个加热片2以组为单位与加热控制模块4连接的情况，如图5或图7所示，多个加热模组可以分别与加热控制模块4电连接；或者，如图6或图8所示，多个加热模组并联后与加热控制模块4电连接；当然，还可以是多个加热模组串联后与加热控制模块4电连接，本申请实施方式对此不做限定。

其中，对于多个加热模组分别与加热控制模块4电连接的情况，可通过加热控制模块4实现对每个加热模组的单独控制，进而实现对对应的多个电芯20的精细化控制。

结合上述所述的多个加热模组与加热控制模块4的电连接情况，以及每个加热模组所包括的加热片2与加热控制模块4的电连接情况，可以是如图7所示，每个加热模组所包括的加热片2并联后，多个加热模组分别与加热控制模块4电连接；或者如图8所示，每个加热模组所包括的加热片2并联，且多个加热模组并联后与加热控制模块4电连接；或者如图5所示，每个加热模组所包括的加热片2串联后，多个加热模组分别与加热控制模块4电连接；或者如图6所示，每个加热模组所包括的加热片2串联，且多个加热模组并联后与加热控制模块4电连接。

本申请实施方式中，加热片2主要用于对电芯20进行加热，而本申请所涉及的电芯20可以是圆柱电芯20，也可以是方形电性等。接下来以圆柱电芯20为例进行说明，此时支架本体1上的多个容纳位11用于容纳圆柱电芯20，且本申请所涉及的周向为圆柱电芯20的周向。

可选地，每个加热片2均围成筒状结构，如此能够增大加热片2对相应电芯20的加热面积，便于高效的调整电芯20的工作温度。

对于围成筒状结构的加热片2，可以是如图9所示的一体式结构的加热片2；当然，也可以是如图10所示的由多个子加热片22围成的筒状结构的加热片2，也即是每个加热片2包括沿电芯20的周向分布的多个子加热片22。

其中，每个子加热片22可以是弧形板状结构，且多个子加热片22沿周向均匀分布，以保证多个子加热片22能够更为均匀的对电芯20进行加热。示例地，如图10所示，加热片2包括两个沿周向均匀分布的子加热片22，每个子加热片22的周向弧度可以为90度、120度或150度等。

可选地，如图1所示，每个加热片2均为弧形板状结构，如此，能够在保证对电芯20的加热效果的同时，提高多个电芯20排布的紧凑性，从而实现电芯支架10的小型化。而对于每个弧状结构的加热片2，示例地，该加热片2的周向弧度为90度、100度或120度等。

在一些实施方式中，在通过电芯支架10对容纳的电芯20进行加热时，如图1所示，电芯支架10还可以包括电池监控系统3和加热控制模块4，电池监控系统3与加热控制模块4电连接，且用于监测电芯支架10内容纳的各电信的工作温度，加热控制模块4与多个加热片2电连接，以在加热控制模块4接收到电池监控系统3发送的加热信号时，根据该加热信号在加热片2加载加热电流以实现制热，进而实现对相应的电芯20进行加热。

本申请实施方式还提供了一种储能装置100，该储能装置100可以是由电芯20组成电池包、电池模组、电池簇等。如图2所示，该储能装置100包括多个电芯20和上述实施方式所述的电芯支架10；多个电芯20与多个容纳位11一一对应，每个电芯20均容纳在对应的容纳位11内，且每个加热片2均在对应的容纳位11内围绕并贴合所容纳的电芯20。如此，结合上述所述，本申请的储能装置100在使用过程中，在电芯支架10对容纳的电芯20具有更好的加热效果，以及较长的使用寿命的情况下，能够保证储能装置100使用时电性能的稳定性，同时延长储能装置100的使用寿命。

本申请实施方式还提供了一种用电设备，该用电设备可以是储能设备、车辆、储能集装箱等。该用电设备包括上述实施方式所述的储能装置100，储能装置100为用电设备供电。如此，结合上述所述，本申请的用电设备在使用过程中，在储能装置100具有较高的电性能稳定性，以及较长的使用寿命的情况下，便于保证用电设备工作的稳定性，减少用电设备的宕机时间。

在申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在申请实施例中的具体含义。

申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对申请实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为申请实施例的优选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电芯支架(10)，其特征在于，包括：

支架本体(1)，具有阵列分布的多个容纳位(11)，一个所述容纳位(11)用于容纳一个电芯(20)；

加热模块，包括与多个所述容纳位(11)一一对应的多个加热片(2)，所述加热片(2)为注塑件，所述加热片(2)的形状与所述电芯(20)的外形相匹配，且每个所述加热片(2)用于贴合对应的容纳位(11)内容纳的电芯(20)，多个所述加热片(2)均与加热控制模块(4)电连接。

2.如权利要求1所述的电芯支架(10)，其特征在于，多个所述加热片(2)分别与所述加热控制模块(4)电连接。

3.如权利要求1所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述加热模块包括多个加热模组，每个所述加热模组包括多个所述加热片(2)，每个所述加热模组的加热片(2)并联后与所述加热控制模块(4)电连接。

4.如权利要求1所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述加热模块包括多个加热模组，每个所述加热模组包括多个所述加热片(2)，每个所述加热模组的加热片(2)串联后与所述加热控制模块(4)电连接。

5.如权利要求4所述的电芯支架(10)，其特征在于，每个所述加热模组包括的加热片(2)均为一体式结构。

6.如权利要求3-5任一所述的电芯支架(10)，其特征在于，多个所述加热模组分别与所述加热控制模块(4)电连接。

7.如权利要求1-5任一所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述容纳位(11)用于容纳圆柱电芯(20)，每个所述加热片(2)均围成筒状结构。

8.如权利要求7所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述加热片(2)包括沿所述电芯(20)的周向均匀分布的多个弧形板状结构的子加热片(22)。

9.如权利要求1-5任一所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述容纳位(11)用于容纳圆柱电芯(20)，每个所述加热片(2)均为弧形板状结构。

10.如权利要求1-5任一所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述加热片(2)朝向对应的容纳位(11)的一侧具有导热胶或导热棉。

11.如权利要求1-5任一所述的电芯支架(10)，其特征在于，所述电芯支架(10)包括电池监控系统(3)和加热控制模块(4)；

所述电池监控系统(3)与所述加热控制模块(4)电连接，所述加热控制模块(4)与多个所述加热片(2)电连接，所述电池监控系统(3)用于监测多个所述容纳位(11)容纳的电芯(20)的温度，以控制所述加热控制模块(4)在多个所述加热片(2)上加载加热电流，以对多个所述容纳位(11)容纳的电芯(20)进行加热。

12.一种储能装置(100)，其特征在于，包括多个电芯(20)和权利要求1-11任一所述的电芯支架(10)；

多个所述电芯(20)与多个所述容纳位(11)一一对应，每个所述电芯(20)均容纳在对应的容纳位(11)内，且每个所述加热片(2)均在对应的容纳位(11)内围绕并贴合所容纳的电芯(20)。

13.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求12所述的储能装置(100)，所述储能装置(100)为所述用电设备供电。