CN219658838U - 一种储能设备的电池架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种储能设备的电池架,主要解决现有储能设备的电池组或电池包不便于安装和拆卸、安装拆卸效率较低的问题。电池架包括两个安装支架,安装支架包括多个用于支撑电池包的第一支撑梁和固定第一支撑梁的第二支撑梁;两个安装支架上位于同一高度的两个第一支撑梁之间构成电池包安装位;每个第一支撑梁上设置有用于与电池包相配合的滑动装置,电池包能够通过滑动安装的方式输送至电池包安装位内,并通过设置在安装支架上的限位装置实现定位。该安装支架使得电池包能够方便可靠的进行安装拆卸,避免在安装和拆卸过程中对电池产生损坏。
Description
技术领域
本实用新型属于电池领域,具体涉及一种储能设备的电池架。
背景技术
由于锂电池具有能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低等优点,逐渐成为储能的主流产品。锂电池储能设备的大规模应用,对于保障电网安全稳定运行做出了突出贡献。
为提高储能设备的能量密度,目前将多个锂电池集成在支架上,通过支架装载尽可能多的电池。例如,中国专利CN218005115U公开了一种电池机架及电池集装箱,该电池机架包括整体框架以及设置在整体框架内部的支撑组件,支撑组件将整体框架的内部划分出多个容纳空间,多个容纳空间用于分别存放电池包,支撑组件用于支撑电池包,支撑组件上设有限位件,限位件位于电池包的安装路径的末端,用于与电池包卡接以将电池包固定。该电池机架通过在支撑组件上设置限位件与电池包卡接,能够防止电池包偏位,结构简单、成本低、可靠性高。
虽然,以上电池机架提高了储能设备中电池的密度,但是,由于在电池机架多个电池组或电池包由上至下依次多层安装,因为单个电池组或电池包的重量在600kg左右,对较大重量的电池组或电池包进行安装和拆卸时,不仅需要采用专用工装辅助进行,还使得储能设备的安装效率较低,或者某一电池组或电池包损坏更换时,无法安全可靠的对其进行更换。
发明内容
为解决现有储能设备的电池组或电池包不便于安装和拆卸、安装拆卸效率较低的问题,本实用新型提供一种储能设备的电池架。
为解决上述问题,本实用新型的技术方案是:
本实用新型提供一种储能设备的电池架,其中,所述储能设备包括多个电池包;所述电池架包括两个安装支架,所述安装支架包括多个用于支撑电池包的第一支撑梁和固定第一支撑梁的第二支撑梁;两个安装支架上位于同一高度的两个第一支撑梁之间构成电池包安装位;每个第一支撑梁上设置有用于与电池包相配合的滑动装置,所述电池包能够通过滑动安装的方式输送至电池包安装位内,并通过设置在安装支架上的限位装置实现定位。该安装支架使得电池包能够方便可靠的进行安装拆卸,避免在安装和拆卸过程中对电池产生损坏。
上述滑动装置可为导轨滑块结构,也可为滑动滚轮结构,还可为滑动轴承结构,只要能够使电池包在第一支撑梁上滑动移动即可。考虑到安装便捷性、低成本以及滑动可靠性,首选为滑动滚轮结构,其中,单个第一支撑梁上设置有多个滑动滚轮,滑动滚轮两两一组均布在第二支撑梁上,使得电池包能够稳定可靠的在第二支撑梁上滑动。
进一步地,为保证滑动滚轮的可靠安装,可在第一支撑梁上设置横截面为T型的导向块,上述滑动滚轮设置在T型导向块上。同时,该T型导向块还可与电池的滑动轨道相配合,使得电池能够在第一支撑梁上线性滑动,保证滑动时电池移动的可靠性。
进一步地,所述第二支撑梁的顶部和底部分别设置有连接板,所述连接板分别用于与储能设备箱体的顶盖和底板固定连接,上述连接板的设置,可将电池架与储能设备的箱体可靠连接,避免电池在外力因素下产生倾斜或坍塌的风险。
进一步地,所述限位装置包括限位部和锁紧部,所述限位部用于对电池包的滑动进行位置限位,所述锁紧部用于对电池包进行位置锁定,限位部能够对电池包移动过程中进行可靠限位,防止其脱出第一支撑梁,锁紧部能够对电池包的位置进行可靠锁定,对电池包安装到位后的位置进行锁定,使得电池包稳定可靠的安装至安装支架上。
通过上述安装支架对多个电池包安装后,电池的安装密度较大,由于电池高度聚集,在电池过充过放、过热、机械碰撞等因素影响下,容易导致热失控,热失控的发生会进一步的使得电池着火,严重时引发爆炸,产生安全隐患。基于此,上述电池架还集成有热失控烟气排放通道,热失控烟气排放通道将多个电池产生的热失控烟气排放至储能设备外部或者排放至热失控烟气处理装置中进行集中处理,避免单个电池热失控时产生的高温高压烟气对其它未发生热失控的电池产生影响。
此时,可对电池架进一步进行结构优化,即将安装支架与热失控烟气排放通道一体化,安装支架即能作为储能设备中电池的支撑架,还能作为热失控烟气的排放通道。具体的,安装支架中的部分第一支撑梁为中空结构,且该中空结构的第一支撑梁用于与至少一个电池的泄爆部连接;至少一个第二支撑梁为中空结构,且中空的第二支撑梁均与中空的第一支撑梁连通,形成热失控烟气通道,该种将热失控烟气排放装置与安装支架一体化的结构,使储能设备无需单独设置热失控烟气排放装置,不仅能够节省储能设备箱体内的安装空间,还能够减小储能设备的制作成本。
进一步地,可将全部第一支撑梁和第二支撑梁设置为中空结构,此时,热失控烟烟气在第一支撑梁和第二支撑梁的多个腔体中弥散,增加了热失控烟气的行程,避免多个电池发生热失控时热失控烟气在个别第一支撑梁和第二支撑梁中聚集,产生安全隐患。
上述将热失控烟气通道与电池架集成为一体的结构,对第一支撑梁和第二支撑梁内部中空腔体的气密性要求较高,其加工和制作要求较高。此时,可将热失控烟气通道与电池设置为分体式结构,通过热失控烟气管路保证其气密性,在本实用新型中,热失控管路包括多个第一汇流管和至少一个第二汇流管;所述第一汇流管用于与至少一个电池的泄爆部连接,所述安装支架中的至少一个第二支撑梁为中空结构,所述第二汇流管设置在中空的第二支撑梁内,且均与多个第一汇流管连接。上述热失控烟气管路可部分嵌入至安装支架内,使热失控烟气排放装置所占用的安装空间减小,储能设备的箱体内可放置更多的电池,同时,第二支撑梁可对第二汇流管进行保护,避免在外力作用下对第二汇流管产生损坏。
为进一步地减小热失控烟气排放装置所占用的空间,部分第一支撑梁为中空结构,所述第一汇流管设置在中空的第一支撑梁内,该种结构可将热失控烟气排放装置全部嵌入安装支架内,使得其完全不占用储能箱体内的安装空间。
为方便现场安装和拆卸,上述第二汇流管上还设置有多个连接头,多个连接头穿过第二支撑梁的侧壁与第一汇流管连接,该种结构使得第二汇流管可在第二支撑梁的外部与第一汇流管进行连接,避免了在第二支撑梁有限空间内连接的各种局限性。
和现有技术相比,本实用新型技术方案具有如下优点:
本实用新型安装支架上设置有滑动装置,该滑动装置能够使电池包在安装支架上快速滑动,便于电池包的安装和拆卸,不仅提高了整个储能设备的安装效率,还提高了其安装的可靠性。
本实用新型安装支架和热失控烟气排放装置集成在一起,不仅能够节省储能设备的安装空间,在有限的空间内能够排布更多的电池,还提高了电池的能量密度和储能集装箱的空间利用率,使储能集装箱的集成度更高。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有储能设备中支撑架与热失控烟气排放装置的结构示意图;
图2为本实用新型实施例1中电池架的结构示意图一;
图3为本实用新型实施例1中电池架的结构示意图二;
图4为本实用新型实施例1中电池架的结构示意图三;
图5为本实用新型实施例1中电池架导向块与电池包滑动轨道结构示意图;
图6为本实用新型实施例3中电池架的结构示意图一;
图7为本实用新型实施例3中电池架的结构示意图二;
图8为本实用新型实施例3中第一汇流管与电池包配合的结构示意图;
图9为本实用新型实施例3中电池架中储液仓的结构示意图。
图10为本实用新型实施例2中的电池架的结构示意图一;
图11为本实用新型实施例2中的电池架的结构示意图二;
图12为本实用新型实施例2中的电池架与大容量电池的安装示意图一;
图13为本实用新型实施例2中的电池架与大容量电池的安装示意图二。
附图标记:1-电池包,2-安装支架,3-滑动装置,4-锁紧部,5-L板,6-第一汇流管,7-第二汇流管,8-支管,9-储液仓,10-泄爆部,11-共享管路,12-排烟管,13-排液阀,14-进烟口,15-滑动轨道,21-第一支撑梁,22-第二支撑梁,23-连接板,31-滑动滚轮,32-导向块,101-电池,102-汇流管,103-泄压管,104-支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用来解释本实用新型的技术原理,目的并不是用来限制本实用新型的保护范围。
为满足不同的容量要求,现有储能设备将多个电池进行串并联,上述串并联的电池可为现有的单体圆柱电池、方壳电池,也可为现有的单体电池组成的电池包。本实用新型提供一种电池架,该电池架适用于上述储能设备中多个电池包的安装排布。
实施例1
如图2至图5所示,本实施例提供的电池架包括间隔且相对设置的两个安装支架2,安装支架2包括多个用于支撑电池包1的第一支撑梁21和固定第一支撑梁21的第二支撑梁22;两个安装支架2上位于同一高度的两个第一支撑梁21之间构成电池包安装位;每个第一支撑梁21上设置有用于与电池包1相配合的滑动装置,电池包1能够通过滑动安装的方式输送至电池包安装位内,并通过设置在安装支架上的限位装置实现定位。
单个安装支架2中,第一支撑梁21和第二支撑梁22的数量、排布方式不受限制。例如,多层分布的第一支撑梁21与两个第二支撑梁22形成梯子状的结构,该种结构适用于重量较小的电池;或者,多层分布的第一支撑梁21与三个以上第二支撑梁22形成网格状结构,该种结构的支撑稳定性更好。
通过第一支撑梁21和第二支撑梁22组成安装支架2后,两个安装支架2可独立安装至储能设备箱体内,也可通过连接梁连接在一起,随后再将其安装至储能设备箱体内,但连接梁的安装不能干涉电池包1的安装和拆卸。
为尽量提高储能设备中电池的安装密度,本实用新型安装支架2上的第一支撑梁21为多层分布式结构,即多个第一支撑梁21在第二支撑梁22上由上至下依次排布,此时,两个安装支架2上形成有由上至下依次排布的多个电池包安装位,该种排布方式使得储能设备的空间利用率高、集成度高、尺寸规整。
为方便电池包1的可靠安装和拆卸,本实用新型安装支架2的第一支撑梁21上设有用于与电池包1相配合的滑动装置3,使电池包1能够在安装支架2上滑动。该滑动装置3可为导轨滑块结构,也可为滑动滚轮结构,还可为滑动轴承结构,其只要能够使电池包1在第一支撑梁21上滑动移动即可。考虑到安装便捷性、低成本以及滑动可靠性,首选为滑动滚轮结构,滑动滚轮结构包括滑动滚轮31以及滑动轨道15,滑动滚轮31在滑动轨道15内滑动,使电池包1在第一支撑梁21上滑动移动。上述滑动滚轮31、滑动轨道15可分别设置在电池包1和第一支撑梁21上,对其安装没有限制,可将滑动滚轮31安装在电池包1上,滑动轨道15安装在第一支撑梁21上;或者也可将滑动滚轮31安装在第一支撑梁21上,滑动轨道15安装在电池包1上。
如图5所示,在本实用新型实施例中,将滑动滚轮31设置在第一支撑梁21上,该种设置使得电池包1的结构比较简单。为保证滑动的可靠性,上述滑动滚轮31为多个,其中,滑动滚轮31两两一组均布在某一第一支撑梁21上。同时,还可在第一支撑梁21上设置横截面为T型的导向块32,上述滑动滚轮31设置在T型的导向块32上。同时,该T型的导向块32还可与电池包1的滑动轨道15相配合,使得电池包1能够在第一支撑梁21上线性滑动,保证滑动时电池移动的可靠性。
本实用新型的限位装置包括限位部和锁紧部4,限位部用于对电池包1的滑动进行限位,该限位部可为限位块,限位块设置在第一支撑梁21的末端,防止电池包1在滑动过程中滑出安装支架2;该限位部还可以为限位梁,限位梁的两端连接在两个安装支架2上,此时,该限位梁即能够防止电池包1脱出电池架,还能够对两个安装支架2进行连接,对整个电池架的刚度和稳定性进行提升。上述锁紧部4可设置在第一支撑梁21或第二支撑梁22上,电池包1在第一支撑梁21上安装到位后,锁紧部4对其进行位置锁定,防止电池包1在电池架上晃动和掉落,该锁紧部4可为插销结构,安装时,可在电池包1和第一支撑梁21上设置插孔,电池包1安装到位后,插销依次穿过电池包1和第一支撑梁21上的插孔,将电池包1固定在电池架上。上述锁紧部4还可为锁紧板,此时电池包1和第二支撑梁22上均设置有锁紧板,电池包1安装到位后,通过螺栓将两个锁紧板连接,或者,该锁紧板设置在电池包1上,第二支撑梁22设置有锁紧孔,将锁紧板通过螺栓与第二支撑梁22上的锁紧孔固定连接。
以上限位装置的限位部和锁紧部为分体式结构,也可将限位装置作为一体式结构,使具有限位和定位双重功能。例如,该限位装置为L板5,L板5包括相连接的两块板,L板5的一块板与电池包1固定连接,另一块板在电池包1滑动到位后,能够与第二支撑梁或第一支撑梁的侧壁贴合,进而对电池包1的滑动进行限定,随后,将L板5与第一支撑梁21或第二支撑梁22通过螺栓固定连接,将电池包1锁紧在电池架上。该种一体式的限位装置结构简单,安装方便。
此外,上述第二支撑梁22的顶端和低端分别设置有连接板23,连接板23分别用于与储能设备的箱体的顶部和底部固定连接,该连接板23可为L型连接板23,L型连接板23的横板与第二支撑梁22通过螺栓连接,立板通过螺栓与储能设备的箱体连接。
实施例2
随着锂电池储能设备的规模应用,其火灾危险性也逐渐被重视,由于储能设备中电池高度聚集,在电池过充过放、过热、机械碰撞等因素影响下,容易导致热失控,热失控的发生会进一步的使得电池着火,严重时引发爆炸,产生安全隐患。
如图1所示,现有的储能设备为提高空间利用率,将多个电池101在空间上呈矩阵状分布,即多个电池101在水平方向线性排布的同时在竖直方向也呈线性排布。为满足以上排布方式,多个电池101通过支撑架104进行支撑。同时,为实现储能设备中电池101的安全使用,在储能设备中增加有热失控烟气排放装置,该装置包括泄压管103和汇流管102,多个电池的泄爆部与多个泄压管103连接,然后将多个泄压管103与汇流管102连接,泄压管103和汇流管102形成矩阵式排放管路,当储能设备中个别电池发生热失控时,热失控电池产生的热失控烟气通过泄压管103与汇流管102排出,阻止其热扩散,避免个别电池热失控时因热扩散而造成其它电池甚至整个储能设备失控燃烧或爆炸的情况发生。
图1中的热失控烟气排放装置与支撑架为两块独立的结构,二者在储能设备箱体内分别设置和安装,该种方式不仅需占用较大的安装空间,使得储能箱体的整体尺寸相对较大,同时还使得整个储能设备的成本相对较高。此外,整个储能设备安装时,还需对支撑架和热失控烟气排放装置分别进行安装和拆卸,使得安装过程较为繁琐。
基于此,在实施例1基础上,本实施例提供的电池架不仅具有实施例1中的支撑功能,还具有热失控烟气排放功能。本实施例中的电池架不仅能够对电池进行稳定支撑,还能够形成热失控烟气通道,将电池的热失控烟气进行定向排放,随后进行集中处理。
如图10至图13所示,为实现上述功能,本实施例中的电池架与实施例1中的电池架的区别是:电池架的内部设置有热失控烟烟气通道,电池发生热失控时产生的热失控烟气可通过热失控烟烟气通道进行定向排放,随后通过后续的热失控烟气处理装置进行集中处理。该热失控烟气通道可在第二支撑梁22内单独形成,也可与第一支撑梁21一起形成,具体设置如下:
以上热失控烟气通道可在第一支撑梁21内形成,即安装支架2中的至少一根第一支撑梁21为中空结构,该中空结构的第一支撑梁21上设置有与至少一个电池泄爆部10连接的进烟口14以及排出热失控烟气的排烟口,使得该中空的第一支撑梁21内腔为热失控烟气通道。随后,可将多根第一支撑梁21上的排烟口通过管路与热失控烟烟气处理装置连接;
以上热失控烟气通道还可在第二支撑梁22和第一支撑梁21内形成,此时,安装支架2的部分第一支撑梁21为中空结构,且该中空结构的第一支撑梁21用于与电池的泄爆部10连接;至少一个第二支撑梁22为中空结构,且中空的第二支撑梁22与中空的第一支撑梁21均连通,形成热失控烟气通道,此时,第二支撑梁22上设置有排烟口,排烟口用于排出热失控烟气通道内的烟气;以上中空的第二支撑梁22、中空的第一支撑梁21的数量和排布方式可为多样性的,只要能够将所有电池产生的热失控烟气进行定向汇流即可。
由于电池架优选为多层分布式结构,此时,热失控烟气排放通道的设置可通过以下方式设置,此时要求每一个电池包安装位中的至少一根第一支撑梁21为中空结构,其它的第一支撑梁21可不做要求,同时,其中的一根第二支撑梁22为中空结构,其它的可不做要求,该中空结构的第二支撑梁22与所有中空的第一支撑梁21连通,作为热失控烟气通道。
优选的,所有的第二支撑梁22和第一支撑梁21均为中空结构,此时,第二支撑梁22和第一支撑梁21连接后,热失控烟烟气在第二支撑梁22和第一支撑梁21的各腔体中弥散,增加热失控烟气的行程,避免多个电池发生热失控时热失控烟气在个别第二支撑梁22和第一支撑梁21中聚集,产生安全隐患。同时,将所有的第二支撑梁22和第一支撑梁21均设置为中空结构,还可以降低热失控烟气的温度,对热失控烟气中的电解液进行充分收集,增加后续烟气处理装置的寿命。此外,中空结构的第二支撑梁22和第一支撑梁21还可减轻整个电池架的重量,使其具有轻量化的特点。
此外,为进一步提高储能设备的安全性,如图11和图12所示,本实用新型电池架还包括储液仓9,储液仓9用于收集电池发生热失控后的电解液。上述储液仓9可通过外置式安装或内置式安装实现电解液的收集。
外置式安装时,储液仓9与第二支撑梁22、第一支撑梁21为独立的器件,具体可为一个密封性较好的罐体结构,此时,储液仓9与最低端中空的第一支撑梁21连通,或与中空的第二支撑梁22底部连通;外置式安装时,储液仓9的储液空间较大,能够满足容量较大的储能设备。
内置式安装时,将第二支撑梁22或第一支撑梁21的内腔作为储液仓9,具体的,储液仓9为最低端第一支撑梁21自身的中空腔体,或者为第二支撑梁22的底部中空腔体,内置式安装使得电池架的集成度更高。
上述储液仓9能够对热失控烟气中的电解液进行收集,使得后续排放的热失控烟气对环境产生破坏变小,同时,将电解液收集后,后续排出的热失控烟气能够减小二次爆炸的风险,电池以及储能设备的安全性有所提升。
此外,还可在上述储液仓9上设置排液阀13,排液阀13可将储液仓9中的电解液及时排放至收集装置中。同时,也可在最低端的第一支撑梁21或第二支撑梁22的底部设置有排液阀13,排液阀13将第二支撑梁22或第一支撑梁21内的电解液及时排放至收集装置中。
现有储能设备一般设置有箱体对电池进行保护,此时,第二支撑梁22上设置有排烟管12,该排烟管12用于将热失控烟气集中排放至储能箱体外进行处理。此时,该排烟管12与热失控烟气处理装置连接,热失控烟气处理装置对热失控烟气排放装置排放后的热失控烟气进行进一步处理,该热失控烟气排放装置具体可为对热失控烟气进行冷凝处理的冷却装置,或是对热失控烟气进行吸附处理的吸附装置或或是对热失控烟气进行直接点燃点火装置,亦或者是以上三种方式的两两组合,或三种组合。
实施例3
上述实施例2中的安装支架2集成有热失控烟气通道,但是,对第一支撑梁21和第二支撑梁22内部腔体的密封性要求较好,对第一支撑梁21和第二支撑梁22的制作要求较高。
基于此,在实施例1的基础上,本实施例还提供另一种结构的电池架,可将热失控烟气通道与电池设置为分体式结构,通过热失控烟气管路保证其气密性。
如图6至图9所示,本实施例中的电池架中的至少一根第一支撑梁21或至少一根第二支撑梁22为中空结构;本实用新型将热失控烟气管路嵌入至第一支撑梁21或第二支撑梁22内,使得热失控烟气管路不单独占用储能设备箱体内的安装空间,还便于其它零部件的安装和布置,同时,储能设备的整体尺寸也可以做的更小。此外,第一支撑梁21和第二支撑梁22还能够对热失控烟气管路进行保护,避免管路在安装或外力因素下损坏,使热失控烟气对储能设备中未发生热失控的电池产生影响。
上述中空的第一支撑梁21或第二支撑梁22可以是截面为封闭式的支撑梁,例如为方管结构的支撑梁,该种结构形式的支撑梁需在侧壁上开设多个通孔,使得热失控烟气管路与电池泄爆部10连接,同时,该种结构形式的支撑梁还需其内腔有一定安装空间,足够热失控烟气管路从第一支撑梁21、第二支撑梁22的两端插入后,热失控烟气管路上的连接头或穿墙管穿过支撑梁侧壁后能够在支撑梁的内腔内实现连接。
上述中空的第一支撑梁21或第二支撑梁22还可以是截面为非封闭式的支撑梁,该种形式的支撑梁可通过各种型钢形成,例如,工字型钢、角钢、槽钢等,通过型钢进行制作不仅成本交底,还满足支撑刚度的要求。安装时,热失控烟气管路可从支撑梁的侧壁开口侧进行安装,该种结构便于热失控烟气管路在安装现场进行嵌入式安装,同时,第一支撑梁21或第二支撑梁22的内部中空尺寸只需稍大于热失控烟气管路的截面尺寸即可。
本实用新型热失控烟气管路包括多个第一汇流管6和至少一个第二汇流管7;单个第一汇流管6用于与水平方向的至少一个电池的泄爆部10连接,第二汇流管7与多个第一汇流管6均连接;以上第一汇流管6、第二汇流管7的嵌入方式可为多样性的,只要能够将所有电池产生的热失控烟气进行定向汇流即可。在本实用新型中,以上第一汇流管6和第二汇流管7的嵌入式方式主要包括以下几种:
第一、将第一汇流管6嵌入至中空的第一支撑梁21内,第二汇流管7设置在第二支撑梁22的外侧,该种适用于电池为单体电池的结构;
第二、将第二汇流管7嵌入至中空的第二支撑梁22内,第一汇流管6设置在第一支撑梁21的外侧,该种适用于电池为电池组或电池包的结构;
第三、将第一汇流管6嵌入至中空的第一支撑梁21内,第二汇流管7嵌入至中空的第二支撑梁22内。
上述第一种和第二种方式将部分热失控烟气管路嵌入式安装至电池架内,可节省部分储能设备的安装空间,给其它器件预留足够的安装空间。第三种方式可将全部的热失控烟气管路嵌入至电池架内,使其完全不占用安装空间,同时第一支撑梁21、第二支撑梁22还可对第一汇流管6、第二汇流管7进行保护,避免在外力下损坏第一汇流管6和第二汇流管7。
为方便现场安装和拆卸,上述第二汇流管7上还设置有多个连接头,多个连接头穿过第二支撑梁22的侧壁与第一汇流管6通过支管8连接,该种结构使得第二汇流管7可在第二支撑梁22的外部安装,避免了在第二支撑梁22有限空间内安装的各种局限性。
由于电池架优选为多层分布的框架结构,此时,可根据第一汇流管6和第二汇流管7的排布,将电池架中部分的第一支撑梁21和第二支撑梁22设置为中空结构,其它第一支撑梁21和第二支撑梁22不做要求。优选的,将所有的第二支撑梁22和第一支撑梁21均设置为中空结构,此时,各第一汇流管6和第二汇流管7的安装和排布没有局限性,可在任意位置的第一支撑梁21和第二支撑梁22内进行嵌入式安装。此外,中空结构的第二支撑梁22和第一支撑梁21还可减轻整个电池架的重量,使其具有轻量化的特点。
此外,为进一步提高储能设备的安全性,本实用新型电池架上还设有储液仓9,储液仓9用于收集电池发生热失控后的电解液。储液仓9具体可为一个密封性较好的小尺寸箱体结构,此时,储液仓9与第二汇流管7底部连接,同时将其嵌入至第二支撑梁22底部。上述储液仓9能够对热失控烟气中的电解液进行收集,使得后续排放的热失控烟气对环境产生破坏变小,同时,将电解液收集后,后续排出的热失控烟气能够减小二次爆炸的风险,电池以及储能设备的安全性有所提升。
本实用新型嵌入式的热失控烟气管路能够将热失控烟气集中排放至储能设备箱体外进行处理。此时,该热失控烟气管路可与热失控烟气处理装置连接。热失控烟气处理装置对热失控烟气排放装置排放后的热失控烟气进行进一步处理,该热失控烟气排放装置具体可为对热失控烟气进行冷凝处理的冷却装置,或是对热失控烟气进行吸附处理的吸附装置或或是对热失控烟气进行直接点燃点火装置,亦或者是以上三种方式的两两组合,或三种组合。
上述实施例2与实施例3中的电池架适用性较强,能够与多种电池相适配适用,其具体可与单体电池相适配,还可与电池包相适配;该电池包可为现有PACK,也可为CN115411422A、CN115360484A公开的大容量电池。
与PACK匹配使用时,PACK包括箱体和设置在箱体内的至少一个单体电池,上述泄爆部为设置在PACK箱体上的泄压口,泄压口内设置有泄爆膜,此时,第一支撑梁上的进烟口通过管路与PACK箱体上的泄压口连接,对现有电池的热失控烟气进行排放,当然,泄压口上不设置泄爆膜也能实现以上功能,但不设置泄爆膜时,热失控烟气会进入其它未失控的PACK箱体内,对未失控的PACK产生影响。PACK箱体底部设置有滑动轨道,第一支撑梁上设置有滑动滚轮,PACK箱体通过滑动轨道和滑动滚轮实现滑动式安装。
与大容量电池匹配使用时,大容量电池包括多个并联的单体电池,单体电池壳体底部设置有管路,管路与单体电池的内腔连通,多个单体电池上的管路拼接形成共享管路11,通过管路拼接形成共享管路11并注液后,多个单体电池通过共享管路11实现电解液互通,使所有的单体电池均处于统一的电解液环境下,有效提高大容量电池的均一性。
大容量电池中多个单体电池通过共享管路11实现电解液共享后,此时,泄爆部10为设置在共享管路11上的泄爆阀,第二支撑梁22的入口与泄爆阀连接。上述共享管路11与第二支撑梁22连接后形成泄爆通道,当任意单体电池发生热失控时,热失控烟气通过通孔进入共享管路11,并由第二支撑梁22引导热失控烟气排放至指定区域或进行相应的处理。为方便第二支撑梁22与共享管路11的安装,为节约制作成本,上述共享管路11与电池壳体为一体式结构,此时,该共享管路11可能为带电体,为保证短路等安全隐患的产生,上述第二支撑梁22上的进烟口14处设置有绝缘密封垫,用于实现第二支撑梁22与电池泄爆部10连接处的绝缘密封。
大容量电池中多个单体电池底部通过连接条对其进行成组安装,此时,可在连接条上设置有滑动轨道,第一支撑梁21上设置有滑动滚轮31,大容量电池通过滑动轨道和滑动滚轮31实现滑动式安装。
Claims (10)
1.一种储能设备的电池架,所述储能设备包括多个电池包;其特征在于,
所述电池架包括两个安装支架,所述安装支架包括多个用于支撑电池包的第一支撑梁和固定第一支撑梁的第二支撑梁;两个安装支架上位于同一高度的两个第一支撑梁之间构成电池包安装位;
每个第一支撑梁上设置有用于与电池包相配合的滑动装置,所述电池包能够通过滑动安装的方式输送至电池包安装位内,并通过设置在安装支架上的限位装置实现定位。
2.根据权利要求1所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述滑动装置包括多个滑动滚轮,所述滑动滚轮两两一组均布在第一支撑梁上。
3.根据权利要求2所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述第一支撑梁上还设置有横截面为T型的导向块,所述滑动滚轮设置在T型导向块上,且该T型导向块用于与电池包的滑动轨道相配合,使得电池包能够在第一支撑梁上线性滑动。
4.根据权利要求1所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述第二支撑梁的顶部和底部分别设置有连接板,所述连接板分别用于与储能设备箱体的顶盖和底板固定连接。
5.根据权利要求1所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述限位装置包括限位部和锁紧部,所述限位部用于对电池包的滑动进行位置限位,所述锁紧部用于对电池包进行位置锁定。
6.根据权利要求1至5任一所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述安装支架的部分第一支撑梁为中空结构,且该中空结构的第一支撑梁用于与电池的泄爆部连接;至少一个第二支撑梁为中空结构,且中空的第二支撑梁与中空的第一支撑梁均连通,形成热失控烟气通道。
7.根据权利要求6所述的储能设备的电池架,其特征在于,全部的第一支撑梁和第二支撑梁为中空结构。
8.根据权利要求1至5任一所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述电池架还包括热失控烟气排放装置,所述热失控烟气排放装置包括多个第一汇流管和至少一个第二汇流管;所述第一汇流管用于与至少一个电池的泄爆部连接,所述电池架中的至少一个第二支撑梁为中空结构,所述第二汇流管嵌入中空的第二支撑梁内,且与多个第一汇流管均连接。
9.根据权利要求8所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述第一支撑梁为中空结构,所述第一汇流管设置在中空的第一支撑梁内。
10.根据权利要求9所述的储能设备的电池架,其特征在于,所述第二汇流管上还设置有多个连接头,多个连接头穿过第二支撑梁的侧壁与第一汇流管连接。
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