CN219739183U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组，包括电池模组壳体、电池组本体部分以及电路部分；电池模组壳体包括筒体组件以及端盖组件；筒体组件两端开口，端盖组件为两个，分别可拆卸连接于筒体组件两端开口处，继而形成放置电池组本体以及电路部分的空腔；端盖组件包括端盖本体以及提手；端盖本体设置有用于对堆叠放置的相邻两个电池模组进行定位的定位机构；提手设置于端盖本体上。本实用新型的电池模组壳体采用分体结构，在确保壳体整体强度的同时，便于检查和维修，端盖组件上设置有提手，便于储能设备的拆装，同时端盖组件设置用于电池模组之间定位机构，确保了电池模组之间连接的稳定性，并且将定位机构设置于端盖组件上更加方便制作加工。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种电池模组。

背景技术

近些年以来，能源安全隐忧让户用储能设备热潮持续升温，户用储能需求景气度也不断上升。当前户用储能主要集中在高电价国家或地区，例如欧洲、美、日、澳等地区。当然对于一些贫穷的非洲国家，例如，南非等，由于当地电网设施相对薄弱或不时面临自然灾害威胁，相对富裕家庭对于配置户用储能提升供电可靠性的诉求也较为迫切。

所谓户用储能设备基本工作原理是：白天利用光伏发电首先供给负载，其次给户用储能设备充电，最后多余的电量可以并网；晚上户用储能设备放电供给负载，不足部分由电网补充；电网停电时，户用储能设备供电给负载。

户用储能设备的核心器件之一就是电池模组(亦或者叫电池包)，多个电池模组通过串连或并联的方式构成户用储能设备的充放电能量源。单个电池模组通常时是利用多个单体电池采用串联或并联或串并结合的方式构成组串，并在组串外部设置外壳以确保电池模组与外部绝缘、密封。

堆叠式户用储能设备通过堆叠的方式将控制箱和多个电池组集成在一起，大大提升了户用储能设备的能量密度，用户可根据自身实际情况增减电池模组数量来满足其不同的需求，同时该类产品由于采用了堆叠式的安装形式，使其还具备易于装配、方便运输等优点。

例如，中国专利，公开号CN211605245U，公开了《一种堆叠式电池包》，包括由上向下依次连接的主控装置、电池组和底座；所述主控装置的下端面开设有第一线路接口；所述电池组包括若干个依次连接的电池单体，所述电池单体的上端面设有第二线路接口，所述电池单体的下端面设有第三线路接口。所述电池单体包括第一壳体，所述第一壳体的上端面开设所述第二线路接口，所述第一壳体的下端面开设所述第三线路接口。第一壳体包括盒体和上盖，所述盒体的上端开设有开口，所述上盖盖设于所述开口，所述第一环形遮挡件设置于所述开口的周向，所述第二线路接口开设于所述上盖上。

该专利公开的方案中各电池单体之间，电池单体与主控装置之间并未公开如何实现定位，同时由于电池单体的第一壳体是由盒体和上盖组成，当需要对某一电池单体进行维修时，至少需要先拆掉主控装置之后打开上盖采用对电池单体进行维修，操作比较繁琐。电池单体上并未设置手持部，拆装电池单体时不方便，易发生安全事故。

实用新型内容

为了解决现有堆叠式储能设备中电池模组之间的定位问题，以及拆装维修不易操作的问题，本实用新型提供了一种电池模组。

该电池模组，包括电池模组壳体、电池组本体部分以及电路部分；其改进之处是，电池模组壳体包括筒体组件以及端盖组件；筒体组件两端开口，端盖组件为两个，分别可拆卸连接于筒体组件两端开口处，继而形成放置电池组本体以及电路部分的空腔；端盖组件包括端盖本体以及提手；端盖本体设置有用于对堆叠放置的相邻两个电池模组进行定位的定位机构；提手设置于端盖本体上。

本实用新型的电池模组壳体也采用分体结构，在确保壳体整体强度的同时，可通过拆卸两侧端盖组件对电池组主体部分以及电路部分进行检查和维修，相比现有电池模组的结构来说，操作更加简单。

再有，端盖组件上设置有提手，便于储能设备的拆装，同时端盖本体设置用于电池模组之间定位机构，确保了电池模组之间连接的稳定性，并且将定位机构设置于端盖本体上更加方便制作加工。

优选地，为了进一步的方便加工制作，上述定位机构为一体成型于端盖本体第一端面上的凹槽，以及端盖本体第二端面上的凸棱；所述第一端面和第二端面相互平行；提手一体成型于端盖本体的第三端面上。

优选地，上述至少一侧设置的端盖本体上还设置有贯穿第三端面和第四端面的两个安装孔，安装孔用于安装双头电连接器，两个安装孔空间上分别位于提手的上下两侧；第三端面上设置有过线槽。

本实用新型将双头电连接器设置在端盖本体的安装孔内，避免了现有储能设备中线路接口设置在壳体的上下端面设置时导致的线路接口出现故障后维修和更换不便的问题。同时，双头电连接器的使用使得电池模组之间外部电连接线路更加简洁；过线槽的开设可将线缆嵌卡其中，线路布置更加合理。

优选地，为了节省材料和制作成本，上述端盖本体为分体结构，包括外护板以及内衬板；所述安装孔开设于所述内衬板上，所述提手和过线槽均设置于外护板上，且外护板位于提手上下两侧区域为中空区域。

优选地，上述端盖本体上沿周向开设有多个台阶通孔。多个台阶通孔中安装沉头螺钉，不仅可将分体式的外护板以及内衬板进行连接，构成端盖本体，同时还可将端盖本体固定于筒体组件两侧，优化了连接结构，简化了装配步骤。

优选地，上述筒体组件包括外筒体以及内框架；

所述内框架的外壁设有至少一条插接棱柱或插接槽，相应的外筒体内壁上设有与所述插接棱柱或插接槽相配合的插接槽或插接棱柱；所述插接棱柱的两端均设置有用于连接端盖组件的螺纹孔。

本实用新型中电池模组壳体中筒体组件采用内外双层结构，通过外筒体向内框架施加约束力，可确保内框架中电池组主体部分的稳定性，大大降低了电池模组在搬运或者受到外力情况下电池组主体会在电池模组内部晃动而导致发生危险的几率。

另外，通过插接棱柱和插接槽的配合也可进一步使得外筒体和内框架配合更加紧实，且装配起来也更加方便。

优选地，为了使电池模组中电池组主体部分和电路部分布局更加合理，上述内框架内设置有隔板，隔板将所述第二空腔分割为用于放置电路部分的电器容纳腔以及用于放置电池组主体部分的电池容纳腔。

优选地，上述内框架为分体式结构，包括顶板以及U形底架；顶板固定于所述U形底架的开口端；U形底架的两侧侧板上均设置有至少一条插接棱柱或插接槽；U形底架的两侧侧板上设置有多个第一通孔，所述顶板上开设有多个第二通孔以及多个第三通孔。

本实用新型内框架设置为分体结构，目的使为了便于零件的加工和安装，第一通孔开设的目的是为了减重以及散热，第二通孔开设的目的是方便将电池组主体部分中各单体电池的极柱引出，第三通孔开设的目的是给各单体电池的泄爆孔留出泄爆通路。

优选地，上述顶板为U字形，且开口方向与U形底架开口方向一致，用于放置传输和采集信号的PCB板。该U字形顶板的设置便于PCB板安装和固定。

优选地，上述端盖本体、内框架为塑料绝缘材料制成，所述外筒体为铝合金材料制成。

本实用新型中，端盖本体采用塑料绝缘材质不仅实现了绝缘，降低了设备的整体重量，相对使用铝合金制作来说，材料成本和加工成本也也有所降低。

采用塑料绝缘材料制作的内框架配合采用铝合金材料制作的外筒体使用，不仅确保了电池模组对外的整体绝缘性能，同时作为塑料绝缘材料也具有一定的柔性，可使的铝合金的外筒体与内框架的配合更加紧实。

附图说明

图1为电池模组的立体示意图；

图2为电池模组的爆炸示意图；

图3为端盖组件的立体示意图；

图4为端盖组体安装有双头电连接器的立体示意图；

图5为端盖组体的爆炸示意图。

图6为外筒体的立体示意图；

图7为内框架的立体示意图；

图8为U形底架的立体示意图；

图9为顶板的立体示意图；

附图标记如下：

1-电池模组壳体、11-筒体组件、111-外筒体、112-内框架、1121-插接槽、1122-插接棱柱、1123-顶板、1124-U形底架、1125-第一通孔、1126-第二通孔、1127-第三通孔、1128-隔板、113-PCB板、12-端盖组件、121-端盖本体、1221-外护板、1222-内衬板、122-提手、123-凹槽、124-凸棱、125-安装孔、126-过线槽、127-台阶通孔、13-双头电连接器。

具体实施方式

下面将结合的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。基于以下实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

同时，需要说明的是，文中术语“上、下、内和外”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，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对技术方案的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

堆叠式储能设备是采用将电池模组自上而下叠放的方式构成，其具有拆装方便的优势，并且可以根据用户需求，增减储能设备中电池模组的数量。

本实施例提供了一种电池模组，如图1和2所示，包括电池模组壳体1、电池组主体部分以及电器部分；电池模组壳体1包括筒体组件11以及端盖组件12，筒体组件11两端开口，端盖组件12为两个，分别可拆卸连接于筒体组件11两端开口处，继而构成空腔，电池组主体部分以及电器部分均设置于空腔内；电池组主体部分由多个单体电池串联或并联或串并联结合的方式构成；电器部分3包括BMS从机和熔断器等；

为了实现电池模组之间的快速定位，端盖组件12包括端盖本体121以及提手122；端盖本体121设置有用于对堆叠放置的相邻两个电池模组进行定位的定位机构；提手122设置于端盖本体121上。

定位机构可选用多种形式：可以采用螺钉连接的方式，可以是采用锁扣的方式，亦或者是采用凹凸配合的方式，相对螺钉连接和锁扣的方式，凹凸配合的方式更容易加工制作，并且装配起来也方便。

因此，本实施例就采用了凹凸配合的方式，如图3和4所示，端盖本体121的上端面一体成型有凹槽123，相应地，端盖本体121的下端面一体成型有凸棱124；端盖本体121在第三端面上一体成型有提手122；端盖本体121开设有贯穿第三端面和第四端面的两个安装孔125，两个安装孔125用于安装于双头电连接器13，双头电连接器13空间上分别位于所述提手122的上下两侧；同时端盖本体121在第三端面上开设有过线槽126；多个电池模组之间通过双头电连接器13实现电连接。双头电连接器13同时集成有两个接线柱，是一种市售的用于电连接的热插拔件。双头电连接器13的使用，需根据用户的使用需求，在储能设备出厂将对电池模组内部的电信号传输提前进行布置，即可通过外部设置的一根连接线缆实现相邻电池模组之间的串联或者并联，电池模组之间外部电连接线路更加简洁。

其中，第一端面和第二端面分别为端盖组件12的上下两个端面(图3中C面和D面)；第三端面和第四端面分别为端盖组件12远离和靠近筒体组件11的两个端面(图3中A面和B面)；

如图5所示，在其他一些实施例中，端盖本体121也为分体式结构，包括外护板1211以及内衬板1212；安装孔125开设于所述内衬板1212上，即就是双头电连接器13设置于内衬板1212上，提手122和过线槽126均设置于外护板1211上，且外护板1211位于提手122上下两侧区域为中空区域，为了方便连接线缆与双头电连接器13对接。凸棱124设置于外护板1212的下端面，相应地，凹槽123设置在外护板1212上端面；提手122也一体成型于端盖组件的外护板上1221。

在本实施例中，端盖本体121上设置上沿周向开设有多个台阶通孔127。多个台阶通孔127中安装沉头螺钉，不仅可将分体式的外护板1221以及内衬板1222进行连接，构成端盖本体121，同时还可将端盖本体121固定于电池模组的筒体组件11两侧，优化了连接结构，简化了装配步骤。

另外，利用一块设置有多个定位柱的侧板，通过定位柱和台阶通孔的插接配合，能够实现多个电池模组竖直方向的定位，相比采用其他方式对电池模组竖直方向定位，该定位机构更加简单、实用。

如图2所示，本实施例中筒体组件11为分体式结构，筒体组件11包括外筒体111以及内框架112；外筒体111两端开口，内框架112通过插接的方式安装于外筒体111内，且外筒体111和内框架112在周向方向构成紧配合，使电池组主体在筒体组件11内部不会出现晃动，降低了电池模组在搬运或者受到外力情况下因电池组主体在筒体组件内部晃动从而引发危险的几率，此处所述的周向方向为图2中箭头方向。

如图6和7所示，内框架112的两侧外壁分别设置两条沿插接方向延伸的插接槽1121，相应的外筒体111内壁上设有与所述插接槽1121相配合的插接棱柱1122；插接棱柱1122的两端均设置有用于连接端盖组件12的螺纹孔。通过插接棱柱1122和插接槽1121的配合也可进一步使得外筒体111和内框架112配合更加紧实，且装配起来也更加方便。

如图7和8所示，内框架112为分体式结构，包括顶板1123以及U形底架1124；顶板1123固定于所述U形底架1124的开口端；U形底架1124的两侧侧板上设置有多个第一通孔1125，第一通孔1125开设的目的是为了减重以及散热，顶板1123上开设有多个第二通孔1126以及多个第三通孔1127；第二通孔1126开设的目的是方便将电池组主体部分中各单体电池的极柱引出，方便实现单体电池之间的电连接，第三通孔1127开设的目的是给各单体电池的泄爆孔留出泄爆通路。

为了电池组主体和电器部分布置更加合理，如图5所示，本实施例中内框架112内设置有隔板1128，隔板1128将所述第二空腔分割为用于放置电器部分的电器容纳腔以及用于放置电池组主体部分的电池容纳腔。

如图9所示，本实施例中，顶板1123为U字形，且开口方向与U形底架1124开口方向一致(此处的开口方向为朝上的方向)，用于放置传输和采集信号的PCB板113。该U字形顶板1123的设置便于PCB板113安装和固定，电池组主体的电压信号以及温度信号等可通过放置在顶板上的PCB板传输至电器部分。

本实施例中，内框架112采用塑料绝缘材料制成，外筒体111采用铝合金材料制成，此设计不仅确保了电池模组对外的整体绝缘性能，同时作为塑料绝缘材料也具有一定的柔性，可使的铝合金的外筒体111与内框架112的配合更加紧实。

另外，需要说明的是：本实施例中底座和最下方电池模组之间也是通过凸棱和凹槽的配合方式对接。

Claims (10)

1.一种电池模组，包括电池模组壳体、电池组本体部分以及电路部分；其特征在于，电池模组壳体包括筒体组件以及端盖组件；

筒体组件两端开口，端盖组件为两个，分别可拆卸连接于筒体组件两端开口处，继而形成放置电池组本体以及电路部分的空腔；

端盖组件包括端盖本体以及提手；

端盖本体设置有用于对堆叠放置的相邻两个电池模组进行定位的定位机构；提手设置于端盖本体上。

2.根据权利要求1所述电池模组，其特征在于：所述定位机构为一体成型于端盖本体第一端面上的凹槽，以及端盖本体第二端面上的凸棱；所述第一端面和第二端面相互平行；提手一体成型于端盖本体的第三端面上。

3.根据权利要求2所述电池模组，其特征在于：

至少一侧设置的端盖本体上还设置有贯穿第三端面和第四端面的两个安装孔，安装孔用于安装双头电连接器，两个安装孔空间上分别位于提手的上下两侧；所述第三端面上设置有过线槽。

4.根据权利要求3所述电池模组，其特征在于：所述端盖本体为分体结构，包括外护板以及内衬板；所述安装孔开设于所述内衬板上，所述提手和过线槽均设置于外护板上，且外护板位于提手上下两侧区域为中空区域。

5.根据权利要求1所述电池模组，其特征在于：所述端盖本体上沿周向开设有多个台阶通孔。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的电池模组，其特征在于，

所述筒体组件包括外筒体以及内框架；

所述内框架的外壁设有至少一条插接棱柱或插接槽，相应的外筒体内壁上设有与所述插接棱柱或插接槽相配合的插接槽或插接棱柱；插接棱柱的两端均设置有用于连接端盖组件的螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述内框架内设置有隔板，隔板将内框架分割为用于放置电器元件的电器容纳腔以及用于放置电池组的电池容纳腔。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，内框架为分体式结构，包括顶板以及U形底架；顶板固定于所述U形底架的开口端；U形底架的两侧侧板上均设置有至少一条插接棱柱或插接槽；U形底架的两侧侧板上设置有多个第一通孔，所述顶板上开设有多个第二通孔以及多个第三通孔。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，顶板为U字形，且开口方向与内框架开口方向一致，用于放置传输和采集信号的PCB板。

10.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述端盖本体、内框架为塑料绝缘材料制成，所述外筒体为铝合金材料制成。