CN220065968U - 电池包、储能设备及储能逆变组合设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池包、储能设备及储能逆变组合设备，包括壳体、电芯组和限位组件，壳体包括底板以及设置于底板的第一板和第二板；电芯组设置于底板，并位于第一板和第二板之间；限位组件设置于第一板和电芯组之间，限位组件包括第一抵持件、第二抵持件以及设置于第一抵持件和第二抵持件之间的弹性件，弹性件被配置为向第一抵持件和第二抵持件施加背向彼此的作用力，第一抵持件抵持于第一板，第二抵持件抵持于电芯组。本申请中，限位组件中第二抵持件对电芯组产生挤压力，限定了电芯组在第一方向的位置，实现电芯组在第一方向的固定，省去了通过扎带固定电芯组的工序，提高装配效率；同时还抑制电芯组在第一方向的膨胀。

Description

电池包、储能设备及储能逆变组合设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包、储能设备及储能逆变组合设备。

背景技术

储能设备包括电池包，电池包包括多个电芯。一些大容量电池包具有的电芯数量较多。相关技术中，在组装时，需要将多个电芯分为若干电芯组，并对每组电芯组进行扎带捆扎，并逐个将捆扎后的电芯组放入电池包内。扎带捆扎的方式能够抑制电芯的膨胀，但是，这种方式的组装工序较为繁琐。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种电池包、储能设备及储能逆变组合设备，用以解决以上问题。

本申请提供了一种电池包，包括壳体、电芯组和限位组件，壳体包括底板以及设置于底板的第一板和第二板，第二板与第一板相对设置，定义第一方向为第一板到第二板的方向。电芯组设置于底板，并位于第一板和第二板之间。限位组件设置于第一板和电芯组之间，限位组件包括第一抵持件、在第一方向上与第一抵持件相对设置的第二抵持件以及设置于第一抵持件和第二抵持件之间的弹性件，弹性件被配置为向第一抵持件和第二抵持件施加背向彼此的作用力，第一抵持件抵持于第一板，第二抵持件抵持于电芯组。

在一些可能的实施方式中，限位组件还包括限位板，限位板容置于第一抵持件和第二抵持件之间。

在一些可能的实施方式中，限位板设有凸起，第一抵持件上开设有凹槽，凸起容置于凹槽。

在一些可能的实施方式中，沿着第一板的长度方向，第一抵持件和第二抵持件之间间隔容置多个限位板。

在一些可能的实施方式中，限位板具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面还具有导向面，在第一方向上，导向面和第二表面之间的距离小于第一抵持件和第二抵持件所形成开口的宽度。

在一些可能的实施方式中，第一抵持件和第二抵持件平行设置。

在一些可能的实施方式中，弹性件为弧形片。

在一些可能的实施方式中，壳体还包括相对设置的第三板和第四板，第二方向为第三板到第四板的方向，第一方向和第二方向垂直，第三板和电芯组之间也设有限位组件。

本申请还提供一种储能设备，储能设备包括多个电池包，多个电池包堆叠设置。

本申请还提供一种储能逆变组合设备，包括逆变控制一体机和储能设备，逆变控制一体机和多个电池包电连接。

本申请提供的电池包，电芯组设置于底板上并位于第一板和第二板之间，限位组件设置于第一板和电芯组之间，限位组件中的第一抵持件抵持于第一板，第二抵持件抵持于电芯组，弹性件向第一抵持件和第二抵持件施加背向彼此的作用力，使得第二抵持件对电芯组产生挤压力，从而限定了电芯组在第一方向的位置，实现电芯组在第一方向的固定，省去通过扎带固定电芯组的工序，提高装配效率；同时还可抑制电芯组在第一方向的膨胀。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电池包的结构示意图。

图2为图1所示的电池包的爆炸图。

图3为图1所示的电池包的局部结构示意图。

图4为图3所示的电池包中限位组件和电芯组连接的结构示意图。

图5为图4所示的限位组件和电芯组连接的另一视角的结构示意图。

图6为图5所示的限位组件和电芯组的爆炸图。

图7为图6所示的限位组件中第一抵持件和第二抵持件的结构示意图。

图8为图6所示的限位组件中限位板的结构示意图。

主要元件符号说明

电池包-100 电芯组-20 第一表面-341

壳体-10 电芯-21 第二表面-342

底板-11 限位组件-30、30＇ 导向面-343

第一板-12 第一抵持件-31 凸起-344

第二板-13 凹槽-311 容纳槽-35

第三板-14 第二抵持件-32 电控模组-40

第四板-15 弹性件-33 绝缘板-51

围板-16 第一弧形板-331 采集板-52

盖体-17 第二弧形板-332 连接片-53

腔体-18 连接板-333 第一方向-X

槽体-19 限位板-34 第二方向-Y

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

在相关技术中，储能设备包括电池包，电池包包括多个电芯。一些大容量电池包具有的电芯数量较多。相关技术中，在组装时，需要将多个电芯分为若干电芯组，并对每组电芯组进行扎带捆扎，并逐个将捆扎后的电芯组放入电池包内。扎带捆扎的方式能够抑制电芯的膨胀，但是，这种方式的组装工序较为繁琐。

有鉴于此，本申请的一个实施例提供一种电池包，包括壳体、电芯组和限位组件，壳体包括底板以及设置于底板的第一板和第二板，第二板与第一板相对设置，定义第一方向为第一板到第二板的方向；电芯组设置于底板，并位于第一板和第二板之间；限位组件设置于第一板和电芯组之间，限位组件包括第一抵持件、在第一方向上与第一抵持件相对设置的第二抵持件以及设置于第一抵持件和第二抵持件之间的弹性件，弹性件被配置为向第一抵持件和第二抵持件施加背向彼此的作用力，第一抵持件抵持于第一板，第二抵持件抵持于电芯组。

在上述方案中，电芯组设置于底板上并位于第一板和第二板之间，限位组件设置于第一板和电芯组之间，限位组件中的第一抵持件抵持于第一板，第二抵持件抵持于电芯组，弹性件向第一抵持件和第二抵持件施加背向彼此的作用力，使得第二抵持件对电芯组产生挤压力，从而限定了电芯组在第一方向的位置，实现电芯组在第一方向的固定，省去通过扎带固定电芯组的工序，提高装配效率；同时还抑制电芯组在第一方向的膨胀。

为能进一步阐述本申请达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施方式，对本申请作出如下详细说明。

本申请提供一种储能逆变组合设备(图未示)，储能逆变组合设备包括逆变控制一体机(图未示)和储能设备(图未示)，储能设备包括多个电池包100，多个电池包100堆叠设置。逆变控制一体机和多个电池包100电连接。电池包100为逆变控制一体机提供电源，以使逆变控制一体机正常运作。储能逆变组合设备的应用场景可以是家庭储能场景，逆变控制一体机接入外电网和家庭内电网，并能够调控电池包100或外电网为内电网供能，或者将电池包100的电能传送至外电网。

请参阅图1、图2和图3，本申请的一实施例提供了一种电池包100，电池包100包括壳体10、电芯组20和限位组件30，电芯组20包括多个相互串联或并联连接的电芯21。壳体10包括底板11以及设置于底板11的第一板12和第二板13，第一板12和第二板13相对设置。定义第一方向X为第一板12到第二板13的方向。电芯组20设置于底板11并位于第一板12和第二板13之间。

参阅图1和图2，在一些实施例中，壳体10还包括相对设置的第三板14和第四板15，第三板14和第四板15均设置于第一板12和第二板13之间。底板11、第一板12、第二板13、第三板14和第四板15围合形成腔体18，电芯组20容置于腔体18内。定义第二方向Y为第三板14到第四板15的方向，第一方向X垂直第二方向Y。第一板12和第二板13用于限定电芯组20在第一方向X的位置，第三板14和第四板15用于限定电芯组20在第二方向Y的位置，从而将电芯组20固定于壳体10内。

参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，壳体10还包括盖体17，盖体17设置于第一板12、第二板13、第三板14和第四板15上，并与底板11相对设置，以使腔体18形成密封结构，从而保护电芯组20。在一些实施例中，盖体17可以通过卡接、粘接、焊接或螺栓连接方式固定于第一板12、第二板13、第三板14和第四板15上。在一些实施例中，第一板12、第二板13、第三板14和第四板15上均设有多个加强板(图未标)，以提高壳体10的结构强度。

在一些实施例中，电池包100还包括设置于电芯组20上的绝缘板51、采集板52和电连接片53。绝缘板51设置于壳体10内并固定于多个电芯21的上方，以将电芯组20固定于壳体10内。绝缘板51上开设有多个安装槽511，电芯21的正负极端子裸露于安装槽511。电连接片53通过安装槽511焊接相邻的不同电芯21的正极或负极端子，使得多个电芯21通过电连接片53串联或并联连接以形成电芯组20。采集板52设置于绝缘板51上，用于采集并检测整个电芯组20中各个电芯21的电压、温度等参数。

参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，壳体10还包括设置于底板11上的围板16。围板16设于第二板13远离第三板14的一侧，且围板16与第一板12间隔设置。第三板14和第四板15的端部均沿着第一方向X的反方向延伸至与围板16连接，在围板16、第一板12、部分底板11、部分第三板14和第四板15之间围合形成槽体19。在一些实施例中，电池包100还包括与电芯组20电连接的电控模组40，电控模组40容置于槽体19内。电控模组40用于实现电池包100的直流升压或降压功能，电控模组40包括功率元件(图未示)和用于对功率元件散热的散热器。功率元件可以是MOS管、二极管、晶闸管SCR、电阻或光电器件等其他功率器件。

参阅图3和图4，限位组件30设置于第一板12和电芯组20之间，限位组件30包括第一抵持件31、在第一方向X上与第一抵持件31相对设置的第二抵持件32以及设置于第一抵持件31和第二抵持件32之间的弹性件33，第一抵持件31和第二抵持件32连接于弹性件33的两端。弹性件33向第一抵持件31和第二抵持件32施加背向彼此的作用力，即第一抵持件31和第二抵持件32互相远离，以使第一抵持件31抵持于第一板12，第二抵持件32抵持于电芯组20，进而第二抵持件32对电芯组20产生挤压力，从而限定了电芯组20在第一方向X的位置，实现电芯组20在第一方向X的固定。采用上述方案还省去通过扎带固定电芯组20的工序，提高装配效率；同时还抑制电芯组20在第一方向X发生膨胀。

在一些实施例中，第三板14和电芯组20之间也设有限位组件30＇，从而可以抑制电芯组20在第二方向Y上发生膨胀，其中限位组件30＇具有与限位组件30相似的结构。在其他一些实施例中，限位组件30的数量也可以根据电池包100的大小进行设置。

本实施例中，电芯21大致轮廓为方形，电芯组20设置于腔体18内。在第一板12和电芯组20之间设置限位组件30，在电池包100内组装固定电芯组20时，可以省去扎带捆扎多个电芯21然后放置于腔体18内进行固定的步骤，本实施例中通过限位组件30与第一板12、第二板13的配合直接推动多个电芯21沿着第一方向X堆叠；同样地，在第三板14和电芯组20之间也设置限位组件30＇，多个所述电芯21还可以同时在第二方向Y上堆叠形成电芯组20并装配在腔体18内，简化了组装电芯组20的装配效率。

储能设备中包含上述电池包100，电池包100中设置有限位组件30，从而可以限制电芯组20在第一方向X或同时在第一方向X和第二方向Y上发生膨胀，进而提高储能设备的使用寿命。

在一些实施例中，第一抵持件31和第二抵持件32均为弹性片。

参阅图5、图6和图7，在一些实施例中，第一抵持件31、弹性件33和第二抵持件32依次连接围合形成有容纳槽35。限位组件30还包括限位板34，限位板34容置于第一抵持件31和第二抵持件32之间并嵌入容纳槽35内，如此使得第一抵持件31和第二抵持件32能够相互远离并保持一定的距离，使得第一抵持件31和第二抵持件32分别抵持于对应的第一板12和电芯组20，从而可以对电芯组20产生恒定的挤压力。同时，限位板34有利于避免电池包100工作一段时间后，电芯组20发生膨胀后对第二抵持件32产生较大作用力，从而有利于避免第二抵持件32朝第一抵持件31偏移过大而造成不可逆的变形，因此有利于避免限位组件30的作用失效。限位板34的设置还利于提高第一抵持件31、弹性件33和第二抵持件32的使用寿命。

参阅图3和图4，在一些实施例中，限位板34在第一方向X的厚度小于第一抵持件31和第二抵持件32的间距。因此，当限位板34嵌入容纳槽35后，限位板34与第二抵持件32之间留有部分间隙。因此，电池包100工作一段时间并发生体积膨胀后，第二抵持件32朝向限位板34发生偏移，即上述间隙可用于缓冲电池包100的部分体积膨胀，有利于避免电池包100的壳体10被冲开。

参阅图6、图7和图8，在一些实施例中，限位板34设有凸起344，第一抵持件31上设有凹槽311，凸起344容置于凹槽311，从而使得限位板34固定于第一抵持件31上，有利于限定限位板34于容纳槽35的位置，也可以将限位板34固定于第一抵持件31和第二抵持件32之间，有利于避免电池包100应用一段时间后，电芯组20发生膨胀后，对第二抵持件32作用力增大后，第二抵持件32会挤压限位板34，使得限位板34从第一抵持件31和第二抵持件32之间逐渐并朝远离弹性件33的方向移动，或者逐渐从第一抵持件31和第二抵持件32之间脱离，影响限位组件30抑制电芯组20膨胀的效果。

参阅图6和图7，在一些实施例中，凹槽311沿着第一方向X贯通第一抵持件31相对的两个表面，也可以局部凹陷形成供凸起344容置的槽。在一些实施例中，凹槽311设置于第一抵持件31相较于底板11的高度的四分之一和五分之一之间，如此设置，限位板34能够稳固地安装于第一抵持件31和第二抵持件32之间，还便于限位板34可以快速地容置于容纳槽35内，实现对限位板34的定位。

在一些实施例中，第二抵持件32上也开设有凹槽311，限位板34面向第二抵持件32的表面也设有凸起344，进一步稳固限位板34安装于第一抵持件31和第二抵持件32之间的牢固性。在一些实施例中，限位板34相对的两个表面上的凸起344相对设置，便于限位板34直接塞设于第一抵持件31和第二抵持件32之间，并不需要确定限位板34某一面的凸起344是否与对应的第一抵持件31或第二抵持件32上的凹槽311相对应，可以提高装配效率。

参阅图5和图6，在一些实施例中，沿着第二方向Y，第一抵持件31和第二抵持件32之间间隔容置多个限位板34，即多个限位板34并列容置于容纳槽35内。相较于第一抵持件31和第二抵持件32之间设置于与第一抵持件31长度相同的限位板34，本实施例中，同一第一抵持件31和第二抵持件32之间设置多个相同长度的限位板34，并不需要根据第一抵持件31的长度设置对应长度的限位板34。间隔设置的多个限位板34可以根据实际需求设置对应数量多个的限位板34，提高限位板34满足不同尺寸的电池包100的适用性。在实际应用中，可以根据第一板12的长度，设置对应个数的限位板34。第一板12的长度方向与第二方向Y一致。

参阅图8，在一些实施例中，凸起344远离限位板34的表面为倾斜面，凸起344的倾斜面沿着限位板34的安装方向与限位板34相近表面的距离逐渐增加，以形成倾斜的导面，利于限位板34容置于容纳槽35时，凸起344容置于对应的凹槽311内。

参阅图8，在一些实施例中，限位板34具有相对设置的第一表面341和第二表面342，第一表面341设有导向面343，在第一方向X上，导向面343和第二表面342之间的距离小于第一抵持件31和第二抵持件32所形成开口的宽度，便于限位板34插入容纳槽35内。在一些实施例中，导向面343为倾斜面。在一些实施例中，第二表面342上设有与第一表面341上的导向面343对应的倾斜面，增大两个导向面343之间距离与开口宽度的距离差，以进一步提高限位板34安装于容纳槽35的便利性。

参阅图8，在一些实施例中，第一抵持件31和第二抵持件32平行设置，从而使得整个第二抵持件32抵持于电芯组20的表面，并对电芯组20产生分布均匀的挤压力，从而相对增加第二抵持件32抑制电芯组20的面积，也避免第二抵持件32对局部电芯组20产生的挤压力过于集中而损伤电芯组20。在一些实施例中，第二抵持件32抵持于电芯组20的表面为平面，避免对电芯组20造成损伤。

参阅图7，在一些实施例中，弹性件33为弧形片，弹性件33包括第一弧形板331、第二弧形板332以及连接于第一弧形板331和第二弧形板332之间的连接板333。第一弧形板331连接于连接板333和第一抵持件31之间，第二弧形板332连接于连接板333和第二抵持件32之间。第一弧形板331和第二弧形板332相对设置，并在第一方向X上关于连接板333对称设置，以使弹性件33向第一抵持件31和第二抵持件32施加背向彼此的作用力相同，有利于避免第一抵持件31和第二抵持件32分别与弹性件33的连接处发生变形，进而提高限位组件30的使用寿命。第一弧形板331和第二弧形板332的两个中心轴位于容纳槽35内。

在一些实施例中，连接板333为平面板。当限位组件30塞设于第一板12和电芯组20之间时，连接板333可以抵持于底板11，限位组件30与底板11的表面完全贴合，提高限位组件30安装的牢固性，另一方面，如此设置也对弹性件33的结构进行保护，有利于弹性件33在电池包100长时间使用过程中，弹性件33的连接板333会受到过于集中的应力而发生破裂。

在一些实施例中，第一抵持件31、弹性件33和第二抵持件32一体制成，以提高限位组件30的结构强度和使用寿命。在一些实施例中，第一抵持件31、弹性件33和第二抵持件32呈U形结构。

本申请提供的电池包100中，电芯组20设置于底板11上并位于第一板12和第二板13之间，限位组件30设置于第一板12和电芯组20之间，限位组件30中的第一抵持件31抵持于第一板12，第二抵持件32抵持于电芯组20，弹性件33向第一抵持件31和第二抵持件32施加背向彼此的作用力，使得第二抵持件32对电芯组20产生挤压力，从而限定了电芯组20在第一方向X的位置，实现电芯组20在第一方向X的固定，省去通过扎带固定电芯组20的工序，提高装配效率；同时还抑制电芯组20在第一方向X的膨胀。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体，包括底板以及设置于所述底板的第一板和第二板，所述第二板与所述第一板相对设置，定义第一方向为所述第一板到所述第二板的方向；

电芯组，设置于所述底板，并位于所述第一板和所述第二板之间；

限位组件，设置于所述第一板和所述电芯组之间，所述限位组件包括第一抵持件、在所述第一方向上与所述第一抵持件相对设置的第二抵持件以及设置于所述第一抵持件和第二抵持件之间的弹性件，所述弹性件被配置为向所述第一抵持件和所述第二抵持件施加背向彼此的作用力，所述第一抵持件抵持于所述第一板，所述第二抵持件抵持于所述电芯组。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述限位组件还包括限位板，所述限位板容置于所述第一抵持件和所述第二抵持件之间。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述限位板设有凸起，所述第一抵持件上开设有凹槽，所述凸起容置于所述凹槽。

4.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，沿着所述第一板的长度方向，所述第一抵持件和所述第二抵持件之间间隔容置多个所述限位板。

5.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述限位板具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面还具有导向面，在所述第一方向上，所述导向面和所述第二表面之间的距离小于所述第一抵持件和所述第二抵持件所形成开口的宽度。

6.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一抵持件和所述第二抵持件平行设置。

7.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述弹性件为弧形片。

8.如权利要求1至7中任一项所述的电池包，其特征在于，所述壳体还包括相对设置的第三板和第四板，第二方向为所述第三板到所述第四板的方向，所述第一方向和所述第二方向垂直，所述第三板和所述电芯组之间也设有所述限位组件。

9.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包括多个如权利要求1至8中任一项所述的电池包，多个所述电池包堆叠设置。

10.一种储能逆变组合设备，包括逆变控制一体机，其特征在于，所述储能逆变组合设备还包括如权利要求9所述的储能设备，所述逆变控制一体机和多个所述电池包电连接。