CN220585384U - 一种大容量电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大容量电池，该大容量电池包括支撑组件，该支撑组件不仅能够实现电池组在电池架上的绝缘可靠安装，同时，还能够对换热组件实现可靠的安装。该大容量电池包括电池组、传热组件、换热组件和支撑组件；电池组包括多个依次排列的方形电池，各方形电池的底部通过共享管路实现电解液互通；传热组件用于将电池组产生的热量传递至电池组外部的温控装置进行处理；换热组件为两组，用于传热组件和温控装置中的温控管实现热交换；支撑组件包括绝缘支撑托架以及固定支架；绝缘支撑托架位于电池组的下方，用于对电池组进行绝缘支撑；固定支架位于电池组两端，用于将电池组两端的换热组件固定连接至绝缘支撑托架上。

Description

一种大容量电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种大容量电池。

背景技术

现有储能设备将多个电池模组进行串并联设置以满足充放电需求，电池模组可通过现有的单体圆柱电池或方形电池串并联构成。但是，现有电池模组中由于各单体电池自身存在差异，使得电池模组中各单体电池的均一性较差，进而会直接导致电池模组的循环寿命受限，因此如何提升电池模组中各单体电池的均一性成为了该领域研究的重点和难点。

为解决上述问题，现提出一种电池组，该电池组包括若干方形电池，若干方形电池并联连接，同时，若干方形电池的内腔通过共享管路连通，共享管路能够加强电池组内各个方形电池电解液的均一性，提高循环寿命。

此外，电池组的上方还具有传热组件，上述传热组件包括传热管，传热管安装时，一端与各方形电池的极柱嵌入式配合实现连接，另一端伸出电池组外部通过换热组件与温控装置中的温控管进行换热，以使电池组的温度控制在合适范围内。当需要将上述多个电池组组成储能系统时，如何实现电池组在电池架上绝缘支撑以及换热组件的固定是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大容量电池，该大容量电池包括支撑组件，该支撑组件不仅能够实现电池组在电池架上的绝缘可靠安装，同时，还能够对换热组件实现可靠的安装。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型提供一种大容量电池，该大容量电池包括电池组、传热组件和换热组件；所述电池组包括多个依次排列的方形电池，各方形电池的底部通过共享管路实现电解液互通；所述传热组件用于将电池组产生的热量传递至电池组外部的温控装置进行处理；所述换热组件为两组，分别位于电池组两端，用于传热组件和温控装置中的温控管实现热交换；其特殊之处在于，还包括支撑组件，所述支撑组件包括绝缘支撑托架以及固定支架；所述绝缘支撑托架位于电池组下方，用于对电池组进行绝缘支撑；所述固定支架位于电池组两端，用于将电池组两端的换热组件固定连接至绝缘支撑托架上。

进一步地，所述绝缘支撑托架包括绝缘板和承托板，所述绝缘板包括多个子绝缘板，各子绝缘板上设有第一通槽，各子绝缘板设在各方形电池的底部，且各子绝缘板上的第一通槽连通形成包覆共享管路的通道，所述承托板位于各子绝缘板下方，其两端分别与固定支架固定连接。

进一步地，所述子绝缘板上设有与方形电池下盖板加强筋形状相匹配的第二通槽，所述方形电池下盖板的加强筋嵌入至子绝缘板的第二通槽内。

进一步地，所述子绝缘板的第一通槽和第二通槽之间设有蜂窝状结构或栅格状结构。

进一步地，所述承托板的横截面为U形，U形承托板的中空腔体包覆子绝缘板的第一通槽，同时，承托板两端设有安装板，该安装板延伸至电池组外侧，用于与外部电池架连接。

进一步地，所述固定支架的顶部一体成型有换热支架，所述固定支架通过换热支架与换热组件固定连接。

进一步地，各方形电池的顶部设有连接板，所述连接板与各方形电池的上盖板均固定连接。

进一步地，所述支撑组件还包括位于电池组两侧辅助支架，所述辅助支架的两端分别与电池组两端的固定支架连接。

进一步地，所述固定支架上还设有电池管理系统，辅助支架上设有采集板，采集板上安装有温度探头，温度探头用于对各方形电池的温度进行采集。

进一步地，所述辅助支架与各方形电池的筒体固定连接。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果为：

1.本实用新型大容量电池中，支撑组件既能够对电池组进行绝缘稳定支撑，还能够对换热组件进行稳定支撑，该支撑组件将电池组的顶部和底部进行整体式固定，确保电池组在上下方向、左右方向受到外力时不会发生晃动，进一步确保了电池组的工作和运输过程的稳定性，以使电池组组成储能系统时具有较高的可靠性和安全性。

2.本实用新型大容量电池中，换热组件通过固定支架安装至绝缘支撑托架上，该种设置使得大容量电池在组装、搬运过程中对传热组件、换热组件进行稳定固定以及安装，避免由于换热组件导致传热组件与各方形电池的极柱脱离，导致传热管的传热效率大幅下降的缺陷，提升了换热组件和传热组件对电池组温度控制的可靠性。

3.本实用新型大容量电池中，绝缘支撑托架为多个子绝缘板以及一个承托板的分体式结构，在各方形电池下方分别设置子绝缘板，该种方式不仅可以使子绝缘板的加工成本降低，同时相对整个电池组采用一个绝缘板的结构，多个子绝缘板与各方形电池的连接更加容易，不会因为绝缘板长度方向上的平面度误差，可能导致的绝缘板与个别方形电池不易连接的问题。

4.本实用新型大容量电池中，各子绝缘板上设有第一通槽，方形电池与子绝缘板组装时，各子绝缘板上的第一通槽连通形成包覆共享管路的通道，子绝缘板对电池组的共享管路进行保护，避免了共享管路由于外露，在受到外力时产生的损坏、泄露、断裂等问题。

5.本实用新型大容量电池中，子绝缘板的第一通槽和第二通槽之间设有蜂窝状结构或栅格状结构，该蜂窝状结构或栅格状结构不仅能够增加子绝缘板的支撑强度，还能够使子绝缘板整体具有轻量化和减少原材料的特点。

6.本实用新型大容量电池中，承托板的横截面为U形，U形承托板的中空腔体包覆子绝缘板的第一通槽，该种结构形式的承托板不仅能够对共享管路进行二次保护，还能够整体提升承托板的强度。

7.本实用新型大容量电池中，固定支架通过换热支架与换热组件固定连接，该种结构使得换热组件的结构较为简单，同时还可以采用现有换热组件，无需对换热组件的结构进行更改。此外，为了便于加工以及节省成本，上述固定支架和换热支架为一体成型结构。

8.本实用新型大容量电池中，各方形电池的顶部增加有连接板，连接板与各方形电池的上盖板连接，电池组左右两端的固定支架通过辅助支架连接，连接板和辅助支架进一步增强电池组的整体稳定性。

9.本实用新型大容量电池中，对每个大容量电池配置电池管理系统，进一步提升大容量电池的使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中大容量电池的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例1中大容量电池的爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例1中传热组件、换热组件、温控管、支撑组件的组装示意图；

图4为本实用新型实施例1中子绝缘板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1中承托板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例1中大容量电池的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例2中大容量电池的结构示意图。

附图标记：1-电池组，2-传热组件，3-换热组件，4-温控管，5-支撑组件，6-连接板，7-电池管理系统，11-方形电池，12-共享管路，21-传热管，31-压板，51-绝缘支撑托架，52-固定支架，53-子绝缘板，54-承托板，55-辅助支架，521-换热支架，531-第一通槽，532-第二通槽，533-栅格状结构，534-限位凸台，541-安装板，71-采集板。

具体实施方式

下面将对技术方案进行清楚、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“左右、前后、顶部和底部”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“第一或第二”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。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供的大容量电池包括电池组1、传热组件2、换热组件3和支撑组件5；为方便后续的描述，对电池组1进行XYZ的方向的设定，其中，X方向为电池组1长度方向，Y方向为电池组1宽度方向，Z方向为电池组1高度方向。

上述电池组1包括多个沿X方向依次排列的方形电池11，各方形电池11通过电连接件(图上未显示)实现并联，各方形电池11的底部通过共享管路12实现电解液互通；传热组件2用于将电池组1产生的热量传递至电池组1外部的温控管4进行处理，换热组件3为两组，分别位于电池组位于X方向的两端(即左右两端)，用于对传热组件2和温控管4进行热交换。支撑组件5用于对电池组1和换热组件3进行支撑和固定。

上述大容量电池中，共享管路12是指设置在电池组1下方，用于使各方形电池11内腔连通的管路，该共享管路12可实现电池组1内各方形电池11的电解液连通，确保各方形电池11具有良好的均一性。该共享管路12可以由一根金属管构成，且该金属管与各方形电池11的内腔连通，或者该共享管路12为分体式，具体是由设置在每个方形电池11壳体底部且与方形电池11内腔连通的子管以及用于将相邻两个子管连通的连接管构成。

上述大容量电池中，传热组件2包括传热管21，该传热管21可以是热管、水冷管等。该传热管21与方形电池11的极柱连接，对方形电池11极柱产生的热量进行传递。该传热管21与方形电池11的极柱连接时，方形电池11的极柱上开设通槽，传热管21装夹于极柱的凹槽中，将各方形电池11极柱上的热量传导至电池组1外侧的温控装置进行处理，确保电池组1始终处于正常的工作温度下，一定程度上避免电池组1发生热失控，提升了电池组1的使用安全性。

上述大容量电池中，换热组件3为两组，分别位于电池组的两端，用于传热组件2和温控装置中的温控管4实现热交换，温控装置包括温控管4以及对温控管4中介质热量进行处理的温控机，该换热组件3主要包括绝缘换热件，绝缘换热件在传热管21与温控管4之间进行热交换，温控管4将传热管21传递的热量传递至外部的温控机(水冷机、TEC等)上进行处理，同时为保证传热管21和温控管4的可靠安装，绝缘换热件的两侧还设有压板31或夹紧板。换热组件3的结构具体可采用专利CN218498189U、CN218498156U、CN219144264U公开的换热组件或换热装置。

上述电池组1、传热组件2、换热组件3均与现有大容量电池的电池组、传热组件、换热组件结构类似，在本实施例中不再做详细阐述。本实施例大容量电池与现有大容量电池的不同点主要在于支撑组件5的不同，以下对支撑组件5的具体结构进行详细描述。

如图2至图6所示，本实施例中，支撑组件5包括绝缘支撑托架51以及固定支架52；绝缘支撑托架51位于电池组1下方，用于对电池组1进行稳定支撑，同时确保电池组1与外部电池架之间的绝缘；固定支架52位于电池组1两端，用于将电池组1两端的绝缘支撑托架51和换热组件3固定连接，以下分别对绝缘支撑托架51及固定支架52的结构进行详细描述。

如图3所示，本实施例中的固定支架52为两组，分别位于电池组1两端，主要对电池组1两端的换热组件3进行支撑和固定，以使传热组件2能够与方形电池11的极柱稳定连接，确保各方形电池11的极柱能够与传热组件2进行稳定的热交换，避免由于换热组件3的自重使传热组件2与各方形电池11的极柱脱离，导致传热组件2的传热效率大幅下降的缺陷，提升了换热组件3和传热组件2对电池组1温度控制的可靠性。

此外，上述固定支架52在具有对换热组件3进行稳定支撑的基础上，还能够将电池组1顶部的结构与电池组1底部的结构连接为一体，以使整个大容量电池为一个稳固的结构。同时，该固定支架52还可以在长度方向对电池组1进行限位，限制电池组1在长度方向出现晃动，避免电池组1在上下方向、左右方向受到外力时不会发生晃动，进一步确保了电池组1的工作和运输过程的稳定性和安全性。

上述固定支架52加工制作时，可通过镂空的整板制作，也可通过细长杆件制作，只要能够将绝缘支撑托架51和换热组件3固定连接即可。固定支架52与绝缘支撑托架51连接时，具体可采用螺钉连接的方式，也可采用焊接等方式。固定支架52与换热组件3连接时，可直接与换热组件3中的压板31或夹紧板固定连接，也可在固定支架52的顶部增加换热支架521，通过换热支架521与换热组件3固定连接。该换热支架521具体可为一个板状结构，换热组件3通过螺钉、焊接、胶粘等方式固定至该换热支架521上。该种结构使得换热组件3的结构较为简单，同时还可以采用现有换热组件3，无需对换热组件3的结构进行更改。此外，为了便于加工以及节省成本，上述固定支架52和换热支架521为一体成型结构。

在本实施例中，绝缘支撑托架51不仅需要对电池组1进行稳定支撑，还需具有绝缘功能，其可采用多种结构形式实现：

一、绝缘支撑托架51为金属件，在金属件与电池组1接触的表面设置绝缘层，该绝缘层可为涂敷的绝缘漆等。该种结构形式的绝缘支撑托架51为金属件，其支撑强度较好，但是由于绝缘层的绝缘效果有限，且长期使用绝缘层容易脱落，因此采用该种结构形式的绝缘支撑托架51绝缘性能难以保证；

二、绝缘支撑托架51为一个长条状的绝缘塑料件，其长度与电池组长度相当，整体采用绝缘材质制作，该种结构的绝缘支撑托架51的绝缘效果能够得到有效保证，但是由于电池组1自重较大，采用一般绝缘塑料制作的绝缘支撑托架51支撑强度不足，可能会在运输过程或受到振动时发生断裂，并且由于加工误差的存在采用一个长条状的绝缘塑料件在与各单体电池装配时，连接也比较困难；

三、绝缘支撑托架51包括绝缘板和承托板54，绝缘板包括多个子绝缘板53；子绝缘板53设置在各方形电池11的下方；承托板54位于多个子绝缘板53下方，其两端分别与固定支架52固定连接。该种结构中，子绝缘板53采用绝缘材料制作，实现整个电池组1的可靠绝缘，承托板54采用金属件制作，实现多个方形电池11的可靠支撑，因此该种结构的绝缘支撑托架51相比上述第一结构和第二结构的绝缘支撑托架51，不仅确保了绝缘性，同时也确保了支撑强度。

此外，上述第三种分体式绝缘支撑托架51的结构中，在各方形电池下方分别设置子绝缘板53，不仅可以使子绝缘板53的加工成本降低，同时相对整个电池组1采用一个绝缘板的结构，多个子绝缘板53与各方形电池11连接更加容易，不会因为绝缘板长度方向上的平面度误差，导致绝缘板与个别方形电池11不易连接的问题。

如图4所示，上述分体式绝缘支撑托架51中，多个子绝缘板53分别设置在各方形电池11的下方，子绝缘板53上设有与方形电池11下盖板加强筋形状相匹配的第二通槽532。具体连接时，子绝缘板53上设有嵌件，方形电池11下盖板上的加强筋嵌入至子绝缘板53的第二通槽532内，随后子绝缘板53上的嵌件与方形电池11下盖板上的加强筋通过螺钉连接。上述嵌件为外购成品件，俗称铜镶嵌件、铜镶件、镶嵌铜螺母、注塑铜螺母等，是镶嵌在塑料里的一种铜质配件，嵌件的主要的用途是将产品注塑在一些塑料件内，安装后可以在塑料件形成一个有效的内螺纹。

同时，该子绝缘板53上还具有第一通槽531，方形电池11与子绝缘板53组装时，各子绝缘板53上的第一通槽531连通形成避让且包覆共享管路12的通道，方形电池11的共享管路12位于该通道内，子绝缘板53对电池组1的共享管路12进行保护，避免了共享管路12由于外露，受到外力产生的损坏、泄露、断裂等问题。此外，子绝缘板53的第一通槽531和第二通槽532之间还设有蜂窝状结构或栅格状结构533，蜂窝状结构或栅格状结构533与子绝缘板53采用塑料绝缘材料浇筑一体成型，该蜂窝状结构或栅格状结构533不仅能够增加子绝缘板的支撑强度，还能够使绝缘板整体具有轻量化和减少原材料的特点。

如图5所示，上述分体式绝缘支撑托架51中，承托板54具体为一个细长的金属板件，对电池组1进行稳定支撑。在本实施例中，该承托板54的横截面为U形，U形承托板的中空腔体包覆子绝缘板53的第一通槽531，U形承托板两侧的侧壁与子绝缘板53固定连接，该种结构形式的承托板54不仅能够对共享管路12进行二次保护，还能够整体提升承托板54的强度。

如图5所示，在其它实施例中，上述承托板54两端还一体设有安装板541，该安装板541延伸至电池组1外侧，用于与储能系统的电池架或电池箱体连接。

如图6所示，此外，上述承托板54在Y方向的尺寸可以与子绝缘板53的尺寸一致，也可以大于子绝缘板53的尺寸，也可以小于子绝缘板53的尺寸，在本实施例中，承托板54在Y方向的尺寸小于子绝缘板53的尺寸，此时，子绝缘板53的底部还设有限位凸台534，U形承托板两侧的侧壁通过该限位凸台534安装至子绝缘板53的底部，以使承托板54与子绝缘板53较为准确和快速的安装定位。

在上述结构的基础上，如图1所示，本实施例还在各方形电池11的顶部增加连接板6，连接板6与各方形电池11的上盖板连接，进一步增强电池组1的整体稳定性。具体连接时，该连接板6可与方形电池11上盖板的加强筋连接，也可在方形电池11上盖板上增加安装柱，连接板6与各方形电池11的安装柱连接。

实施例2

如图7所示，在实施例1的基础上，本实施例的支撑组件5还包括辅助支架55，辅助支架55为两组，分别位于电池组1在Y方向的两侧，即位于电池组1的前后两侧，辅助支架55的两端分别与电池组1X方向两端的固定支架52连接。具体连接时，该辅助支架55可与固定支架52焊接、螺栓等实现连接。同时，该辅助支架55还可以与各方形电池11筒体连接，以使电池组1在X方向进一步固定和限位。此时，该支撑组件5的绝缘支撑托架51、固定支架52以及辅助支架55形成一个框架式的支撑结构，该框架式的支撑结构在XYZ方向均对电池组1进行支撑和限位，使得电池组1在上下方向、左右方向、前后方向受到外力时均不会发生晃动，进一步确保了电池组1的工作和运输过程的稳定性和安全性。

此外，为实现大容量电池的安全使用，可对每个大容量电池配置电池管理系统7。具体安装时，辅助支架55上设有采集板71，采集板71上安装有温度探头，温度探头用于对各方形电池11的温度进行采集。电池管理系统7安装在固定支架52上，用于对大容量电池的工作状态进行监控。

Claims (10)

1.一种大容量电池，包括电池组、传热组件和换热组件；所述电池组包括多个依次排列的方形电池，各方形电池的底部通过共享管路实现电解液互通；所述传热组件用于将电池组产生的热量传递至电池组外部的温控装置进行处理；所述换热组件为两组，分别位于电池组两端，用于传热组件和温控装置中的温控管实现热交换；其特征在于，还包括支撑组件；

所述支撑组件包括绝缘支撑托架以及固定支架；

所述绝缘支撑托架位于电池组下方，用于对电池组进行绝缘支撑；

所述固定支架位于电池组两端，用于将电池组两端的换热组件固定连接至绝缘支撑托架上。

2.根据权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述绝缘支撑托架包括绝缘板和承托板，所述绝缘板包括多个子绝缘板，各子绝缘板上设有第一通槽，各子绝缘板设在各方形电池的底部，且各子绝缘板上的第一通槽连通形成包覆共享管路的通道，所述承托板位于各子绝缘板下方，其两端分别与固定支架固定连接。

3.根据权利要求2所述的大容量电池，其特征在于，所述子绝缘板上设有与方形电池下盖板加强筋形状相匹配的第二通槽，所述方形电池下盖板的加强筋嵌入至子绝缘板的第二通槽内。

4.根据权利要求3所述的大容量电池，其特征在于，所述子绝缘板的第一通槽和第二通槽之间设有蜂窝状结构或栅格状结构。

5.根据权利要求2所述的大容量电池，其特征在于，所述承托板的横截面为U形，U形承托板的中空腔体包覆子绝缘板的第一通槽，同时，承托板两端设有安装板，该安装板延伸至电池组外侧，用于与外部电池架连接。

6.根据权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述固定支架的顶部一体成型有换热支架，所述固定支架通过换热支架与换热组件固定连接。

7.根据权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，各方形电池的顶部设有连接板，所述连接板与各方形电池的上盖板均固定连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的大容量电池，其特征在于，所述支撑组件还包括位于电池组两侧辅助支架，所述辅助支架的两端分别与电池组两端的固定支架连接。

9.根据权利要求8所述的大容量电池，其特征在于，所述固定支架上还设有电池管理系统，辅助支架上设有采集板，采集板上安装有温度探头，温度探头用于对各方形电池的温度进行采集。

10.根据权利要求8所述的大容量电池，其特征在于，所述辅助支架与各方形电池的筒体固定连接。