CN221041264U - 一种电连接件以及储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池领域，具体为一种电连接件以及储能装置。解决电连接件温度较高而导致储能装置无法正常运行的问题。包括连接板以及设置在连接板两侧的导电板；一侧导电板用于和一个电池组上所有单体电池的第一极性端子电连接，另一侧导电板用于和另一个电池组上所有单体电池的第二极性端子电连接，其中第一极性端子和第二极性端子的极性相反；在连接板和导电板至少一个内开设有用于传输传热介质的换热通道。电连接件上集中的热量可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。另外，因该电连接件与第一极性端子和第二极性端子直接连接，第一极性端子和第二极性端子上集中的热量也可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。

Description

一种电连接件以及储能装置

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体为一种电连接件以及储能装置。

背景技术

目前，常见的储能装置都是利用电连接件将多个电池组(也可称之为大容量电池或电池模组)串联连接在一起而构成。

储能装置的温控一直是本领域比较关注的热点，当电流过大时，会导致电连接件过热，影响储能装置的正常运行；另外，由于电池组中单体电池的极柱是热量最为集中的部位，当极柱局部热量过高，也会导致与其连接的电连接件的温度飙升，影响储能装置的正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电连接件以及储能装置，解决电连接件温度较高而导致储能装置无法正常运行的技术问题。

本实用新型的技术方案是提供一种电连接件，其特殊之处在于：用于实现同一电池组内各单体电池的并联以及两个相邻电池组之间的串联；

包括连接板以及设置在连接板两侧的导电板；一侧导电板用于和一个电池组上所有单体电池的第一极性端子电连接，另一侧导电板用于和另一个电池组上所有单体电池的第二极性端子电连接，其中第一极性端子和第二极性端子的极性相反；

在连接板和导电板至少一个内开设有用于传输传热介质的换热通道。例如，可以直接在连接板上开设至少一个换热通道；也可以在连接板和导电板上均开设换热通道，当换热通道位于导电板上时，优选在两侧的导电板上均开设。

本实用新型在电连接件内开设换热通道，该换热通道用于传输传热介质。电连接件上集中的热量可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。另外，因该电连接件与第一极性端子和第二极性端子直接连接，第一极性端子和第二极性端子上集中的热量也可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。同理，待环境温度过低，单体电池可能无法正常启动时，还可通过传热介质、电连接件、第一极性端子和第二极性端子对各单体电池进行升温。

进一步地，连接板与导电板为一体件。

进一步地，每个导电板上设置有用于与各个单体电池第一极性端子或第二极性端子固定连接的螺钉孔，螺钉孔与换热通道相互隔离。螺钉连接方式相比其他焊接、铆接或卡接的方式连接更加容易，结构更加简单。

进一步地，连接板与连接板两侧的导电板位于同一平面内，整体呈平板状结构。平板状结构易于加工，并且也可节省电池组高度方向上的尺寸，当多个电池组组成储能装置时，高度方向上节省下来的空间，对提升储能装置整体的能量密度也有所帮助。

进一步地，换热通道位于两侧的导电板内，换热通道的轴线与导电板长度方向的轴线相互平行，沿导电板的长度方向延伸，并贯通导电板。

进一步地，导电板与各个第一极性端子和第二极性端子对应的区域开设通孔，该通孔沿导电板厚度方向贯通导电板。可进一步地减轻电连接件的重量。

进一步地，连接板的厚度大于导电板的厚度；连接板下表面与两侧导电板下表面位于同一平面内。

进一步地，换热通道位于连接板内，换热通道的轴线与连接板长度方向的轴线相互平行，沿连接板的长度方向延伸，并贯通连接板。当导电板内不开设换热通道时，可以适当减薄导电板的厚度。

本实用新型还提供一种储能装置，包括至少两个电池组，每个电池组中具有至少两个单体电池，其特殊之处在于：还包括实现电池组内各单体电池的并联以及两个相邻电池组之间串联的电连接件；所述电连接件为上述的电连接件。

进一步地，第一极性端子和/或第二极性端子上卡装有换热管，第一极性端子上的换热管被固定在第一极性端子上的导电板压紧于第一极性端子上，第二极性端子上换热管被固定在第二极性端子上的导电板压紧于第二极性端子上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在电连接件内开设换热通道，该换热通道用于传输传热介质。电连接件上集中的热量可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。另外，因该电连接件与第一极性端子和第二极性端子直接连接，第一极性端子和第二极性端子上集中的热量也可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。同理，待环境温度过低，单体电池可能无法正常启动时，还可通过传热介质、电连接件、第一极性端子和第二极性端子对各单体电池进行升温。

附图说明

图1为实施例1电连接件的结构示意图；

图2为实施例2电连接件的结构示意图；

图3为实施例3电连接件的结构示意图；

图4为实施例4一种储能装置的结构示意图；

图5为实施例4一种储能装置的剖视图；

图6为实施例4另一种储能装置的结构示意图；

图7为实施例4另一种储能装置的剖视图；

图8为实施例5储能装置的结构示意图；

图9为实施例5中极柱转接件的结构示意图；

图10为实施例5中极柱转接件的剖视图；

图11为实施例5储能装置的剖视图；

图中附图标记为：

1、电连接件；11、连接板；111、连接板下表面；12、导电板；121、导电板下表面；13、换热通道；14、螺钉孔；15、通孔；2、电池组；21、单体电池；22、单体电池极柱；3、极柱转接件；31、极柱转接件主体；32、电连接柱；33、第一孔；34、导电柱；35、装夹部；4、换热管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都应当属于本实用新型的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“顶、底”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一、第二、第三、第四等”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供一种电连接件，用于实现同一电池组内各单体电池的并联以及两个相邻电池组之间的串联；包括位于中间的连接板以及设置在连接板两侧的导电板；其中一侧的导电板用于和一个电池组上所有单体电池的第一极性端子电连接，另一侧的导电板用于和另一个电池组上所有单体电池的第二极性端子电连接，其中第一极性端子和第二极性端子的极性相反；在连接板和导电板至少一个内开设有用于传输传热介质的换热通道。

电池组中所有单体电池的第一极性端子或第二极性端子需保证在同一侧设置。

第一极性端子、第二极性端子为单体电池上的正、负极柱，或者是在单体电池的正、负极柱上增设的正、负极柱转接件。

本实用新型通过该电连接件即可实现同一电池组中各单体电池并联，同时还可以实现两个相邻电池组之间的串联，使得多个电池组组成电动汽车电池包时，或者多个电池组组成储能装置时单体电池之间以及电池组之间电连接更加简洁、实用。同时，在电连接件内开设换热通道，该换热通道用于传输传热介质。电连接件上集中的热量可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。另外，因该电连接件与第一极性端子和第二极性端子直接连接，第一极性端子和第二极性端子上集中的热量也可从电连接件传递至换热通道内的传热介质后将热量带出。同理，待环境温度过低，单体电池可能无法正常启动时，还可通过传热介质、电连接件、第一极性端子和第二极性端子对各单体电池进行升温。

电连接件可以采用不同的结构形式，以下结合附图及具体实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例中，电连接件1为一体件，具体结构如图1所示，整体呈平板状结构，包括位于中间的连接板11以及设置在连接板11两侧的导电板12；在两侧的导电板12内开设换热通道13。通过向换热通道13内注入传热介质，进而降低或者升高电连接件1的温度。

该电连接件1为导电性和导热性都比较好的金属材料制作，例如：银、铜、铝等材料，但是从成本以及导热、导电综合考虑，一般会选择铝作为该电连接件1的材质。

电连接件1与单体电池21第一极性端子或第二极性端子的连接方式可以采用螺钉连接(导电板12上设螺钉孔14)，也可采用焊接或者铆接，但是考虑到连接的便捷性，本实施例优选采用螺钉连接的方式对两者进行固定，针对每个极性端子可采用四个螺钉进行连接，对应于每个极性端子的导电板12区域(如图1中虚线框区域，为一个极性端子对应的导电板12区域)开设四个螺钉孔14，优选四个螺钉孔14呈矩形排布。更为优选的是：本实施例中的螺钉孔14可以设置为长条形，长条孔的设置可以弥补多个电池组之间串联时水平方向的尺寸误差，确保了连接的可靠性。

因电连接件1与极性端子直接连接，为了确保在换热通道13内流通的传热介质不带电，可以采用电绝缘性传热介质，如绝缘油或氟化液等，鉴于氟化液具有较高的导热系数(通常在0.15～0.4W/(m·K)之间)，本实施例优选氟化液。

从图中可以看出，本实施例换热通道13的轴线与导电板12长度方向的轴线相互平行，沿导电板12的长度方向延伸，并贯通导电板12。在其他一些实施例中换热通道13可以蛇形、S形或其他曲线形式，但是相对于本实施例，其加工难度较大。

需要说明的是，本实施例换热通道13与导电板12上的螺钉孔14需要相互隔离。

为了提高换热效率，可以根据实际情况，在导电板12内开设多条换热通道13，还可以在连接板11内开设换热通道13。但是需要注意的是，当开设多条换热通道13时，电连接件1的强度可能会受到影响，因此，本实施例考虑，在不影响电连接件1强度的前提下，在每一侧的导电板12内开设两条换热通道13。

另外，本实施例中，导电板12与各个单体电池21的极性端子直接连接，将换热通道13开设在导电板12内，各个极性端子上集中的热量可以更有效的从电连接件1传递至换热通道13内的传热介质后将热量带出。

实施例2

不同于实施例1的是，本实施例在导电板12与各个极性端子对应的区域开设通孔15。

具体如图2所示，本实施例在四个螺钉孔14围成的矩形区域的中心开设通孔15，该通孔15用于与固定在单体电池21正负极柱上的正负极柱转接件3的焊接孔贯通。具体正负极柱转接件3的结构在实施例5中详述。

实施例3

不同于上述实施例的是，本实施例电连接件1的整体结构不是一个平板结构，连接板11的厚度大于导电板12的厚度；连接板下表面111与两侧导电板下表面121位于同一平面内，而连接板11的上表面高于两侧导电板下表面121。

具体如图3所示，本实施例电连接件1的横截面类似于一个“凸”字形，连接板11具有较大厚度，导电板12具有较小厚度。

换热通道13位于连接板11内，换热通道13的轴线与连接板11长度方向的轴线相互平行，沿连接板11的长度方向延伸，并贯通连接板11。在其他一些实施例中换热通道13可以蛇形、S形或其他曲线形式，但是相对于本实施例，其加工难度较大。

为了提高换热效率，可以根据实际情况，在连接板11内开设多条换热通道13。但是需要注意的是，当开设多条换热通道13时，电连接件1的强度可能会受到影响，因此，本实施例考虑，在不影响电连接件1强度的前提下，在连接板11内开设两条换热通道13。

本实施例将换热通道13开设在连接板11内，相对于实施例1，因无需在导电板12内开设换热通道13，所以可以减薄两侧导电板12的厚度，使得导电板12具有一定的形变，当电池组中位于同一侧的极性端子的顶部不在同一平面时，可以通过导电板12的变形，使得导电板和所有极性端子实现可靠连接。另外，通过减薄两侧导电板12的厚度，还可以整体降低电连接件1的重量。

实施例4

本实施例提供了一种储能装置，该储能装置可以用作电动汽车的动力电池，也可作为发电站的储能系统使用。

如图4至图7所示，该储能装置包括至少两个电池组2，每个电池组2中具有至少两个单体电池21，各单体电池21位于同一侧的第一极性端子或第二极性端子上均卡装有换热管4，从图中可以看出，本实施例中第一极性端子或第二极性端子均为在单体电池21的正、负极柱上增设的正、负极柱转接件3。

该换热管4可将各单体电池21第一极性端子或第二极性端子上集中的热量导出或将外部热量传递至单体电池21上，图4和图5中相邻两个电池组2之间通过实施例1所述的电连接件1连接；图6和图7中相邻两个电池组2之间通过实施例3所述的电连接件1连接；

换热管4可以是液冷管、铜管、铜排或者热管。

其中，电连接件1一侧导电板12与一个电池组2上所有单体电池21的第一极性端子连接，相应地，另一侧的导电板12与另一个电池组2上所有单体电池21的第二极性端子连接；也就是说本实施例中的储能装置中电池组2内各单体电池21通过该电连接件1并联连接，同时相邻电池组2通过该电连接件1实现了串联连接。

现有储能装置中电池组2内各单体电池21采用多个连接件依次串接后再通过另一种连接件实现电池组2之间的并联，因此需要大量的电连接件1，结构比较复杂，并且，现有采用先串后并组成的储能装置在比较容易在高压侧产生环流现象，为了抑制这一现象，则需要专门的抑制环流装置，同时现有方式的储能装置还需要配备汇流柜。而本实施例的储能装置采用的先并后串的电连接方式，需要的电连接件1数量相比现有储能装置来说大幅度减少，并且也不会产生环流现象(也就无需采用环流抑制装置)，同时也无需额外配置汇流柜，因此相比现有储能装置，本实施例中储能装置中电连接的方式采用的结构更加简单、整个设备需要额外增设的附件也有所减少，系统更加简单，在能够储存和提供相同电能的情况下，本实施例采用的储能装置的制作和使用成本也一定程度有所降低。

本实施例中为了使换热管4与第一极性端子和第二极性端子贴合更加紧密，更有利于换热，一个电池组2上每个单体电池21的第一极性端子上的换热管4被该侧导电板12压紧于第一极性端子上，同理，另一个电池组2上每个单体电池21的第二极性端子上换热管4被该侧导电板12压紧于第二极性端子上。具体可采用螺钉将导电板12与第一极性端子和第二极性端子连接。

通过向传热通道内通入传热介质。电连接件1上集中的热量可从电连接件1传递至换热通道13内的传热介质后将热量带出。另外，因本实施例中传热通道开设在导电板12内，且导电板12与第一极性端子和第二极性端子直接连接，第一极性端子和第二极性端子上集中的热量也可更有效的从导电板12传递至换热通道13内的传热介质后将热量带出。同理，待环境温度过低，单体电池21可能无法正常启动时，还可通过传热介质、电连接件1、第一极性端子和第二极性端子对各单体电池21进行升温。

实施例5

本实施例为一种储能设备，与实施例4不同的是，本实施例中相邻两个电池组2之间通过实施例2所述的电连接件1连接。

如图8所示，两侧导电板12上的通孔15分别与作为极性端子的极柱转接件3上的焊接孔贯通。

本实施例中极柱转接件3的结构如图9和图10所示，包括极柱转接件主体31以及设置在极柱转接件3上的电连接柱32；

极柱转接件主体31为一个矩形块，在其他一些实施例中，极柱转接件主体31也可以为圆柱体。可采用导电性和导热性都比较好的金属材料制作，例如：银、铜、铝等材料，但是从成本以及导电、导热效果综合考虑，一般会选择铝作为极柱转接件3的材料。

本实施例中电连接柱32为固定在极柱转接件主体31底部的圆柱体，该圆柱体的截面与单体电池极柱22截面适配；通过电连接柱32与单体电池极柱22连接。

为了便于电连接柱32与单体电池极柱22的连接，本实施例在极柱转接件主体31上开设第一孔33，第一孔33可以为通孔，也可以为盲孔；当为通孔时，可以为台阶通孔，采用螺钉连接的方式将其连接在单体电池极柱22上；当为盲孔时，可以将盲孔底部与单体电池极柱22熔焊实现二者连接。相对于螺钉连接方式，焊接连接的可靠性较高，因此本实施例第一孔33优选为盲孔，选用焊接连接。为了消除焊接应力，可以在盲孔底部开设贯通盲孔的第一通孔。也可以理解为第一孔33的结构为台阶孔，台阶孔的大孔靠近极柱转接件主体31的顶面，小孔靠近极柱转接件主体31的底面，如图10所示。

考虑到，导流截面的不同，空心导体的导电能力弱于实心导体的导电能力，将极柱转接件3与单体电池极柱22连接后，本实施例可以在第一孔33内固定导电柱34，以提高极柱转接件3的导电能力。

第一孔33可以为圆孔、方孔或其他异性孔；为了与极柱形状相适配，本实施例优选圆孔。导电柱34的形状与第一孔33适配，为圆柱体，其外径可以略大于第一孔33的孔径，与第一孔33以过盈配合的方式连接，为了便于将其固定在第一孔33内，可以在导电柱34的端面设置倒角。导电柱34的高度可以与第一孔33孔深相同，也可以略小于第一孔33孔深，本实施例对导电柱34的高度不做限定。导电柱34的材料与极柱转接件主体31的材料相同。

本实施例在极柱转接件3上设有用于安装传热管的装夹部35。利用具有此类极柱转接件3的单体电池21构建电池组2后，在极柱转接件3的装夹部35安装传热管，极柱上集中的热量可从极柱转接件3传递至传热管后将热量带出。同理，待环境温度过低，单体电池21可能无法正常启动时，外部温控装置还可通过传热管对各单体电池21进行升温。

装夹部35可以为开设在极柱转接件主体31上的通孔或通槽，通孔或通槽均沿x方向延伸，穿透极柱转接件主体31的两端；通孔或通槽的尺寸需要确保换热管4紧密的夹持在其中，以确保安装稳定性的同时还需保证换热管4和极柱转接件3之间的传热效果。

本实施例在组装储能设备时，可以将电连接件1与各个极柱转接件3固定为一体件，将该一体件直接固定在各个单体电池极柱22，具体固定时，可以通过电连接件1的通孔15、极柱转接件3上的第一孔33将整个一体件与单体电池极柱22焊接固定；最后在装夹部35内插入换热管4。当然，这种装配方式，可能会导致换热管4难以插入，但是相对于图4所示结构，因电连接件1上开设通孔15，所以本实施例储能设备相对于图4所示的储能设备重量较轻。

Claims (10)

1.一种电连接件，其特征在于：用于实现同一电池组(2)内各单体电池(21)的并联以及两个相邻电池组(2)之间的串联；

包括连接板(11)以及设置在连接板(11)两侧的导电板(12)；一侧导电板(12)用于和一个电池组(2)上所有单体电池(21)的第一极性端子电连接，另一侧导电板(12)用于和另一个电池组(2)上所有单体电池(21)的第二极性端子电连接，其中第一极性端子和第二极性端子的极性相反；

在连接板(11)和导电板(12)至少一个内开设有用于传输传热介质的换热通道(13)。

2.根据权利要求1所述的电连接件，其特征在于：连接板(11)与导电板(12)为一体件。

3.根据权利要求2所述的电连接件，其特征在于：每个导电板(12)上设置有用于与各个单体电池(21)第一极性端子或第二极性端子固定连接的螺钉孔(14)，螺钉孔(14)与换热通道(13)相互隔离。

4.根据权利要求3所述的电连接件，其特征在于：连接板(11)与连接板(11)两侧的导电板(12)位于同一平面内，整体呈平板状结构。

5.根据权利要求4所述的电连接件，其特征在于：换热通道(13)位于两侧的导电板(12)内，换热通道(13)的轴线与导电板(12)长度方向的轴线相互平行，沿导电板(12)的长度方向延伸，并贯通导电板(12)。

6.根据权利要求5所述的电连接件，其特征在于：导电板(12)与各个第一极性端子和第二极性端子对应的区域开设通孔(15)，该通孔(15)沿导电板(12)厚度方向贯通导电板(12)。

7.根据权利要求3所述的电连接件，其特征在于：连接板(11)的厚度大于导电板(12)的厚度；连接板下表面(111)与两侧导电板下表面(121)位于同一平面内。

8.根据权利要求7所述的电连接件，其特征在于：换热通道(13)位于连接板(11)内，换热通道(13)的轴线与连接板(11)长度方向的轴线相互平行，沿连接板(11)的长度方向延伸，并贯通连接板(11)。

9.一种储能装置，包括至少两个电池组(2)，每个电池组(2)中具有至少两个单体电池(21)，其特征在于：还包括实现电池组(2)内各单体电池(21)的并联以及两个相邻电池组(2)之间串联的电连接件(1)；所述电连接件(1)为权利要求1-8任一项所述的电连接件(1)。

10.根据权利要求9所述的储能装置，其特征在于：第一极性端子和/或第二极性端子上卡装有换热管(4)，第一极性端子上的换热管(4)被固定在第一极性端子上的导电板(12)压紧于第一极性端子上，第二极性端子上换热管(4)被固定在第二极性端子上的导电板(12)压紧于第二极性端子上。