CN222601232U - 一种电池堆叠结构 - Google Patents

Abstract

一种电池堆叠结构，包括电芯，多个电芯排列连接形成电池模组；所述电芯的极柱朝上设置，相邻电芯之间填充有缓冲层。本实用新型一方面通过将电芯的极柱朝上安装，以使电解液在重力作用下沉淀到电芯底部，从而大大提高了电芯的循环寿命；另一方面，通过将电池模组固定于箱体内，再经箱体进行堆叠，大大提高堆叠速度，且安全性好，可靠性高，便于集中管理。

Description

一种电池堆叠结构

技术领域

本实用新型涉及电池堆叠技术领域，特别是一种电池堆叠结构。

背景技术

储能系统是一种用来储存电能的技术，储能系统的主要功能是储存过剩的电能并在需要时释放出来，从而实现平衡电网负荷、提高可再生能源的可预测性、提供备用电源等目的。目前，大多数储能系统的核心组成部分是电池包，电池包是由多个电池单元组成的集合，是用来储存电能的直接部件。电池包的能效、寿命和可靠性对整个储能系统的性能至关重要。因此，本领域的技术人员也一直在不断地对储能系统及电池包的设计和管理进行优化。

现有市面上的电池堆叠结构普遍存在一个问题，即电芯极柱大多是朝向墙体堆叠，因为这样可以有效利用垂直空间，以存放更多的电芯，而且便于散热；然而这种堆叠结构会导致电解液下沉不到电芯底部，电解液会在重力作用下沿着墙体方向沉淀到电芯侧面，使用久了之后会影响电芯的循环寿命。

另外，现有的电池堆叠结构通常是直接将电池模组放置在固定架上，固定架上有插槽，将电池模组插于插槽中即可实现电池模组的堆叠；又或者直接将电池模组通过螺钉固定于固定架上，相当于电池模组裸露于外部。一方面，这种堆叠结构容易使电池模组受到外界环境的影响，如潮湿、灰尘、振动等，从而导致电池模组的损坏或性能下降；还容易造成短路、电火灾等安全问题，可靠性低；另一方面，需要将电池模组一个个叠放，堆叠速度慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种堆叠速度快，电芯循环寿命长，安全性好，可靠性高的电池堆叠结构。

本实用新型的技术方案是：一种电池堆叠结构，包括电芯，多个电芯排列连接形成电池模组；其特征在于，所述电芯的极柱朝上设置，所述电池模组设于箱体内，箱体内容纳有至少一个电池模组，多个箱体上下堆叠后形成堆叠结构。

进一步，相邻电芯之间填充有缓冲层。

进一步，所述电池模组的两端采用压板夹住电芯，再通过钢带捆绑整个电池模组，通过钢带使压板和电池模组形成一整体。

进一步，所述压板通过长螺杆固定于箱体上。

可替代地，所述箱体内压铸有若干个用于放置电芯的凹槽，电芯一一放置于各凹槽内。

进一步，所述电芯与凹槽之间设有导热硅胶。

进一步，所述箱体的至少一侧通过L型连接件固定于墙体或其他平台上。

进一步，所述电池模组的两侧均设有连接排，用于连接该电池模组内部的电芯，以形成串联或并联电路；所述箱体的两侧设有模组整体连接排，用于连接不同电池模组之间的通信和控制信号。

进一步，所述箱体的两侧设有盖体，盖体上设有散热结构。

进一步，所述缓冲层为缓冲棉。

本实用新型的有益效果：一方面通过将电芯的极柱朝上安装，以使电解液在重力作用下沉淀到电芯底部，从而大大提高了电芯的循环寿命；另一方面，通过将电池模组固定于箱体内，再经箱体进行堆叠，大大提高堆叠速度，即本实用新型可提前将电池模组预制于箱体内，现场堆叠时，直接对箱体堆叠即可，电池模组受到箱体的保护，安全性好，可靠性高，而且便于集中管理；再者，通过设置在箱体内开设凹槽的形式来放置电芯，大大提高装配速度，且便于插拔，再加上在凹槽与电芯之间设置导热硅胶，能够大大提高散热速度，并可通过其自身的粘接力将电芯固定在凹槽内。

附图说明

图1是本实用新型实施例1箱体的堆叠结构示意图；

图2是图1所示实施例1的侧视图；

图3是本实用新型实施例1的箱体内部结构示意图；

图4是图3所示实施例1的侧视图。

附图标识说明：

1.电芯；2.电池模组；3.压板；4.钢带；5.箱体；6.墙体；7.支撑托架；11.极柱；21.连接排；31.长螺杆；51.盖体；52.模组整体连接排；511.散热孔。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

如图1~图2所示：一种电池堆叠结构，包括电芯1，多个电芯1排列连接构成电池模组2，所述电芯1的极柱11朝上设置，相邻电芯1之间填充有缓冲层。

本实施例通过将电芯的极柱11朝上设置，这样整个产品的电芯底部朝下，电解液就会在重力作用下下沉到电芯底部，从而解决现有堆叠结构因重力作用导致电解液沉淀到电芯侧面的问题，大大提高了电芯的循环寿命。

本实施例中，缓冲层优选为缓冲棉，相邻电芯之间通过设置缓冲棉以用于电芯的自然膨胀，减轻相邻电芯之间的直接接触和碰撞，从而减少了因振动或外部冲击而导致的电芯损坏的可能性；而且缓冲棉的柔软性和可塑性使得它能够填补电芯之间的空隙，更好地利用电池内部空间。

如图3~图4所示：本实施例中，当多个电芯排列形成电池模组2后，在电池模组2的两端采用压板3夹住电芯，再使用钢带4捆绑整个电池模组，通过钢带4使压板3和电池模组2形成一整体。其中，电池模组2设于箱体5内，本实施例的压板3通过长螺杆31固定于箱体5上，夹住各电芯1后再用钢带4固定即可。

本实施例中，箱体5内可设置多个电池模组2，例如本实施例在箱体内设置上下两层电池模组2，每个电池模组2的两侧均设有连接排21，用于连接该电池模组内部的电芯，以形成串联或并联电路；箱体5的两侧设有模组整体连接排52，用于连接不同电池模组之间的通信和控制信号，以便于BMS对整个电池包进行统一管理和监控。箱体5的两侧设有盖体51，用于保护接线部分，且盖体51上设有散热孔511，以便于对箱体内的电池模组进行及时散热。

本实施例中，通过将电池模组2置于箱体5内，再通过箱体5进行堆叠，多个箱体上下堆叠后形成堆叠结构。当将箱体5固定于墙体6上时，可在箱体5的至少一侧通过L型连接件将其固定于墙体6上，即L型连接件的一端通过膨胀螺钉与墙体6固定，另一端通过螺钉与箱体5固定。这样就可将箱体锁在墙体上而防止整个堆叠结构倾倒。在最底层的箱体底部设置支撑托架7，以便于支撑整个结构。

本实施例通过将电池模组设于箱体内，再通过箱体堆叠，能够大大提高堆叠速度，而且箱体能够提供额外的保护，保护电池模组不受外部环境的影响，例如防尘、防水、防震等，从而延长电池模组的使用寿命；以及将多个电池模组放置在箱体内部并进行堆叠，可以实现集中管理和监控，方便对整个电池系统进行统一控制和监测。

实施例2

与实施例1的区别在于，将箱体通过压铸工艺设计成具有特定形状和结构的产品，即根据电芯数量在箱体内开设相应数量的凹槽，将电芯一一放置于凹槽内，且保证电芯的极柱朝上设置。这样就无需通过压板与钢带固定，且便于放置电芯。由于凹槽的大小根据电芯大小进行匹配设置，使得电芯在箱体内紧密排列，这样可以最大限度地减少空间浪费；而且箱体经压铸成型后也大大提高了结构强度。

在电芯与凹槽之间设置有导热硅胶，有助于将电芯产生的热量快速传输到箱体表面并散发出去，提高散热效率；而且导热硅胶具有一定的粘接力，可以将电芯牢固地固定在凹槽内，增强电池系统的机械强度，防止电芯在运输和使用过程中发生移位或损坏，减少电芯振动。

而其他结构同实施例1，即通过箱体堆叠形成堆叠结构，此处不再具体赘述。

综上所述，本实用新型一方面通过将电芯的极柱朝上安装，以使电解液在重力作用下沉淀到电芯底部，从而大大提高了电芯的循环寿命；另一方面，通过将电池模组固定于箱体内，再经箱体进行堆叠，大大提高堆叠速度，即本实用新型可提前将电池模组预制于箱体内，现场堆叠时，直接对箱体堆叠即可，电池模组受到箱体的保护，安全性好，可靠性高，而且便于集中管理；再者，通过设置在箱体内开设凹槽的形式来放置电芯，大大提高装配速度，且便于插拔，再加上在凹槽与电芯之间设置导热硅胶，能够大大提高散热速度，并可通过其自身的粘接力将电芯固定在凹槽内。

Claims (10)

1.一种电池堆叠结构，包括电芯，多个电芯排列连接形成电池模组；其特征在于，所述电芯的极柱朝上设置，所述电池模组设于箱体内，箱体内容纳有至少一个电池模组，多个箱体上下堆叠后形成堆叠结构。

2.根据权利要求1所述的电池堆叠结构，其特征在于，相邻电芯之间填充有缓冲层。

3.根据权利要求1所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述电池模组的两端采用压板夹住电芯，再通过钢带捆绑整个电池模组，通过钢带使压板和电池模组形成一整体。

4.根据权利要求3所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述压板通过长螺杆固定于箱体上。

5.根据权利要求1所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述箱体内压铸有若干个用于放置电芯的凹槽，电芯一一放置于各凹槽内。

6.根据权利要求5所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述电芯与凹槽之间设有导热硅胶。

7.根据权利要求1~6任一项所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述箱体的至少一侧通过L型连接件固定于墙体或其他平台上。

8.根据权利要求1~6任一项所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述电池模组的两侧均设有连接排，用于连接该电池模组内部的电芯，以形成串联或并联电路；所述箱体的两侧设有模组整体连接排，用于连接不同电池模组之间的通信和控制信号。

9.根据权利要求8所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述箱体的两侧设有盖体，盖体上设有散热结构。

10.根据权利要求2所述的电池堆叠结构，其特征在于，所述缓冲层为缓冲棉。