CN115004463A - 储能装置用电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供储能装置用电池模块。基于本发明的例示实施例的储能装置用电池模块，包含：多个电池单元，沿着一方向排列，分别具备正极端子及负极端子，经由多个母线彼此电连接；盖部件，包含前盖、后盖、上盖以及下盖，所述前盖配置于所述电池单元的前表面，所述后盖配置于所述电池单元的后表面，所述上盖覆盖所述电池单元的上表面，所述下盖覆盖所述电池单元的下表面；一对连接器部，与所述母线电连接，为了与外部的电连接而配置于所述后盖侧；以及绝缘盖，配置于所述上盖与电池单元的上表面之间，阻断所述多个母线彼此物理地接触。

Description

储能装置用电池模块
技术领域
本发明涉及储能装置用电池模块。
背景技术
由于资源枯竭等原因，对能源的关心正在增加。其中，作为匹配电力需求和供给的一种方法，普及有储存电力并在需要的地点和时间供给电力的储能装置(energy storagesystem)。
这种储能装置，为了如电力负荷的转移、用于供电容量的资源、备用电力服务、新可再生能源发电源输出稳定化、电压稳定、输出波动缓解、频率调整、输电稳定度提高、电力质量提高、电力可靠性提高以及电费管理等各种目的而使用。
作为其一环，正在开发利用高能量密度电池的储能装置用电池模块。这种高输出电池模块，将多个电池单元串联及并联连接来实现大容量，以能够在要求高输出或输出不稳定的设备，例如风力发电机或太阳光发电设备的驱动中使用。
但是，适用电池模块的储能装置的外观多种多样，实情是电池模块的设置空间越来越小。
作为一例，公开有如大韩民国特许登录号10-1381592号的集装箱形式的储能装置。但是，这种集装箱型储能装置，由于使用双隔壁且部件零散地设置，因此存在集装箱内部的容积减小的问题，并且虽然未图示，但为了储能装置的电网连接，多个线缆复杂地连接，存在火灾危险大的问题。
因此，要求电池模块的形式为前方指向型，迫切地需要开发具有电池轻量化及高绝缘性的电池模块。
发明内容
技术问题
本发明是鉴于如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供如下的储能装置用电池模块：在提高绝缘性及散热性的同时以收纳式模块形式构成，从而提高组装性且易于维护。
技术方案
为了实现如上所述的目的，本发明提供一种储能装置用电池模块，包含：多个电池单元，沿着一方向排列，分别具备正极端子及负极端子，经由多个母线彼此电连接；盖部件，包含前盖、后盖、上盖以及下盖，所述前盖配置于所述电池单元的前表面，所述后盖配置于所述电池单元的后表面，所述上盖覆盖所述电池单元的上表面，所述下盖覆盖所述电池单元的下表面；一对连接器部，与所述母线电连接，为了与外部的电连接而配置于所述后盖侧；以及绝缘盖，配置于所述上盖与所述电池单元的上表面之间，阻断所述多个母线彼此物理地接触。
另外，所述盖部件可以由具有绝缘性的材质构成。
另外，在所述绝缘盖的上表面可以形成有彼此被区划的多个区划空间，以能够容纳所述多个母线，所述多个母线可以单独地容纳在所述多个区划空间。
另外，所述绝缘盖可以包含分别在与所述多个区划空间对应的位置贯通形成的多个通过孔，所述电池单元的正极端子及负极端子，可以在从所述绝缘盖的下部侧向上部侧通过所述多个通过孔之后，通过紧固部件与配置在所述区划空间的母线紧固。
另外，所述多个区划空间可以通过从所述绝缘盖的上表面以预定高度突出形成的多个第1分隔部件而彼此被区划。
另外，在所述下盖的上表面可以形成有彼此被区划的多个第1容纳空间，以能够使所述多个电池单元的下侧单独地***，在所述绝缘盖的下表面可以形成有彼此被区划的多个第2容纳空间，以能够使所述多个电池单元的上侧单独地***，各个电池单元，可以上端***到所述第1容纳空间且下端***到所述第2容纳空间，从而通过所述绝缘盖及下盖被固定。
另外，所述多个第1容纳空间可以通过从所述下盖的上表面以预定高度突出形成的多个第2分隔部件而彼此被区划，所述多个第2容纳空间可以通过从所述绝缘盖的下表面以预定高度突出形成的多个第3分隔部件而彼此被区划，彼此相邻的两个电池单元可以通过所述第2分隔部件及第3分隔部件维持彼此分开预定间隔的状态。
在这种情况下，所述第1容纳空间及第2容纳空间可以形成为具有比所述电池单元的截面面积相对更大的截面面积。
另外，所述绝缘盖可以在一端部包含沿着高度方向切开形成的一对切开部，所述绝缘盖可以配置为，形成有所述一对切开部的端部位于所述后盖的上部，所述一对连接器部可以在与所述母线结合的状态下通过所述一对切开部露出到外部。
另外，所述前盖可以包含形成在露出表面的把手部。
另外，可以在所述前盖及后盖的内侧分别配置有将所述绝缘盖及下盖彼此连接的一对板部件，所述前盖及后盖可以分别可拆装地结合到所述一对板部件。
另外，所述储能装置用电池模块可以包含至少一个温度传感器，用于检测在所述电池工作时产生的热。
发明效果
根据本发明，存在如下优点：在提高绝缘性及散热性的同时以收纳式模块形式构成，从而提高组装性且易于维护。
附图说明
图1是示出基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块的图，
图2是从其他方向观察图1的图，
图3是示出从图2分离后盖的状态的图，
图4是图1的分解图，
图5是示出从图1去除上盖的状态的图，
图6是示出从图5去除盖部件及绝缘盖的状态的图，
图7是示出在图1中剖开一部分的状态的图，
图8是图7中的“B”的放大图，
图9是图5中的A-A方向剖视图，
图10是示出能够适用于基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块的绝缘盖的图，
图11是图10的仰视图，
图12是能够适用于基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块的下盖的图，
图13是示出在图5中适用温度传感器的状态的图，以及
图14是示出基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块的使用状态图。
附图标记说明
100：储能装置用电池模块
102：母线 104、105、106：紧固部件
110：电池单元 112：正极端子
114：负极端子 120：盖部件
121：前盖 122：后盖
123：上盖 124：下盖
126：第1容纳空间 127：第2分隔部件
128：把手部 129a、129b：板部件
131、132：连接器部 140：绝缘盖
141：通过孔 142：区划空间
143：第1分隔部件 144：第2容纳空间
145：第3分隔部件 146：切开部
150：电路基板 152：通信端口
160：温度传感器 d：间隔
S：分开空间 C：线缆
具体实施方式
以下，参照附图以本领域技术人员能够容易实施的方式对本发明的实施例进行详细说明。本发明能够以各种不同的方式实现，不限定于此处说明的实施例。为了明确说明本发明，在附图中省略与说明无关的部分，在整个说明书中对于相同或类似的构成要素附上相同的附图标记。
基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100能够在要求高输出或输出不稳定的设备使用，作为一例，能够为了驱动风力发电机或太阳光发电设备而使用。
但是，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100的应用例不限定于此，能够适用于为了如电力负荷的转移、用于供电容量的资源、备用电力服务、新可再生能源发电源输出稳定化、电压稳定、输出波动缓解、频率调整、输电稳定度提高、电力质量提高、电力可靠性提高以及电费管理等各种目的而使用的公知的储能装置。
如图1至图4所示，如上所述的基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100包含多个电池单元110、盖部件120、一对连接器部131、132以及绝缘盖140。
上述多个电池单元110能够分别具备用于电连接的正极端子112及负极端子114，多个电池单元110能够在沿着一方向排列的状态下经由多个母线102彼此电连接。
作为一例，如图5及图6所示，上述多个电池单元110能够经由多个母线102以串联连接及并联连接混合的形式连接。
由此，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100，能够通过经由多个母线102彼此电连接的多个电池单元110，实现高输出的同时具有大容量。
此处，上述电池单元110可以是方形电池，可以以上述正极端子112及负极端子114向相同方向突出的方式具备。由此，上述多个电池单元110能够通过具有预定长度的板状的母线102彼此电连接。
但是，上述电池单元110的形状并不限定于此，各个电池单元可以以圆柱形状具备。
上述盖部件120能够固定沿着一方向排列的多个电池单元110，能够防止将上述多个电池单元110电连接的多个母线102向外部露出。
即，上述多个电池单元110能够通过上述盖部件120维持排列成一列的状态，能够仅通过上述多个母线102彼此电连接。
为此，上述盖部件120可以包含：前盖121，配置在上述电池单元110的前表面；后盖122，配置在上述电池单元110的后表面；上盖123，覆盖上述电池单元110的上表面；以及下盖124，覆盖上述电池单元110的下表面。
由此，上述多个电池单元110在通过多个母线102彼此电连接的状态下，前表面、后表面、上表面以及下表面能够通过上述盖部件120而不露出到外部。
并且，上述盖部件120能够通过具有绝缘性的材质构成，以能够防止与外部部件的短路。
此时，如图7至图9所示，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100可以包含配置在上盖123与电池单元110的上表面之间的绝缘盖140。
在这种情况下，上述上盖123能够通过紧固部件104固定在上述绝缘盖140。
此时，上述绝缘盖140能够由具有绝缘性的材质构成，将多个电池单元110电连接的多个母线102可以配置在上述绝缘盖140的上表面。
即，上述绝缘盖140阻断将多个电池单元110彼此连接的多个母线102彼此物理地接触，从而能够使多个母线102彼此绝缘。
为此，能够在上述绝缘盖140的上表面形成用于容纳上述多个母线102的同时阻断多个母线102彼此接触的多个区划空间142。
此处，上述多个母线102能够通过如螺栓部件这样的单独的紧固部件105固定在上述绝缘盖140的上表面。
作为一例，如图10所示，上述多个区划空间142能够通过从上述绝缘盖140的上表面以预定高度突出形成的多个第1分隔部件143而彼此被区划。
由此，上述多个母线102能够分别单独地容纳在上述多个区划空间142内，能够通过上述第1分隔部件143被阻断彼此物理地接触。
此时，上述绝缘盖140可以包含分别在与上述多个区划空间142对应的位置贯通形成的多个通过孔141。
由此，如图8所示，配置于上述绝缘盖140的下侧的多个电池单元110的正极端子112及负极端子114，能够从上述绝缘盖140的下部侧向上部侧通过上述多个通过孔141之后，通过如螺母部件这样的单独的紧固部件106与分别单独配置在上述多个区划空间142的母线102紧固。
由此，阻断将上述多个电池单元110彼此电连接的多个母线102彼此物理地接触，从而能够防止由彼此相邻的两个母线102通过物理接触而通电的情况。
另一方面，沿着一方向排列的多个电池单元110能够维持相邻两个电池单元110之间的间隔。即，如图9所示，彼此相邻的两个电池单元110之间能够形成分开空间(S)。
由此，在基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100工作时，在各个电池单元110中产生的热，能够通过上述分开空间(S)顺利地排放到外部，即使在工作时上述电池单元110膨胀，也能够阻断彼此相邻的两个电池单元110彼此接触。
为此，能够在上述下盖124的上表面形成彼此被区划的多个第1容纳空间126，以能够使上述多个电池单元110的下侧单独地***，能够在上述绝缘盖140的下表面形成彼此被区划的多个第2容纳空间144，以能够使上述多个电池单元110的上侧单独***。
此处，上述第1容纳空间126及第2容纳空间144能够以彼此一对一对应的个数形成，上述第1容纳空间126及第2容纳空间144的总数可以是与上述多个电池单元110的总数对应的个数。
另外，如图12所示，上述多个第1容纳空间126能够通过从上述下盖124的上表面以预定高度突出形成的多个第2分隔部件127彼此被区划，如图11所示，上述多个第2容纳空间144能够通过从上述绝缘盖140的下表面以预定高度突出形成的多个第3分隔部件145彼此被区划。
由此，各个电池单元110的下端能够***到上述第1容纳空间126且上端能够***到上述第2容纳空间144，各个电池单元110能够通过上述绝缘盖140及下盖124而被固定。
此处，上述绝缘盖140及下盖124虽然也可以通过上述前盖121及后盖122彼此连接，但能够通过配置于上述前盖121及后盖122的内侧的一对板部件129a、129b来彼此连接，上述前盖121及后盖122分别能够可拆装地结合在上述一对板部件129a、129b。
由此，上述盖部件120能够通过上述一对板部件129a、129b加强结构性的强度，能够将上述绝缘盖140及下盖124坚固地连接。
在这种情况下，在配置于上述后盖122内侧的板部件129b侧可以具备电路基板150，在上述电路基板150侧可以具备各种端口，上述各种端口中的用于与外部设备的有线通信的通信端口152能够以通过上述后盖122露出到外部的方式具备。
此时，下侧和上侧分别***到上述第1容纳空间126及第2容纳空间144且彼此相邻的两个电池单元110，能够通过上述第2分隔部件127及第3分隔部件145维持彼此分开预定间隔的状态。
由此，在彼此相邻的两个电池单元110之间，能够通过上述第2分隔部件127及第3分隔部件145形成有分开空间(S)。
此处，虽然上述第1容纳空间126及第2容纳空间144可以形成为具有与上述电池单元110的截面面积相同大小的截面面积，但是也可以形成为具有比上述电池单元110的截面面积相对更大的截面面积。
由此，如图9所示，彼此相邻的两个电池单元110之间的间隔(d)能够具有比上述第2分隔部件127及第3分隔部件145的厚度相对更大的大小。
由此，在基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100工作时，在各个电池单元110中产生的热能够通过上述分开空间(S)更顺利地排放到外部，即使在工作时上述电池单元110膨胀，也能够阻断彼此相邻的两个电池单元110彼此接触。
在这种情况下，能够在上述第2分隔部件127及第3分隔部件145分别具备向外侧突出形成的至少一个突出肋127a、145a。
由此，分别***到上述第1容纳空间126及第2容纳空间144的电池单元110的上侧和下侧的一表面先与上述突出肋127a、145a接触，从而能够通过上述突出肋127a、145a防止在上述第1容纳空间126及第2容纳空间144内游动。
由此，各个电池单元110在上端***到上述第1容纳空间126且下端***到上述第2容纳空间144的状态下，电池单元110的上端侧和下端侧分别与上述突出肋127a、145a接触，从而能够通过上述绝缘盖140及下盖124维持固定状态。
上述一对连接器部131、132可以是用于与外部的电连接的结构。如上所述的一对连接器部131、132可以包含正极连接器131及负极连接器132，能够分别与上述多个母线102中的任意两个连接。
此时，上述一对连接器部131、132能够配置为位于上述盖部件120中的后盖122侧。
由此，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100，能够通过配置于上述后盖122侧的一对连接器部131、132可拆装地实现与外部设备的电连接。
由此，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100，能够利用配置于上述后盖122侧的一对连接器部131、132，以可拆装地实现电连接，从而能够以收纳方式实现。
即，如图14所示，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100以收纳方式实现，从而能够以简单***到储能装置的主体10侧的方式结合到上述储能装置的主体10侧。
由此，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100能够提高绝缘性及散热性的同时以收纳式模块形式构成，从而具有组装性高且容易维护的优点。
作为一例，上述一对连接器部131、132能够被配置为通过固定于上述绝缘盖140侧的方式而位于上述后盖122侧。
作为非限定的一例，上述绝缘盖140可以在一端部包含沿着高度方向切开形成的一对切开部146，上述绝缘盖140能够被配置为形成有上述一对切开部146的端部位于上述后盖122的上部。
由此，上述一对连接器部131、132能够被配置为，能够在一端部结合在上述母线102的状态下通过上述一对切开部146露出到外部，在上述后盖122所在的电池模块100的后表面露出到外部。
在这种情况下，在上述前盖121侧，能够在露出表面形成有把手部128，已能够使使用者或操作者容易进行装卸。
由此，使用者或操作者通过上述把手部128对基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100进行装卸，能够向上述储能装置的主体10侧***电池模块100，或者从储能装置的主体10简单地分离电池模块100。
另一方面，如图13所示，基于本发明的一实施例的储能装置用电池模块100能够包含用于检测在各个电池单元110中产生的热的至少一个温度传感器160。
如上所述的温度传感器160能够被配置为位于将多个电池单元110彼此电连接的母线102侧，能够经由线缆(C)与上述电路基板150电连接。
由此，通过上述温度传感器160获得的信息能够通过上述电路基板150的通信端口152向外部传送。
作为一例，虽然上述温度传感器160能够具备在多个母线102的每一个，但是能够配置为位于将位于产生相对较多的热的内侧的电池单元110连接的母线102侧。
另一方面，在附图和说明中，图示并说明了通过分隔部件127、143、145形成上述区划空间142、第1容纳空间126以及第2容纳空间144，但是本发明并不限定于此，需要明确的是，上述区划空间142、第1容纳空间126以及第2容纳空间144能够形成为从一个表面向内侧凹入形成的容纳槽。
虽然以上对本发明的实施例进行了说明，但是本发明的思想并不限定于本说明书给出实施例，理解本发明思想的本领域技术人员能够在相同思想的范围内容易通过构成要素的附加、变形、删除、增加等来给出其他实施例，而这也应属于本发明的思想范围内。

Claims (12)

1.一种储能装置用电池模块，包含：
多个电池单元，沿着一方向排列，分别具备正极端子及负极端子，经由多个母线彼此电连接；
盖部件，包含前盖、后盖、上盖以及下盖，所述前盖配置于所述电池单元的前表面，所述后盖配置于所述电池单元的后表面，所述上盖覆盖所述电池单元的上表面，所述下盖覆盖所述电池单元的下表面；
一对连接器部，与所述母线电连接，为了与外部的电连接而配置于所述后盖侧；以及
绝缘盖，配置于所述上盖与电池单元的上表面之间，阻断所述多个母线彼此物理地接触。
2.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
所述盖部件由具有绝缘性的材质构成。
3.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
在所述绝缘盖的上表面形成有彼此被区划的多个区划空间，以能够容纳所述多个母线，
所述多个母线单独地容纳在所述多个区划空间。
4.根据权利要求3所述的储能装置用电池模块，其中，
所述绝缘盖包含分别在与所述多个区划空间对应的位置贯通形成的多个通过孔，
所述电池单元的正极端子及负极端子，在从所述绝缘盖的下部侧向上部侧通过所述多个通过孔之后，通过紧固部件与配置在所述区划空间的母线紧固。
5.根据权利要求3所述的储能装置用电池模块，其中，
所述多个区划空间通过从所述绝缘盖的上表面以预定高度突出形成的多个第1分隔部件而彼此被区划。
6.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
在所述下盖的上表面形成有彼此被区划的多个第1容纳空间，以能够使所述多个电池单元的下侧单独地***，
在所述绝缘盖的下表面形成有彼此被区划的多个第2容纳空间，以能够使所述多个电池单元的上侧单独地***，
各个电池单元，上端***到所述第1容纳空间且下端***到所述第2容纳空间，从而通过所述绝缘盖及下盖被固定。
7.根据权利要求6所述的储能装置用电池模块，其中，
所述多个第1容纳空间通过从所述下盖的上表面以预定高度突出形成的多个第2分隔部件而彼此被区划，
所述多个第2容纳空间通过从所述绝缘盖的下表面以预定高度突出形成的多个第3分隔部件而彼此被区划，
彼此相邻的两个电池单元通过所述第2分隔部件及第3分隔部件维持彼此分开预定间隔的状态。
8.根据权利要求6所述的储能装置用电池模块，其中，
所述第1容纳空间及第2容纳空间形成为具有比所述电池单元的截面面积相对更大的截面面积。
9.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
所述绝缘盖在一端部包含沿着高度方向切开形成的一对切开部，
所述绝缘盖配置为，形成有所述一对切开部的端部位于所述后盖的上部，
所述一对连接器部在与所述母线结合的状态下通过所述一对切开部露出到外部。
10.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
所述前盖包含形成在露出表面的把手部。
11.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
在所述前盖及后盖的内侧分别配置有将所述绝缘盖及下盖彼此连接的一对板部件，
所述前盖及后盖分别可拆装地结合到所述一对板部件。
12.根据权利要求1所述的储能装置用电池模块，其中，
所述储能装置用电池模块包含至少一个温度传感器，用于检测在所述电池工作时产生的热。
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