CN115312983A - 一种储能模组及其储能包 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储能模组及其储能包，所述储能模组包括第一端板组件、电芯单元、缓冲复合层、汇流排组件、采集板组件和侧盖；所述储能模组两端设置第一端板组件，两端之间包括依次设置的电芯单元和缓冲复合层；所述储能模组两侧设置汇流排组件、采集板组件和侧盖；所述汇流排组件设置在电芯单元两端，所述采集板组件设置在汇流排组件一端，所述侧盖与第一端板组件和电芯单元连接。本发明所述储能模组将电芯单元成组，结构简单，成组效率高，维修成本低，结构强度高；并且储能模组的整体刚性高，储能模组结构针对不同尺寸的电芯都有良好的适配性。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，涉及一种储能模组，尤其涉及一种储能模组及其储能包。
背景技术
随着新能源领域的发展，电芯尺寸不断加大，将电芯单元化成组模块化是行业发展趋势。但软包电芯由于刚性差，电芯尺寸加大后，成组存在难点，并且成组后内阻的增加会导致电芯发热量剧增，无法保证安全性。现有的电池模组的电芯单元虽然设置有导热铝板，但是该导热铝板可制造性较差，并且在散热上存在缺陷，不利于保证电池模组的性能和安全。
CN 111341954A公开了一种软包电池模组及其装配方法，所述软包电池模组包括电芯组、设置于所述电芯组外侧的左右侧板、上下盖板和前后端盖；所述左右侧板与上下盖板或所述左右侧板与前后侧板通过可调整、可拆卸式配合连接逼紧内部电芯组，使得左右侧板持续受到上下盖板或左右侧板的约束而产生夹紧电芯的压力从而逼紧电芯，所述压力为5-300kPa；所述左右侧板、上下盖板和前后端盖均可拆卸连接以封装电芯，形成软包电池模组；所述电芯组包括泡棉，所述左右侧板与电池片平面相平行或相一致的方向，所述前后侧板与所述左右侧板及水平面垂直，其公开的电池模组刚性差，模组结构复杂，不易成组。
CN 205944148U公开一种电池模组和包括该电池模组的汽车，该电池模组包括：多个电池模组单元，和端板，两个端板将所述多个电池模组单元夹持在其间；每个电池模组单元包括：圆柱形电池，和壳体，所述壳体的中心具有圆柱形通孔，所述圆柱形电池装设在该圆柱形通孔中，并且与该圆柱形通孔的内壁贴合，所述壳体为方柱形，每个电池模组单元的壳体和与其相邻的电池模组单元的壳体贴合；公开的电池模组的刚性差，对于大尺寸电芯的成组效率低。
CN 207269033U公开了一种电池模组组件及其电池模组固定结构，电池模组固定结构包括用于支撑设置在两个以上沿前后方向并排布置的电池模组的底侧的承载板、用于挡设在所述电池模组的前后侧的固定板，还包括沿前后方向延伸的用于设置在所述电池模组的左右两侧并与各个电池模组固定连接的压紧件，固定板与压紧件固定连接，所述承载板与所述固定板之间设置有固定连接结构，通过固定板与承载板的固定连接实现将整体固定；公开的电池模组的结构复杂，整体刚性差。
基于以上研究，需要提供一种储能模组，其具有高的结构强度的同时，能够简化模组装配，储能模组的电芯间压力小，热阻低，适配性高，并且储能模组的整体刚性强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能模组及其储能包，所述储能模组将单元电芯成组，成组效率高，维修成本低，结构强度高；并且储能模组的整体刚性高，模组结构针对不同尺寸的电芯都有良好的适配性。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种储能模组，所述储能模组包括第一端板组件、电芯单元、缓冲复合层、汇流排组件、采集板组件和侧盖；
所述储能模组两端设置第一端板组件，两端之间包括依次设置的电芯单元和缓冲复合层；
所述储能模组两侧设置汇流排组件、采集板组件和侧盖；
所述汇流排组件设置在电芯单元两端，所述采集板组件设置在汇流排组件一端，所述侧盖与第一端板组件和电芯单元连接。
本发明所述储能模组将单元化的电芯通过第一端板组件、汇流排组件和侧盖即可组装为储能模组，所述储能模组结构简单，成组效率高，并且可靠性高；其中，采集板组件能够采集储能模组的电压等参数，实时监测储能模组情况；所述储能模组两端之间的电芯和缓冲复合层按此顺序依次排列，电芯单元间的缓冲复合层能够均衡电芯间压力，减少空气间隙，同时能够均衡热量，降低热阻。
优选地，所述储能模组两端之间还包括第二端板组件。
优选地，所述第二端板组件设置在电芯单元之间；
优选地，所述第二端板组件包括一个端板和两个置于端板两侧的隔板。
本发明所述电芯单元排列的数量不做具体限定，本领域技术人员能够按需确定电芯单元的数量，并且排列的方式不限于各种数量的电芯间串并联；当本发明储能模组包括的电芯单元数量过多时，可在适应位置的电芯单元之间添加第二端板组件，用来确保长尺寸储能模组的安全可靠性。
优选地，所述第一端板组件包括一个端板和一个隔板。
优选地，所述端板表面设置有安装孔和定位孔。
本发明所述第一端板组件的尺寸能够根据电芯单元的尺寸调节，端板表面设置的安装孔及定位孔，用于BMS(电池管理***)和储能模组间的固定。
优选地，所述端板的材质包括铝。
优选地，所述隔板上设置有定位孔、凸台和定位销。
优选地，所述隔板上的定位孔及凸台处与电芯单元连接固定。
优选地，所述隔板通过定位销与端板连接，或与端板一体注塑成型。
本发明所述第一端板组件和第二端板组件由于设置在储能模组的位置不相同，因此差异仅在于隔板的数量不同。
优选地，所述储能模组还包括设置在第一端板组件一侧的出线座组件。
优选地，所述出线座组件包括出线座，以及出线座一侧的出线座盖。
优选地，所述出线座内嵌有螺母，侧面设置固定孔，在所述固定孔处与第一端板组件的端板连接固定。
优选地，所述出线座盖设置掰断结构。
本发明所述出线座组件内嵌有螺母，能够确保储能模组电连接的可靠性；出线座盖设置的可掰断结构，掰断后出线座盖可避开远端出线座连接铜排的折弯处。
优选地，所述电芯单元包括支撑件和设置在支撑件两侧的两支电芯。
优选地，所述支撑件为工字型，包括两端的支撑架和中部散热片。
优选地，所述支撑件两端还设置连接条，内设有卡扣和嵌装螺母。
本发明所述工字型的支撑件具有较强的刚性，两支电芯设置在两个散热片两侧，散热片的设置能够提升电芯的均热和散热能力，使电芯单元具有高的强度和散热性能。
优选地，所述缓冲复合层包括层叠设置的缓冲层和阻燃层。
优选地，所述缓冲层和阻燃层之间采用阻燃胶层固定。
本发明所述缓冲复合层与电芯单元搭配，设置的阻燃层能够进一步增强储能模组的安全性能；同时模组内产生压力时，缓冲复合层能够使电芯单元内的电芯贴合散热片，进一步提升电芯单元的散热和均热能力。
优选地，所述汇流排组件包括汇流排，以及汇流排上的汇流排支架。
本发明所述汇流排组件为快拆式，能够提升装配效率，降低维修成本。
优选地，所述汇流排设有凹槽，所述汇流排组件通过汇流排设置的凹槽与电芯单元上的连接条连接固定。
优选的，所述汇流排支架设置有卡扣，所述卡扣处固定汇流排。
优选地，所述汇流排支架还设置有铆柱。
优选地，所述采集板组件包括采集板，及设置在采集板一侧的镍片。
优选地，所述镍片靠近采集板一端设置折弯结构，另一端与汇流排固定。
优选地，所述采集板设置有电压采集通道和温度采集通道。
优选地，所述采集板上还设置有与汇流排支架上铆柱定位的定位孔。
优选地，所述侧盖上设置有固定孔，通过所述固定孔处连接固定第一端板组件的端板和电芯单元。
优选地，所述侧盖上还设置有出线槽。
第二方面，本发明提供了一种储能包，所述储能包包括至少一个如第一方面所述的储能模组。
优选地，所述储能包还包括液冷板、上盖和BMS，所述BMS置于储能模组的第一端板组件处一侧，所述液冷板、上盖与储能模组的侧盖组成储能包的外侧封装壳。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所述储能模组结构简单，由第一端板端板组件、电芯单元和缓冲复合层排布完成后，将汇流排组件安装到电芯单元预设位置，再进行安装采集板，最后将侧盖和第一端板组件、电芯单元连接即可构成，其成组效率高，并且结构可靠性高；并且，电芯单元间的缓冲复合层能够均衡电芯间压力，减少空气间隙，同时能够均衡热量，降低热阻，保障了储能模组的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例1所述储能模组的结构示意图；
图2是本发明实施例1所述第一端板组件的结构示意图；
图3是本发明实施例1所述出线座组件的结构示意图；
图4是本发明实施例1所述电芯单元的结构示意图；
图5是本发明实施例1所述汇流排组件的结构示意图；
图6是本发明实施例1所述采集板组件的结构示意图；
图7是本发明实施例1所述侧盖的结构示意图；
其中，1-第一端板组件，2-出线座组件，3-电芯单元，4-汇流排组件，5-采集板组件，6-侧盖，7-第二端板组件，11-端板，12-隔板，21-出线座，22-出线座盖，31-支撑件，32-电芯，33-连接条，41-汇流排，42-汇流排支架，51-采集板，52-镍片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种如图1所示的储能模组，所述储能模组包括第一端板组件1、出线座组件2、电芯单元3、缓冲复合层、汇流排组件4、采集板组件5和侧盖6；
所述储能模组两端设置第一端板组件1，两端之间包括依次设置的电芯单元3和缓冲复合层；所述储能模组两侧设置汇流排组件4、采集板组件5和侧盖6；所述汇流排组件4设置在电芯单元3两端，所述采集板组件5设置在汇流排组件4一端，所述侧盖6与第一端板组件1和电芯单元3连接，出线座组件2设置在第一端板组件1远离电芯单元3的一侧；
所述第一端板组件1的结构示意图如图2所示，包括一个端板11和一个隔板12；所述端板11为铝材质，表面设置有安装孔和定位孔；所述隔板12上设置有定位孔、凸台和定位销，定位孔及凸台处与电芯单元3连接固定，定位销与端板11连接；
所述出线座组件2的结构示意图如图3所示，包括出线座21，以及出线座21上侧的出线座盖22，所述出线座21内嵌有螺母，侧面设置固定孔，在所述固定孔处与第一端板组件1的端板11连接固定；所述出线座盖22设置掰断结构；
所述电芯单元3的的结构示意图如图4所示，包括支撑件31和设置在支撑件31两侧的两支电芯32；所述支撑件31为工字型，包括两端的支撑架和中部散热片，所述支撑件31两端还设置连接条33，内设有卡扣和嵌装螺母；所述电芯单元3之间设置有缓冲复合层，所述缓冲复合层包括层叠设置的缓冲层和阻燃层，所述缓冲层和阻燃层之间采用阻燃胶层固定。
所述汇流排组件4的结构示意图如图5所示，包括汇流排41，以及汇流排41上的汇流排支架42；所述汇流排41设有凹槽，所述汇流排组件4通过汇流排41设置的凹槽与电芯单元3上的连接条33连接固定；所述汇流排支架42设置有卡扣和铆柱，所述卡扣处固定汇流排41；
所述采集板组件5的结构示意图如图6所示，包括采集板51，及设置在采集板51一侧的镍片52，所述镍片52靠近采集板51一端设置折弯结构，另一端与汇流排41固定；所述采集板51设置有电压采集通道和温度采集通道，所述采集51上还设置有与汇流排支架42上铆柱定位的定位孔；
所述侧盖6的结构示意图如图7所示，设置有固定孔和出线槽，通过所述固定孔处连接固定第一端板组件1的端板11和电芯单元3；
所述储能模组两端之间还包括两个第二端板组件7，所述第二端板组件7设置在储能模组长度方向的三分之一和三分之二处，所述储能模组的长度方向为电芯单元3的排布方向；
本实施例所述储能模组结构简单，成组效率高，并且可靠性高，通过采集板组件5能够采集储能模组的电压等参数，实时监测储能模组情况；缓冲复合层的设置能够均衡电芯单元3间压力，减少空气间隙，同时能够均衡热量，降低热阻；并且在储能模组内部设置两个第二端板组件7，用来进一步提升储能模组的稳定性和刚性。
实施例2
本实施例提供了一种储能模组，所述储能模组与实施例1的区别仅在于，第二端板组件的设置在储能模组长度的二分之一处，其余均与实施例1相同；
本实施例相较于实施例1，在储能模组之间仅设置一个第二端板组件，而实施例1在长度方向的三分之一和三分之二处均设置有第二端板组件，第二端板组件的设置用来稳固长尺寸储能模组的稳定性；因此，本实施例提供的储能模组的稳固性相较于实施例1下降。
实施例3
本实施例提供了一种储能模组，所述储能模组与实施例1的区别仅在于，所述储能模组两端之间未设置第二端板组件，其余均与实施例1相同；
本实施例提供的储能模组，对于与实施例1具有相同长度尺寸的储能模组，本实施例所述储能模组两端之间未设置第二端板组件，其稳固性相较于实施例1降低；即，储能模组内部合适位置处设置第二端板组件能够进一步提升储能模组的稳定性，避免成组的电芯单元数量较多，使长尺寸的储能模组稳固性下降的问题。
实施例4
本实施例提供了一种储能模组，所述储能模组与实施例1的区别仅在于，所述缓冲复合层仅包括缓冲层，未设置阻燃层，其余均与实施例1相同；
本实施例提供的储能模组在电芯单元之间未设置阻燃层，相较于实施例1的安全性能下降；即，阻燃层的设置能够与缓冲层配合，使缓冲复合层与电芯单元配合，提升电芯单元的散热性能和储能模组的安全性。
实施例5
本实施例提供了一种储能模组，所述储能模组与实施例1的区别仅在于，所述缓冲复合层仅包括阻燃层，其余均与实施例1相同；
本实施例提供的储能模组在电芯单元之间未设置缓冲层，电芯单元之间受到应力作用后，产生的压力会引起安全性问题，相较于实施例1的安全性能也会下降。
实施例6
本实施例提供了一种储能模组，所述储能模组与实施例1的区别仅在于，所述电芯单元内未设置散热片，其余均与实施例1相同；
本实施例提供的储能模组在电芯单元内未设置散热片，叠放的电芯存在散热困难的问题，从而会造成安全性事故，相较于实施例1的安全性能下降；即，电芯单元内散热片的设置能够使每个电芯单元均能具有良好的散热和均热能力，从而保障储能模组的安全性能。
综上所述，本发明提供了一种储能模组，电芯单元排布后通过第一端板组件、汇流排组件和侧盖即可成组，其结构简单，成组效率高，适配性高，对于长尺寸的储能模组仍具有好的强度和安全性能。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种储能模组，其特征在于，所述储能模组包括第一端板组件、电芯单元、缓冲复合层、汇流排组件、采集板组件和侧盖；
所述储能模组两端设置第一端板组件，两端之间包括依次设置的电芯单元和缓冲复合层；
所述储能模组两侧设置汇流排组件、采集板组件和侧盖；
所述汇流排组件设置在电芯单元两端，所述采集板组件设置在汇流排组件一端，所述侧盖与第一端板组件和电芯单元连接。
2.根据权利要求1所述的储能模组，其特征在于，所述储能模组两端之间还包括第二端板组件；
优选地，所述第二端板组件设置在电芯单元之间；
优选地，所述第二端板组件包括一个端板和两个置于端板两侧的隔板。
3.根据权利要求1或2所述的储能模组，其特征在于，所述第一端板组件包括一个端板和一个隔板；
优选地，所述端板表面设置有安装孔和定位孔；
优选地，所述端板的材质包括铝；
优选地，所述隔板上设置有定位孔、凸台和定位销；
优选地，所述隔板上的定位孔及凸台处与电芯单元连接固定；
优选地，所述隔板通过定位销与端板连接，或与端板一体注塑成型。
4.根据权利要求3所述的储能模组，其特征在于，所述储能模组还包括设置在第一端板组件一侧的出线座组件；
优选地，所述出线座组件包括出线座，以及出线座一侧的出线座盖；
优选地，所述出线座内嵌有螺母，侧面设置固定孔，在所述固定孔处与第一端板组件的端板连接固定；
优选地，所述出线座盖设置掰断结构。
5.根据权利要求1或2所述的储能模组，其特征在于，所述电芯单元包括支撑件和设置在支撑件两侧的两支电芯；
优选地，所述支撑件为工字型，包括两端的支撑架和中部散热片；
优选地，所述支撑件两端还设置连接条，内设有卡扣和嵌装螺母；
优选地，所述缓冲复合层包括层叠设置的缓冲层和阻燃层；
优选地，所述缓冲层和阻燃层之间采用阻燃胶层固定。
6.根据权利要求5所述的储能模组，其特征在于，所述汇流排组件包括汇流排，以及汇流排上的汇流排支架；
优选地，所述汇流排设有凹槽，所述汇流排组件通过汇流排设置的凹槽与电芯单元上的连接条连接固定；
优选的，所述汇流排支架设置有卡扣，所述卡扣处固定汇流排；
优选地，所述汇流排支架还设置有铆柱。
7.根据权利要求6所述的储能模组，其特征在于，所述采集板组件包括采集板，及设置在采集板一侧的镍片；
优选地，所述镍片靠近采集板一端设置折弯结构，另一端与汇流排固定；
优选地，所述采集板设置有电压采集通道和温度采集通道；
优选地，所述采集板上还设置有与汇流排支架上铆柱定位的定位孔。
8.根据权利要求3所述的储能模组，其特征在于，所述侧盖上设置有固定孔，通过所述固定孔处连接固定第一端板组件的端板和电芯单元；
优选地，所述侧盖上还设置有出线槽。
9.一种储能包，其特征在于，所述储能包包括至少一个如权利要求1-8任一项所述的储能模组。
10.根据权利要求9所述的储能包，其特征在于，所述储能包还包括液冷板、上盖和BMS，所述BMS置于储能模组的第一端板组件处一侧，所述液冷板、上盖与储能模组的侧盖组成储能包的外侧封装壳。
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