CN117691247A - 一种电池模组和储能*** - Google Patents

Abstract

本申请的实施例涉及储能***的领域，并提供一种电池模组和储能***，其包括第一密封垫以及呈竖向排列设置电池组、导热垫、散热器，所述电池组包括箱体和电池包，所述箱体为内部空心且具有第一开口的壳体结构，所述电池包安装于所述壳体结构内，所述电池包从所述第一开口处通过所述导热垫与所述散热器连接；所述第一密封垫设置于所述箱体与所述散热器之间处，所述箱体通过所述第一密封垫与所述散热器密封连接。本申请采用散热器对电池组自然冷却的散热方式，不仅起到对电池组有效的散热效果，而且还可以有效降低对电池组前期的投入成本和后期的运营成本；另外，还加快对电池组的散热降温效果。

Description

一种电池模组和储能***

技术领域

本申请涉及储能***的技术领域，具体而言，涉及一种电池模组和储能***。

背景技术

目前储能***主要用于对直流负载进行供电，其中，储能***主要包括箱体以及箱体内的电池模组和汇流装置，电池模组包括电池组和散热结构，多个电池模组与汇流装置电连接，以通过汇流装置输出直流电，以实现对直流负载的供电作业。

相关技术中，散热结构通常采用强制液冷的形式，例如在电池组的下方设置水冷板，水冷板通过管路与液冷空调连通，通过水冷板内部冷却液的循环流动，以对电池组进行散热降温，确保电池组正常工作。

然而，发明人认识到，在实际使用中，冷却液在整个液冷***中易蒸发，需要定期补液和维护，从而增大了储能***的投入成本和运营成本。

发明内容

本一个或者多个实施例提供一种电池模组，以解决或者至少部分上缓解相关技术中用于对电池组进行降温的水冷液因易蒸发而增大储能***成本的问题。

本申请的第一方面，采用如下的技术方案为：

一种电池模组，包括第一密封垫以及呈竖向排列设置电池组、导热垫、散热器，所述电池组、所述导热垫和所述散热器从上至下排列设置，所述电池组包括箱体和电池包，所述箱体为内部空心且具有第一开口的壳体结构，所述电池包安装于所述壳体结构内，所述电池包从所述第一开口处通过所述导热垫与所述散热器连接；所述第一密封垫设置于所述箱体与所述散热器之间处，所述箱体通过所述第一密封垫与所述散热器密封连接。

在其中一个实施例中，所述散热器朝向所述电池包的表面设有第一环形凹槽，所述第一密封垫嵌设于所述第一环形凹槽内。

在其中一个实施例中，所述箱体包括箱本体、盖体和第二密封垫，所述箱本体上与所述第一开口相对位置处设有第二开口，所述盖体通过所述第二密封垫与所述箱本体的第二开口处密封连接。

在其中一个实施例中，所述电池组还包括检测板组件，所述箱本体的延伸方向的端部设有检修窗口，所述检测板组件包括检测板、第三密封垫和面板，所述检测板安装于所述面板上，所述面板通过所述第三密封垫安装于所述检修窗口处。

在其中一个实施例中，所述散热器的相对侧壁设有扣手结构。

在其中一个实施例中，所述散热器的延伸方向的一端部设有限位凹口，所述限位凹口用于与储能***的转接支架配合插接以进行固定。

在其中一个实施例中，所述散热器的延伸方向的另一端部间隔设置至少两个第一连接孔，所述第一连接孔用于通过紧固件与储能***的转接固定件连接。

在其中一个实施例中，所述散热器的延伸方向的一端部设有第二连接孔，所述第二连接孔用于连接提取手柄。

在其中一个实施例中，所述散热器的沿垂直于自身延伸方向的两个侧边设置吊装孔。

在其中一个实施例中，所述散热器朝向所述电池组的表面设有用于指示所述导热垫安装位置的指示结构。

与相关技术相比，本申请一个或者多个实施例包括以下至少一种有益技术效果：

（1）、由于电池组、导热垫和散热器呈竖向排列设置，且所述电池包从箱体的所述第一开口处通过所述导热垫与所述散热器连接，此时电池组处于导热垫的上方，散热器处于导热垫的下方，且电池组将导热垫压紧于散热器上，不仅使得电池组因具有一定的自身重量，从而依靠其自身重量，可以从上方向下施加外力以压缩导热垫，压缩后的导热垫能够充分填充电池组的电池包与散热器之间的间隙，使得电池包的热量可以更好、更快地经导热垫传递至散热器，以提高对电池组的散热效果；而且由于电池组的电池包在竖向方向上的表面相对水平方向上的侧面的面积更大，从而通过增大电池包与导热垫的接触面积，再次提高对电池组的散热降温效果。换言之，采用散热器对电池组自然冷却的散热方式，不仅起到对电池组有效的散热效果，而且还可以有效降低对电池模组前期的投入成本和后期的运营成本。

（2）、由于散热器处于电池组的底部，可从下方对电池组进行支撑，以避免电池组在运输过程中与运输工具硬接触而损坏到电池组。

（3）、可在箱体的底部开设第一开口，当箱体与散热器密封连接时，散热器可相当于箱体的底板，以使得电池包的底部可通过导热垫直接与散热器连接，以通过减少电池包与散热器之间的连接部件，加快电池包向散热器的传热效率，更进一步提高电池包的散热效果。

（4）、由于所述第一密封垫设置于所述箱体与所述散热器之间处，以使得箱体通过第一密封垫与散热器密封连接，从而通过第一密封垫可以起到电池组的箱体与散热器之间很好的密封防水防尘的效果，相应地延长电池模组的使用寿命。

本申请的第二方面，提供一种储能***，采用如下的技术方案：

一种储能***，包括如上所述的电池模组。

通过采用上述技术方案，储能***至少具有电池模组的全部技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为根据本申请一些实施方式的电池模组的局部结构示意图。

图2为根据本申请一些实施方式的电池模组的***结构示意图之一。

图3为根据本申请一些实施方式的第一密封垫与散热器的结构示意图。

图4为根据本申请一些实施方式的散热器的局部剖视结构示意图。

图5为根据本申请一些实施方式的电池模组的***结构示意图之二。

图6为根据本申请一些实施方式的检测板组件的结构示意图。

图7为根据本申请一些实施方式的电池模组的结构示意图。

图8为图3中A部分的放大图。

图9为图3中B部分的放大图。

图10为根据本申请一些实施方式的电池模组与拉手或吊环的配合示意图。

附图标记说明：

1-导热垫；2-散热器；21-第一环形凹槽；22-扣手结构；23-限位凹口；24-第一连接孔；25-第二连接孔；26-吊装孔；27-指示结构；3-电池组；31-箱体；311-箱本体；3111-第一开口；3112-第二开口；3113-检修窗口；312-盖体；313-第二密封垫；32-电池包；33-检测板组件；331-检测板；332-第三密封垫；333-面板；34-防爆阀；35-紧固螺栓；36-装饰板；37-主动均衡板；4-第一密封垫；5-提取手柄。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系XYZ中，X轴正向代表的右方，X轴的反向代表左方，Y轴的正向代表前方，Y轴的反向代表后方，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”、“包含”、“有”、“具有”、“含有”、“含”等为开放式的用词。因此，“包括”、“包含”、“有”例如一个或多个步骤或元件的一种方法或装置，其具有一个或多个步骤或元件，但不限于仅具有这一个或多个元件。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

图1为根据本申请一些实施方式的电池模组的***结构示意图，图2为根据本申请一些实施方式的电池模组的***结构示意图。

本申请的一个或者多个实施例公开一种电池模组。参照图1，所述电池模组包括第一密封垫4以及呈竖向排列设置电池组3、导热垫1和散热器2，所述电池组3、所述导热垫1和所述散热器2从上至下排列设置，所述电池组3包括箱体31和电池包32，所述箱体31为内部空心且具有第一开口3111的壳体结构，所述电池包32安装于所述壳体结构内，所述电池包32从所述第一开口3111处通过所述导热垫1与所述散热器2连接；第一密封垫4设置于所述箱体31与所述散热器2之间处，所述箱体31通过所述第一密封垫4与所述散热器2密封连接。

在至少一个实施例中，电池组3、导热垫1和散热器2三者呈竖向设置的方式有如下两种，例如电池组3、导热垫1和散热器2从上至下排列设置，上述的竖向与图1的坐标系的Z轴平行。

由于电池组3、导热垫1和散热器2呈竖向排列设置，且所述电池包32从箱体31的所述第一开口3111处通过所述导热垫1与所述散热器2连接，此时电池组3处于导热垫1的上方，散热器2处于导热垫1的下方，且电池组3将导热垫1压紧于散热器2上，不仅使得电池组3因具有一定的自身重量，从而依靠其自身重量，可以从上方向下施加外力以压缩导热垫1，压缩后的导热垫1能够充分填充电池组3的电池包32与散热器2之间的间隙，使得电池包32的热量可以更好、更快地经导热垫1传递至散热器2，以提高对电池组3的散热效果；而且由于电池组3的电池包32在竖向方向上的表面相对水平方向上的侧面的面积更大，从而通过增大电池包32与导热垫1的接触面积，再次提高对电池组3的散热降温效果。换言之，采用散热器2对电池组3自然冷却的散热方式，不仅起到对电池组3有效的散热效果，而且还可以有效降低对电池模组前期的投入成本和后期的运营成本。

由于散热器2处于电池组3的底部，可从下方对电池组3进行支撑，以避免电池组3在运输过程中与运输工具例如车辆硬接触而损坏到电池组3。

结合图2所示，所述电池包32可安装于为壳体结构的箱体31内，第一开口3111可设置于箱体31的底部，换言之，当罩设于电池包32外的箱体31与散热器2连接时，散热器2可相当于箱体31的底板，以使得电池包32的底部可通过导热垫1直接与散热器2连接，以通过减少电池包32与散热器2之间的连接部件，加快电池包32向散热器2的传热效率，更进一步提高电池包32的散热效果。

由于所述第一密封垫4设置于所述箱体31与所述散热器2之间处，以使得箱体31通过第一密封垫4与散热器2密封连接，从而通过第一密封垫4可以起到电池组3的箱体31与散热器2之间很好的密封防水防尘的效果，相应地延长电池模组的使用寿命。

具体地，导热垫1为具有导热性能好的材料制成，可以为硅胶导热垫，还可以为其他材质制成，在此不做具体限定。散热器2为具有导热性能好、结构强度较高的金属材料支撑，不仅要保证对电池组3的散热效果，而且还能够满足对电池组3的支撑强度，以防止散热器2产生形变，例如铝合金材质、或铝制材料等，在此不做具体限定。

图3为根据本申请一些实施方式的第一密封垫4与散热器2的结构示意图；图4为根据本申请一些实施方式的散热器2的局部剖视结构示意图。

在一些实施例中，结合图2至图4所示，所述散热器2朝向所述电池包32的表面设有第一环形凹槽21，所述第一密封垫4嵌设于所述第一环形凹槽21内。

在至少一个实施例中，结合图3和图4所示，由于散热器2朝向电池包32的表面例如上表面设有第一环形凹槽21，第一密封垫4可安装于第一环形凹槽21内，从而通过箱体31与散热器2之间接触面的第一密封垫4可以起到很好的密封防水防尘的效果，相应地延长电池模组的使用寿命。

其中，第一密封垫4可采用硅橡胶发泡制成，且第一密封垫4可通过单面背胶的方式贴于第一环形凹槽21内，不仅提高第一密封垫4与散热器2的组装效率，而且还可以防止箱体31与散热器2连接时，第一密封垫4因装配而产生错位，进一步提高箱体31与散热器2的组装效果。

图5为整个电池模组的***结构示意图。

进一步，电池包32可通过如下方式与散热器2紧固，例如，电池组3还包括多个紧固螺栓35，多个紧固螺栓35穿设于电池包32并连接散热器2，以通过多个紧固螺栓35将导热垫1压紧于散热器2上。

在一些实施例中，结合图5所示，所述箱体31包括箱本体311、盖体312和第二密封垫313，所述箱本体311上与所述第一开口3111相对位置处设有第二开口3112，所述盖体312通过所述第二密封垫313与所述箱本体311的第二开口3112处密封连接。

在至少一个实施例中，第二开口3112与第一开口3111相对设置，例如，箱本体311的底部设置第一开口3111，则箱本体311的顶部设置第二开口3112，当盖体312与箱本体311组装时，盖体312可从上方将第二密封垫313压缩以与箱本体311的第二开口3112密封连接，从而使得盖体312与箱本体311的接触面达到密封防水防尘的效果。其中，第二密封垫313可采用硅橡胶发泡材料制成，其中，第二密封垫313可以设置于箱本体311与盖体312的连接处，也可以通过单面背胶的形式，贴在盖体312的内侧。其中，箱体31在图5中坐标系Z轴正向上的部位为箱体31的顶部。

图5为整个电池模组的***结构示意图；图6为检测板组件33的***结构示意图。

在一些实施例中，结合图5和图6所示，所述电池组3还包括检测板组件33，所述箱本体311的延伸方向的端部设有检修窗口3113，所述检测板组件33包括检测板331、第三密封垫332和面板333，所述检测板331安装于所述面板333上，所述面板333通过所述第三密封垫332安装于所述检修窗口3113处。

在至少一个实施例中，箱本体311的延伸方向可以定义为箱本体311的长度方向，且与图5中坐标系的Y轴方向平行；电池组3还包括装饰板36，装饰板36安装于箱本体311的前端；其中，在箱本体311的前端开设检修窗口3113，检测板组件33可直接安装于箱本体311前端开设的检修窗口3113处，也可以通过装饰板36安装于检修窗口3113处。

具体地，面板333为检测板331提供了安装基础，而面板333通过第三密封垫332安装于检修窗口3113时，此时第三密封垫332起到面板333与箱本体311之间的密封作用，以满足一定的防水防尘效果，且第三密封垫332与箱本体311之间采用面与面的接触形式，可以确保该电池模组满足一定的防水效果，以扩大电池模组的使用场景。检测板331是用于对电池包32进行管理、控制和检测电池包32中各电芯使用状态的重要电气部件，当电池模组出现故障时，可将整个检测板组件33从检修窗口3113处拆下，以给现场施工及售后问题的处理提供了极大的便利。

在一些实施例中，结合图5所示，所述电池组3还包括主动均衡板37，所述主动均衡板37安装于箱本体311与电池包32之间处。

在一些实施例中，由于主动均衡板37安装于箱本体311与电池包32之间处，从而使得主动均衡板37不占据箱本体311的外部空间，以提高电池模组中箱体31的内部空间利用率。其中，主动均衡板37是一种用于对电池组3进行均衡的电路保护装置，主动均衡板37可与电池包32电连接，可避免电池包32中电芯单体之间电压差异过大而引起的电池寿命降低、自燃等问题，换言之，主动均衡板37可以将电池包32中电芯单体的电压差异控制在一个合理范围内，从而提高电池组3的使用寿命和安全性能。

图7为盖体312、箱本体311、散热器2组装后的轴侧结构示意图。

在至少一个实施例中，结合图5和图7所示，电池模组还包括防爆阀34，所述防爆阀34安装于所述箱本体311的后端。

在一些实施例中，通过将防爆阀34的安装位置设置于电池模组例如箱本体311的后端，当箱体31内部的电池包32发生危险时，箱体31内由电池包32因故障产生的有害气体可经箱本体311后端的防爆阀34逸出，不会直面人体，不至于对人体产生伤害。

图8为图3中A处的放大结构示意图。

在至少一个实施例中，所述散热器2的相对侧壁设有扣手结构22。

在一些实施例中，在散热器2的相对两侧壁设置扣手结构22，从而有利于工作人员通过手握扣手结构22处，以便于整个电池模组的搬运。

具体地，可在散热器2垂直于自身延伸方向的两侧壁例如左右侧壁的中部开设扣手结构22，当工作人员手握扣手结构22时，受力均衡，以提高搬运的安全性和可靠性。其中，散热器2在图3中X轴正向上的侧壁可定义为散热器2右侧壁，散热器2在图3中X轴反向上的侧壁可定义为散热器2左侧壁；扣手结构22可以为凹槽结构，还可以为其他结构例如把手等。

在至少一个实施例中，结合图8所示，所述散热器2的延伸方向的一端部设有限位凹口23，所述限位凹口23用于与储能***的转接支架配合插接以进行固定。

在一些实施例中，在散热器2的延伸方向的一端部例如后端设置限位凹口23，当电池模组与储能***的机架或墙体连接时，在机架或墙体上可设置转接支架，以使得电池模组中的散热器2后端的限位凹口23与转接支架插接，以提高电池模组的安装稳定性。

具体地，限位凹口23可采用如下方式，例如在散热器2的后端上设置一个较长的限位凹口，或者间隔排列的多个较短的限位凹口。转接支架可以为水平设置的固定板结构，以便于与散热器2端部的限位凹口23匹配插接，实现将散热器2的延伸方向的一端部固定于机架或墙体上。

图9为图3中B处的放大结构示意图。

在至少一个实施例中，结合图9所示，所述散热器2的延伸方向的另一端部间隔设置至少两个第一连接孔24，所述第一连接孔24用于通过紧固件与储能***的转接固定件连接。

在一些实施例中，散热器2的延伸方向的另一端部例如前端设置至少两个第一连接孔24，当电池模组的前端与储能***的机架或墙体连接时，在机架或墙体上可设置转接固定件，以使得电池模组中的散热器2前端的第一连接孔24可通过紧固件与转接固定件连接固定，以进一步提高电池模组的安装稳定性，减弱运输等震动带来的影响，连接方式简单易操作，且拆卸方便。

具体地，紧固件可以为螺钉结构，至少两个第一连接孔24间隔设置于散热器的前端。转接固定件可以为竖向设置的钣金固定板，例如在机架或腔体上安装转接固定件，通过紧固件水平穿设于转接固定件和第一连接孔24，以实现将散热器2的延伸方向的另一端固定安装于机架或墙体上。

图10为整个电池模组与提取手柄5的配合结构示意图。

在至少一个实施例中，结合图9和图10所示，所述散热器2的延伸方向的一端部设有第二连接孔25，所述第二连接孔25用于连接提取手柄5。

在一些实施例中，在所述散热器2的延伸方向的一端部例如前端的中间部位设置第二连接孔25，该第二连接孔25可连接提取手柄5，以便于将整个电池模组从机架或货柜上抽出，操作便捷高效，极大节约时间，降低成本。其中，第二连接孔25可以为螺纹孔，提取手柄5可以为拉手或吊环。

在至少一个实施例中，结合图8所示，所述散热器2的沿垂直于自身延伸方向的两个侧边设置吊装孔26。

在一些实施例中，在散热器2的延伸方向的两个侧边设置至少一对吊装孔26，以便于车间及现场产品通过吊装设备与散热器2上的吊装孔26配合，实现对整个电池模组的转运和安装。

进一步，可在散热器2的左侧壁、右侧壁上分别设置至少两个吊装孔26，以使得吊装设备在对整个电池模组吊装时，电池模组的受力均匀，不易因误操作发生侧翻等，进一步提高对电池模组的吊装安全性和效率。

在至少一个实施例中，结合图3所示，所述散热器2朝向所述电池组3的表面设有用于指示所述导热垫1安装位置的指示结构27。

在一些实施例中，通过在散热器2朝向电池组3的表面设置指示结构27，该指示结构27的形状、尺寸和位置与导热垫1相匹配，当导热垫1与散热器2进行组装时，可以有利于将导热垫1放置在散热器2的指定位置上，以提高散热器2与导热垫1的组装效果。

具体地，指示结构27可以为尺寸定位线，还可以为定位凹槽等，在此不做具体限定。

本申请一个或者多个实施例还公开一种储能***。储能***包括电池模组。

在一些实施例中，电池模组可通过如下方式安装，例如储能***还包括两个机架，两个机架沿电池模组的延伸方向间隔排列，整个电池模组安装于两个机架之间，其中，电池模组中散热器2前端的第一连接孔24可通过紧固件与设置于前方机架上的转接固定件固定连接，电池模组中散热器2后端的限位凹口23可与设置于后方机架上的转接支架插接，以实现固定连接。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于：包括第一密封垫以及呈竖向排列设置电池组、导热垫、散热器，所述电池组、所述导热垫和所述散热器从上至下排列设置，所述电池组包括箱体和电池包，所述箱体为内部空心且具有第一开口的壳体结构，所述电池包安装于所述壳体结构内，所述电池包从所述第一开口处通过所述导热垫与所述散热器连接；所述第一密封垫设置于所述箱体与所述散热器之间处，所述箱体通过所述第一密封垫与所述散热器密封连接。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述散热器朝向所述电池包的表面设有第一环形凹槽，所述第一密封垫嵌设于所述第一环形凹槽内。

3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体包括箱本体、盖体和第二密封垫，所述箱本体上与所述第一开口相对位置处设有第二开口，所述盖体通过所述第二密封垫与所述箱本体的第二开口处密封连接。

4.如权利要求3所述的电池模组，其特征在于：所述电池组还包括检测板组件，所述箱本体的延伸方向的端部设有检修窗口，所述检测板组件包括检测板、第三密封垫和面板，所述检测板安装于所述面板上，所述面板通过所述第三密封垫安装于所述检修窗口处。

5.如权利要求1至4任一项所述的电池模组，其特征在于：所述散热器的相对侧壁设有扣手结构。

6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于：所述散热器的延伸方向的一端部设有限位凹口，所述限位凹口用于与储能***的转接支架配合插接以进行固定。

7.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于：所述散热器的延伸方向的另一端部间隔设置至少两个第一连接孔，所述第一连接孔用于通过紧固件与储能***的转接固定件连接。

8.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于：所述散热器的延伸方向的一端部设有第二连接孔，所述第二连接孔用于连接提取手柄。

9.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于：所述散热器的沿垂直于自身延伸方向的两个侧边设置吊装孔。

10.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于：所述散热器朝向所述电池组的表面设有用于指示所述导热垫安装位置的指示结构。

11.一种储能***，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的电池模组。