CN219959151U - 电池模组以及储能电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能设备技术领域，公开了一种电池模组以及储能电源，其电池模组包括：支架组件、多个圆柱形电芯、多个汇流件、电路板以及金属片；多个圆柱形电芯均安装固定于支架组件上；多个汇流件均位于支架组件的端部，任一汇流件均与多个圆柱形电芯中的至少两个圆柱形电芯电连接；电路板安装固定于支架组件上，并与多个汇流件电连接；金属片包括第一壁，第一壁与任一汇流件焊接固定，第一壁的一端朝背离圆柱形电芯的方向弯折延伸形成第二壁。通过上述方式，本实用新型采用如上技术方案能够改善电池模组在大倍率充放电时产生的模组温度太高的技术问题。

Description

电池模组以及储能电源

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，特别是涉及一种电池模组以及储能电源。

背景技术

电池模组的充放电倍率是衡量其性能的重要指标，为了满足负载的使用要求，通常需要将多个圆柱形电芯串并联组装，然而圆柱形电芯的单体普遍较小，通常采用蜂窝状支架整体固定住，并借助自然冷却或在多个圆柱形电芯的外周面包覆冷却件，这种方式难以满足电池模组在大倍率充放电时产生的模组温度太高的问题，影响其性能和使用安全。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种电池模组以及储能电源，旨在改善电池模组在大倍率充放电时产生的模组温度太高的技术问题。

为改善上述技术问题，本实用新型的第一方面提供一种电池模组，其包括：支架组件、多个圆柱形电芯、多个汇流件、电路板以及金属片；多个圆柱形电芯均安装固定于所述支架组件上；多个汇流件均位于所述支架组件的端部，任一所述汇流件均与多个所述圆柱形电芯中的至少两个圆柱形电芯电连接；电路板安装固定于所述支架组件上，并与多个所述汇流件电连接；金属片包括第一壁，所述第一壁与任一所述汇流件焊接固定，所述第一壁的一端朝背离所述圆柱形电芯的方向弯折延伸形成第二壁。

可选地，所述第二壁上开设有多个第一散热孔。

可选地，所述金属片还包括第三壁，所述第三壁是由所述第一壁的另一端朝背离所述圆柱形电芯的方向弯折延伸形成的，所述第三壁与所述第二壁相对设置。

可选地，所述第三壁上开设有多个第二散热孔。

可选地，所述金属片的数量为多个，一所述金属片的第一壁焊接固定于一所述汇流件上。

可选地，所述电池模组还包括绝缘罩，所述绝缘罩罩设于所述支架组件上，所述绝缘罩和所述支架组件共同限定出安装空间，所述金属片容置于所述安装空间内。

可选地，所述绝缘罩开设有多个热交换孔。

可选地，所述支架组件包括第一支架和第二支架，所述第一支架设有多个第一通孔，所述第二支架设有多个第二通孔；

当所述第一支架可拆卸连接于所述第二支架时，一所述第一通孔和一所述第二通孔对应并共同限定出一安装腔，一所述圆柱形电芯容置于一所述安装腔内，所述第一支架和所述第二支架分别穿套于多个所述圆柱形电芯的两端。

可选地，所述汇流件为镍片、铜片和铜镍片的其中一种。

本实用新型的第二方面提供一种储能电源，包括如上所述的电池模组。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型采用如上技术方案，一方面，利用圆柱形电芯的轴向导热系数远大于径向导热系数的特点，圆柱形电芯充放电时产生的热量可快速传导至电芯的电连接端，然后经由汇流件传导至金属片上，由于金属片呈弯折状，其与空气接触面积增大，从而改善了电池模组的散热效率。另一方面，金属片自身具有导电性，焊接固定于汇流件上可在一定范围内提升汇流件的过载能力，在电池模组中各圆柱形电芯阻抗波动较大时有效降低电池模组的温升，利于提升电池模组的运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本实用新型的电池模组的结构示意图；

图2为图1所示的电池模组的结构***图；

图3为图1所示的电池模组省去绝缘罩的结构示意图；

图4为图3所示的电池模组未焊接金属片时的结构示意图；

图5为图1所示的电池模组中热量传导路径示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

图1为根据本实用新型的电池模组的结构示意图，图2为图1所示的电池模组的结构***图。首先，请一并参见图1和图2示出的示例，该电池模组包括：支架组件10、多个圆柱形电芯20、多个汇流件30、电路板40以及金属片50；其中，支架组件10为多个圆柱形电芯20和电路板40的安装支撑结构；多个圆柱形电芯20均安装固定于支架组件10上；多个汇流件30均位于支架组件10的端部，任一汇流件30均与多个圆柱形电芯20中的至少两个圆柱形电芯20电连接；电路板40安装固定于支架组件10上，并与多个汇流件30电连接。作为示例，电路板40为BMS控制板；电路板40可通过电压和温度传感器采集每一圆柱形电芯20的电压和温度，并将每一圆柱形电芯20的电压和温度可视化显示或上传至上位机，其中上位机为综合管理BMS控制板的计算机和对应的控制软件，在此应当说明的是，软件和计算机均不应当构成本实用新型的限制。

请参阅图3示出的示例，金属片50包括第一壁51，第一壁51与任一汇流件30焊接固定，第一壁51的一端朝背离圆柱形电芯20的方向弯折延伸形成第二壁52。较优地，金属片50的第一壁51和第二壁52呈直角设置，即金属片50大致呈L形。当然，可以理解的是，金属片50的第一壁51和第二壁52并不局限于互成直角，其可以互成除直角以外的任一角度，只需满足金属片50的第二壁52能够增大与空气的接触面积的使用需求即可。

从图2中可以看出，第二壁52上开设有多个第一散热孔(未示出)。示例性地，沿垂直于第二壁52的方向观察，多个第一散热孔于第二壁52上呈阵列设置。由此可进一步增大第一壁51与空气的接触面积，从而进一步改善了电池模组的散热效率。

请继续参阅图3示出的示例，基于继续增大金属片50与空气接触面积的角度考虑，在本实用新型一些实施例中，金属片50大致呈U形，其还可以包括第三壁53，第三壁53可由第一壁51的另一端同样朝背离圆柱形电芯20的方向弯折延伸形成的，其中，第三壁53与第二壁52相对且间隔设置。较优地，金属片50的第三壁53和第一壁51呈直角设置，即金属片50大致呈如图3所示的反L形。当然，可以理解的是，金属片50的第一壁51和第三壁53并不局限于互成直角，其可以互成除直角以外的任一角度，只需满足金属片50的第三壁53能够增大与空气的接触面积的使用需求即可。

从图2中可以看出，第三壁53上开设有多个第二散热孔(未示出)。示例性地，沿垂直于第三壁53的方向观察，多个第二散热孔于第三壁53上呈阵列设置。由此可进一步增大第三壁53与空气的接触面积，从而进一步改善了电池模组的散热效率。

此外，结合图4一并参阅图3，具有上述结构的金属片50的数量为多个，多个金属片50中的至少两个金属片50均位于支架组件10的一端，任一金属片50的第一壁51均焊接固定于一汇流件30上，作为示例，汇流件30为镍片、铜片和铜镍片的其中一种。具体实施时，汇流件30可为镍片，金属片50的第一壁51可通过但不限于激光焊接固定于汇流件30上。在此应当说明的是，汇流件30的过载能力的提升幅度主要取决于金属片50与汇流件30之间焊接区域的面积大小，焊接区域的面积越大，汇流件30的过载能力提升幅度越大。当然，可以理解的是，多个金属片50中的至少两个金属片50也可均位于支架组件10的另一端，此时，任一金属片50的第一壁51亦是均焊接固定于一汇流件30上。

在本实用新型一些实施例中，金属片50可采用金属或合金制成。作为示例，金属片50可采用铝或其合金，或可由其形成。

对于上述支架组件10，请复参图1示出的示例，在本实用新型一些实施例中，支架组件10包括第一支架11和第二支架12，第一支架11设有多个第一通孔11a，第二支架12设有多个第二通孔12a，当第一支架11可拆卸连接于第二支架12时，一第一通孔11a和第二通孔12a对应并共同限定出一安装腔，一圆柱形电芯20容置于一安装腔内，第一支架11和第二支架12分别穿套于多个圆柱形电芯20的两端。具体来说，第一支架11和第二支架12相对设置，第一支架11设有扣孔，第二支架12设有卡扣，第二支架12上的卡扣与第一支架11上的扣孔配合扣接，从而实现第一支架11和第二支架12的可拆卸连接，进而将第一支架11、第二支架12以及多个圆柱形电芯20相互完全固定。

接下来，结合该电池模组的装配过程对此电池模组作进一步的说明：

首先，将多个圆柱形电芯20按使用需求串并联的排布方式置于第一支架11的各第一通孔11a内；

之后，沿着圆柱形电芯20的中心轴线方向将第二支架12穿套于各圆柱形电芯20上，第二支架12可与第一支架11通过卡扣连接固定，从而将多个圆柱形电芯20固定在第一支架11和第二支架12之间；

接着，将多个汇流件30分别与圆柱形电芯20显露第一支架11和第二支架12的两端焊接固定，从而实现多个电芯的串并联成电池组；

再接着，将电路板40定位安装于第一支架11和第二支架12之间，并分别与电池组内的温度传感器和电压传感器电连接；此外，电路板40还与各回流件连接固定，从而实现电路板40的安装稳固；

最后，将多个金属片50的各第一壁51焊接固定于汇流件30上。

结合图5示出的圆柱形电芯的热量传导路径图可知，本实用新型采用如上技术方案，一方面，利用圆柱形电芯20的轴向导热系数远大于径向导热系数的特点，圆柱形电芯20充放电时产生的热量可快速传导至电芯的电连接端，然后经由汇流件30传导至金属片50上，由于金属片50呈弯折状，其与空气接触面积增大，从而改善了电池模组的散热效率。另一方面，金属片50自身具有导电性，焊接固定于汇流件30上可在一定范围内提升汇流件30的过载能力，在电池模组中各圆柱形电芯20阻抗波动较大时有效降低电池模组的温升，利于提升电池模组的运行可靠性。

请参阅图1或图2示出的示例，为便于对金属片50进行防护，以避免电池模组运行时被其他导电件触碰而短接的情形，在本实用新型一些实施例中，该电池模组还包括绝缘罩60，绝缘罩60罩设于支架组件10上，绝缘罩60和支架组件10共同限定出安装空间，金属片50可容置于该安装空间内。具体而言，绝缘罩60的底部可拆卸连接于第一支架11的顶部，从而共同限定出前述安装空间。

进一步地，绝缘罩60上还可以开设有多个热交换孔60a。较优地，热交换孔60a布置于绝缘罩60的各侧壁上，多个热交换孔60a的位置与导电件上的第一散热孔52a的位置相对应。这样的话，圆柱形电芯20运行时产生的热量传导至电芯的电连接端后，即可经由镍片传导至金属片50上，然后再通过自然对流或者强迫风冷将金属片50上积聚的热量散发至外界环境中。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

支架组件；

多个圆柱形电芯，均安装固定于所述支架组件上；

多个汇流件，均位于所述支架组件的端部，任一所述汇流件均与多个所述圆柱形电芯中的至少两个圆柱形电芯电连接；

电路板，安装固定于所述支架组件上，并与多个所述汇流件电连接；以及

金属片，包括第一壁，所述第一壁与任一所述汇流件焊接固定，所述第一壁的一端朝背离所述圆柱形电芯的方向弯折延伸形成第二壁。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第二壁上开设有多个第一散热孔。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述金属片还包括第三壁，所述第三壁是由所述第一壁的另一端朝背离所述圆柱形电芯的方向弯折延伸形成的，所述第三壁与所述第二壁相对设置。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第三壁上开设有多个第二散热孔。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述金属片的数量为多个，一所述金属片的第一壁焊接固定于一所述汇流件上。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括绝缘罩，所述绝缘罩罩设于所述支架组件上，所述绝缘罩和所述支架组件共同限定出安装空间，所述金属片容置于所述安装空间内。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘罩开设有多个热交换孔。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述支架组件包括第一支架和第二支架，所述第一支架设有多个第一通孔，所述第二支架设有多个第二通孔；

当所述第一支架可拆卸连接于所述第二支架时，一所述第一通孔和一所述第二通孔对应并共同限定出一安装腔，一所述圆柱形电芯容置于一所述安装腔内，所述第一支架和所述第二支架分别穿套于多个所述圆柱形电芯的两端。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述汇流件为镍片、铜片和铜镍片的其中一种。

10.一种储能电源，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的电池模组。