储能模组的制作方法

1.本实用新型涉及一种储能模组。


背景技术：

2.储能机箱受限于法规要求和市场行业通用性限制，储能机箱内部的模组在使用由同侧出极耳电芯组成的模组时存在模组宽度较大和模组装配困难的问题，因此需要将模组拆分成三个相同的小模组装配。小模组重量低于12kg，所需要通过的运输振动标准较为苛刻，需要更加强壮的结构设计。使用三个小模组的电池系统满足了整机尺寸及功能要求，但也增加产品成本以及占用大量结构空间。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种储能模组。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种储能模组，包括：
5.包括：总正支架总成、电池组、总负支架总成，其中，
6.所述电池组，包括：间隔设置的电芯和泡棉；
7.所述总正支架总成和总负支架总成分别连接于电池组的两侧。
8.进一步的，在上述储能模组中，还包括：外壳，其中，所述总正支架总成、电池组、总负支架总成设置于所述外壳内；所述外壳包括互相卡合的下壳和上盖，所述下壳和上盖的截面均为u字型。
9.进一步的，在上述储能模组中，所述总正支架总成，包括：
10.第一极耳支架；
11.设置于所述第一极耳支架上的电芯的电芯极耳、第一串联铝排、第一引出铜排和总正pcba，其中，总正pcba分别和第一串联铝排、第一引出铜排连接；每个电芯的电芯极耳与对应的第一串联铝排或第一引出铜排连接；
12.相应的，总负支架总成包括：
13.第二极耳支架；
14.设置于所述第二极耳支架上的电芯的电芯极耳、第二串联铝排、第二引出铜排和总负pcba，其中，总负pcba分别和第二串联铝排、第二引出铜排连接；每个电芯的电芯极耳与对应的第二串联铝排或第二引出铜排连接。
15.进一步的，在上述储能模组中，第一串联铝排上的热熔安装孔穿过第一极耳支架上对应的串联铝排热熔柱，并通过热熔的方式固定在第一极耳支架上；
16.第一引出铜排上的热熔安装孔穿过第一极耳支架上对应的引出铜排热熔柱，并通过热熔的方式固定在第一极耳支架上；
17.总正pcba上的热熔安装孔穿过第一极耳支架上对应的pcba热熔柱，并通过热熔的方式固定在第一极耳支架上；
18.相应的，第二串联铝排上的热熔安装孔穿过第二极耳支架上对应的串联铝排热熔
柱，并通过热熔的方式固定在第二极耳支架上；
19.第二引出铜排上的热熔安装孔穿过第二极耳支架上对应的引出铜排热熔柱，并通过热熔的方式固定在第二极耳支架上；
20.总负pcba上的热熔安装孔穿过第二极耳支架上对应的pcba热熔柱，并通过热熔的方式固定在第二极耳支架上。
21.进一步的，在上述储能模组中，所述总正pcba，包括：第一采样镍片、第一端子插头、第一温度探头、总正pcb，其中，第一温度探头的引出线束、第一采样镍片和第一端子插头焊接在所述总正pcb上，第一采样镍片分别与对应的第一引出铜排或对应串联铝排焊接；
22.相应的，所述总负pcba，包括：第二采样镍片、第二端子插头、第二温度探头、总负pcb，其中，第二温度探头的引出线束、第二采样镍片和第二端子插头焊接在所述总负pcb上，第二采样镍片分别与对应的第二引出铜排或第二串联铝排焊接。
23.进一步的，在上述储能模组中，所述总正支架总成，还包括：总正动力线束、总正采样线束、主控板供电线束，其中，
24.总正动力线束与第一极耳支架的第一引出铜排上的第一铜排压铆螺柱连接；
25.总正采样线束与第一极耳支架的总正pcba中的第一端子插头连接；
26.主控板供电线束与第一极耳支架的第一引出铜排上的第二铜排压铆螺柱连接；
27.相应的，所述总负支架总成，还包括：总正动力线束、总负采样线束，其中，
28.总负动力线束与第二极耳支架的第二引出铜排上的第一铜排压铆螺柱连接；
29.总负采样线束与第二极耳支架的总负pcba中的第二端子插头连接。
30.进一步的，在上述储能模组中，第一极耳支架的正面设置有第一温度探头放置区，第一温度探头设置于所述第一温度探头放置区内，第一温度探头的引出线束由第一极耳支架的正面，穿过第一极耳支架上的第一温度探头插孔经过第一极耳支架的正面的第一温度探头线束卡槽限位后，连接到第一极耳支架背面的总正pcb上；
31.相应的，第二极耳支架的正面设置有第二温度探头放置区，第二温度探头设置于所述第二温度探头放置区内，第二温度探头的引出线束由第二极耳支架的正面，穿过第二极耳支架上的第二温度探头插孔经过第二极耳支架的正面的第二温度探头线束卡槽限位后，连接到第一极耳支架背面的总负pcb上。
32.进一步的，在上述储能模组中，所述电芯极耳通过第一极耳支架上的第一电芯极耳导向槽，由第一极耳支架的正面穿到第一极耳支架的背面后，电芯极耳折弯向第一极耳支架的背面的对应的第一串联铝排或第一引出铜排，并与对应的第一串联铝排或第一引出铜排焊接；
33.对应的，电芯极耳通过第二极耳支架上的第二电芯极耳导向槽，由第二极耳支架的正面穿到第二极耳支架的背面后，电芯极耳折弯向第二极耳支架的背面的对应的第二串联铝排或第二引出铜排，并与对应的第二串联铝排或第二引出铜排焊接。
34.进一步的，在上述储能模组中，所述第一极耳支架的上侧和下侧分别设置有三个第一定位孔和两个第一限位块，第一极耳支架的左侧和右侧分别设置有三个第一定位孔和两个第一限位块，其中，在装配治具上对应位置分别设置有与所述第一定位孔配合的第一定位销和与所述第一限位块配合的第一固定槽。
35.进一步的，在上述储能模组中，所述第二极耳支架的上侧和下侧分别设置有三个
第二定位孔和两个第二限位块，第二极耳支架的左侧和右侧分别设置有三个第二定位孔和两个第二限位块，其中，在装配治具上对应位置分别设置有与所述第二定位孔配合的第二定位销和与所述第二限位块配合的第二固定槽
36.与现有技术相比，本实用新型通过采用在电池组的两侧连接总正支架总成和总负支架总成，可以将原来机箱内宽度变为电芯长度，使三个小模组所构成的电池组由一个大模组即电池组代替。两侧连接总正支架总成和总负支架总成的电池组的重量大于12kg，需要的通过的振动标准较为宽松。这样在满足储能系统机箱外壳尺寸不变的情况下，释放了机箱内的结构空间，增加了机箱内电量，降低了产品单位成本。
附图说明
37.图1是本实用新型一实施例的储能模组的壳体结构图；
38.图2是本实用新型一实施例的储能模组的整体结构图；
39.图3是本实用新型一实施例的流程图总正支架总成的结构图；
40.图4是本实用新型一实施例的总负支架总成的结构图；
41.图5是本实用新型一实施例的总正支架总成或总负支架总成的第一正面结构图；
42.图6是本实用新型一实施例的总正支架总成或总负支架总成的第一背面结构图；
43.图7是本实用新型一实施例的总正支架总成或总负支架总成的第二正面结构图；
44.图8是本实用新型一实施例的总正支架总成的第二背面结构图；
45.图9是本实用新型一实施例的总负支架总成的第二背面结构图；
46.图10是本实用新型一实施例的总正支架总成或总负支架总成的第三正面结构图；
47.图11是本实用新型一实施例的总正支架总成或总负支架总成的第四正面结构图；
48.图12是本实用新型一实施例的总正支架总成或总负支架总成的第五正面结构图；
49.图13是本实用新型一实施例的储能模组的内部结构图；
50.其中，1、总正支架总成；2、电池组；21、电芯；22、泡棉；
51.3、总负支架总成；4、下壳；5、上盖；6、线束总成；
52.11、极耳支架；12、串联铝排；121、铝排热熔安装孔；
53.13、引出铜排；131、铜排热熔安装孔；132、铜排压铆螺柱；
54.133、铜排压铆螺柱；14、总正pcba；141、采样镍片；
55.142、端子插件；143、温度探头；144、总正pcb；
56.15、总负pcba；151、总负pcb；1101、支架台阶；
57.1102、孔位孔；1103、总负采样线束卡槽；1104、总负线束出线侧；
58.1105、隔离支架；1106、引出铜排、串联铝排热熔柱；
59.1107、温度探头插孔；1108、支架加强筋；1109、总成pcba支架；
60.1110、总正线束卡槽；1111、总正线束出线侧；
61.1112、pcba热熔柱；1113、总正线束扎带固定支架；
62.1114、电池极耳导向槽；1115、温度探头放置区；
63.1116、温度探头线束卡槽；1117、纵向支架电池侧封边避让角；
64.1118、纵向支架；1119、横向支架；
65.1120、纵向支架无避让角；1121、纵向支架带避让角无横向支架；
66.1122、无纵向支架及横向支架；1123、电芯极耳导向槽。
具体实施方式
67.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
68.如图1～13所示，本实用新型提供一种储能模组，包括：总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3，其中，
69.如图2所示，所述电池组2，包括：间隔设置的电芯21和泡棉22；
70.所述总正支架总成1和总负支架总成3分别连接于电池组2的两侧。
71.在此，如图2所示，储能模组的内部可以由总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3组成，其中，电池组2，可以包括：电芯21和泡棉22。
72.可选的，电芯21和泡棉22的间隔设置方式，可以采用每3片电芯间隔1片泡棉，共15片电芯及6片泡棉。
73.较优的，电芯与电芯之间，电芯与泡棉之间采用胶固定，胶层可以采用喷胶、涂胶、刷胶、滚胶或其他方式。通过胶层将15片电芯和6片泡棉按照规定的排布方式组成电池组，并且胶层使电池组内电芯和泡棉之间具有一定抗剥离力和抗剪切力。
74.采用在电池组2的两侧连接总正支架总成1和总负支架总成3，可以将原来机箱内宽度变为电芯长度，使三个小模组所构成的电池组由一个大模组即电池组2代替。两侧连接总正支架总成1和总负支架总成3的电池组2的重量大于 12kg，需要的通过的振动标准较为宽松。这样在满足储能系统机箱外壳尺寸不变的情况下，释放了机箱内的结构空间，增加了机箱内电量，降低了产品单位成本。
75.本实用新型的储能模组一实施例中，还包括：外壳，其中，所述总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3设置于所述外壳内；所述外壳包括互相卡合的下壳4和上盖5，所述下壳4和上盖5的截面均为u字型。
76.在此，如图1所示，总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3的外部由绝缘、耐磨、轻质、表面光滑的工程塑料外壳包裹，分为截面u字型的下壳4 和上盖5两部分，外壳包裹总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3后，如图13所示，可在下壳4上开孔以使总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3的线束端子外露，总正支架总成1、电池组2、总负支架总成3的其余部分均在外壳内，可满足高压绝缘。
77.本实用新型的储能模组一实施例中，如图3所示，所述总正支架总成1，包括：
78.第一极耳支架111；
79.设置于所述第一极耳支架111上的电芯21的电芯极耳、第一串联铝排112、第一引出铜排113和总正pcba14，其中，总正pcba14分别和第一串联铝排112、第一引出铜排113连接；每个电芯21的电芯极耳与对应的第一串联铝排112或第一引出铜排113连接。
80.在此，每个电芯21对应有一个正极电芯极耳和一个负极电芯极耳，若一个电芯21的正极电芯极耳设置在总正支架总成1上，那么这个电芯21的另一端的负极电芯极耳设置在总负支架总成3上。
81.如图3所示，电芯21之间可以通过正极电芯极耳和负极电芯极耳，按照1p15s (1并15串)方式进行串并联，在电池组两侧分别放置第一极耳支架111、正极电芯极耳、第一串联
铝排112、第一引出铜排113和总正pcba14。
82.pcb(printed circuit board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。
83.pcba是英文printed circuit board assembly的简称，也就是说pcb空板经过smt上件，或经过dip插件的整个制程，简称pcba。
84.本实用新型的储能模组一实施例中，如图4所示，总负支架总成3包括：
85.第二极耳支架211；
86.设置于所述第二极耳支架211上的电芯21的电芯极耳、第二串联铝排212、第二引出铜排213和总负pcba15，其中，总负pcba15分别和第二串联铝排212、第二引出铜排213连接；每个电芯21的电芯极耳与对应的第二串联铝排212或第二引出铜排213连接。
87.在此，每个电芯21对应有一个正极电芯极耳和一个负极电芯极耳，若一个电芯21的正极电芯极耳设置在总正支架总成1上，那么这个电芯21的另一端的负极电芯极耳设置在总负支架总成3上。
88.优选的，第一极耳支架111、第二极耳支架211、上盖4、下壳5，可以采用绝缘、耐磨、表面光滑的热塑塑料材质，组成所述热塑塑料的热塑性树脂包括但不限于：pp树脂(聚丙烯树脂)、pc树脂(聚碳酸酯树脂)、pe树脂(聚乙烯树脂)、ps树脂(聚苯乙烯树脂)、abs树脂、pa6树脂、pa66树脂、pa46树脂、 pa1010树脂、pa610树脂、pa612树脂、pa11树脂、pa12树脂、pom树脂(聚甲醛树脂)、pbt树脂、pps(聚亚苯基硫醚树脂)树脂或其组合。
89.其中，abs树脂一般指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，如：丙烯腈(a)、丁二烯(b)、苯乙烯(s)。
90.聚酰胺(英文简称pa)树脂，包括单独单体均聚物：pa6、pa11、pa12，双单体均聚物pa66、pa46、pa1010、pa610、pa612。
91.pbt树脂：聚对苯二甲酸丁二醇酯(英文简称pbt)树脂，是对苯二甲酸和 1,4-丁二醇缩聚制成的聚酯。
92.如图4，电芯21之间可以通过正极电芯极耳和负极电芯极耳，按照1p15s(1 并15串)方式进行串并联，在电池组两侧分别放置第二极耳支架211、负极电芯极耳、第二串联铝排212、第二引出铜排213。
93.本实用新型的储能模组一实施例中，如图3和6所示，第一串联铝排112 上的热熔安装孔121穿过第一极耳支架111上对应的串联铝排热熔柱1106，并通过热熔的方式固定在第一极耳支架11上；
94.第一引出铜排113上的热熔安装孔131穿过第一极耳支架111上对应的引出铜排热熔柱1106，并通过热熔的方式固定在第一极耳支架111上；
95.总正pcba14上的热熔安装孔穿过第一极耳支架111上对应的pcba热熔柱 1112，并通过热熔的方式固定在第一极耳支架111上；
96.相应的，第二串联铝排212上的热熔安装孔穿过第二极耳支架211上对应的串联铝排热熔柱，并通过热熔的方式固定在第二极耳支架211上；
97.第二引出铜排213上的热熔安装孔穿过第二极耳支架211上对应的引出铜排热熔柱，并通过热熔的方式固定在第二极耳支架211上；
98.总负pcba15上的热熔安装孔穿过第二极耳支架211上对应的pcba热熔柱，并通过
热熔的方式固定在第二极耳支架211上。
99.在此，如图3和6所示，串联铝排12的铝排热熔安装孔121、引出铜排13 的铜排热熔安装孔131、总正pcba14或总负pcba15的热熔安装孔穿过对应的引出铜排、串联铝排热熔柱1106、pcba热熔柱1112，通过热熔的方式使引出铜排 13、串联铝排12、总正pcba14或总负pcba15固定在第一极耳支架111或第二极耳支架211上。
100.本实用新型的储能模组一实施例中，如图3所示，所述总正pcba14，包括：第一采样镍片1411、第一端子插头1421、第一温度探头1431、总正pcb144，其中，第一温度探头1431的引出线束、第一采样镍片1411和第一端子插头1421焊接在所述总正pcb144上，第一采样镍片1411分别与对应的第一引出铜排113、对应串联铝排112焊接，实现电压采样功能。
101.在此，总正pcb144作为电子元器件的支撑体，第一采样镍片1411、第一端子插头1421和第一温度探头1431可以锡焊在总正pcb144上，形成总正pcba14。
102.第一采样镍片1411实现电压采集功能，第一端子插头1421实现对外传输电压和温度信号的功能，第一温度探头1431实现电芯温度采样功能。
103.本实用新型的储能模组一实施例中，所述总正支架总成1，还包括：总正动力线束、总正采样线束、主控板供电线束，其中，
104.总正动力线束与第一极耳支架111的第一引出铜排113上的第一铜排压铆螺柱132连接；
105.总正采样线束与第一极耳支架111的总正pcba14中的第一端子插头1421连接；
106.主控板供电线束与第一极耳支架111的第一引出铜排113上的第二铜排压铆螺柱133连接。
107.在此，所述总正支架总成1的线束总成6，包括：总正动力线束、总正采样线束、主控板供电线束。
108.本实用新型的总正支架总成1和总负支架总成3中的极耳支架、引出铜排和串联铝排可以是通用的结构，仅pcba144和pcba151不一样，所以总负支架总成的铜排上也有可以设有不连接的第二压铆螺柱133。
109.由于第一极耳支架111和第二极耳支架211可以是通用的结构，所以可以在第一极耳支架111或第二极耳支架211的正面的上方两侧分别设置总负线束出线侧1104和总正线束出线侧1111两个用于出线的缺口，使总正动力线束穿过总正线束出线侧1111，并固定在第一极耳支架111的第一引出铜排113上的第一铜排压铆螺柱132上后从这里引出模组；总负动力线束可以穿过总负线束出线侧 1104，固定在第二极耳支架211的第二引出铜排213上第一铜排压铆螺柱132上后从这里引出模组。
110.总正动力线束的出线走第一极耳支架111的上部，为了固定总正动力线束，可以在第一极耳支架上设置总正线束扎带固定支架1113，使总正动力线束通过扎带完全固定在第一极耳支架111上。第一极耳支架111上可设置总正采样线束卡槽1110，第二极耳支架211上可设置总负采样线束卡槽1103。总正采样线束和总负采样线束按照规定的出线方向布线，在布线过程中将线束分别卡在对应的总正采样线束卡槽或总负采样线束卡槽中。总正输出的主控板供电线束固定在第二铜排压铆螺柱133后，由总正采样线束卡槽1110和总正动力线束扎带1113固定后输出模组。
111.本实用新型的储能模组一实施例中，如图4所示，所述总负pcba15，包括：第二采样
镍片1412、第二端子插头1422、第二温度探头1432、总负pcb151，其中，第二温度探头1431的引出线束、第二采样镍片1412和第二端子插头1422焊接在所述总负pcb151上，第二采样镍片1412分别与对应的第二引出铜排213、第二串联铝排212焊接，实现电压采样功能。
112.在此，总负pcb151作为电子元器件的支撑体，第二采样镍片1412、第二端子插头1422和第二温度探头1432可以锡焊总负pcb151上，形成总负pcba15。
113.第二采样镍片1412实现电压采集功能，第二端子插头1422实现对外传输电压和温度信号的功能，第二温度探头1432实现电芯温度采样功能。
114.本实用新型的储能模组一实施例中，所述总负支架总成3，还包括：总正动力线束、总负采样线束，其中，
115.总负动力线束与第二极耳支架211的第二引出铜排213上的第一铜排压铆螺柱连接；
116.总负采样线束与第二极耳支架211的总负pcba15中的第二端子插头1422连接。
117.本实用新型的储能模组一实施例中，如图6和7所示，第一极耳支架111 正面设置有第一温度探头放置区1115，第一温度探头1431设置于所述第一温度探头放置区1115内，第一温度探头1431的引出线束由第一极耳支架111的正面，穿过第一极耳支架111上的第一温度探头插孔1107经过第一极耳支架111 的正面的第一温度探头线束卡槽1116限位后，连接到第一极耳支架111背面的总正pcb144上；
118.相应的，第二极耳支架211正面设置有第二温度探头放置区，第二温度探头1432设置于所述第二温度探头放置区内，第二温度探头1432的引出线束由第二极耳支架211的正面，穿过第二极耳支架211上的第二温度探头插孔经过第二极耳支架211的正面的第二温度探头线束卡槽限位后，连接到第一极耳支架112背面的总负pcb151上。
119.本实用新型的储能模组一实施例中，如图5和6所示，电芯极耳通过第一极耳支架111上的第一电芯极耳导向槽1123，由第一极耳支架111的正面穿到第一极耳支架111的背面后，电芯极耳折弯向第一极耳支架111的背面的对应的第一串联铝排112或第一引出铜排113，并与对应的第一串联铝排112或第一引出铜排 113焊接；
120.对应的，电芯极耳通过第二极耳支架211上的第二电芯极耳导向槽，由第二极耳支架211的正面穿到第二极耳支架211的背面后，电芯极耳折弯向第二极耳支架211的背面的对应的第二串联铝排212或第二引出铜排213，并与对应的第二串联铝排212或第二引出铜排213焊接。
121.在此，每两个铝排和铜排之间、或每两个铝排之间，分别设置隔离支架1105，以防止电芯极耳串接后短路。折弯后的电芯极耳通过与对应的铜排或铝排焊接，实现1p15s的电池组串并联结构特点。
122.本实用新型的储能模组一实施例中，如图6所示，第一极耳支架111的上侧和下侧分别设置三个第一定位孔1102和两个第一限位块1101，第一极耳支架111 的左侧和右侧分别设置三个第一定位孔1102和两个第一限位块1101，其中，在装配治具上对应位置分别设置有与所述第一定位孔1102配合的第一定位销和与所述第一限位块1101配合的第一固定槽；
123.对应的，第二极耳支架211的上侧和下侧分别设置三个第二定位孔和两个第二限位块，第二极耳支架211的左侧和右侧分别设置三个第二定位孔和两个第二限位块，其中，
在装配治具上对应位置分别设置有与所述第二定位孔配合的第二定位销和与所述第二限位块配合的第二固定槽。
124.在此，通过在装配治具上对应位置分别设置有与所述第一定位孔1102配合的定位销和与所述第一限位块1101配合的固定槽，可以在储能模组的组装过程中，对电芯极耳进行限位，使电芯极耳在折弯和焊接过程中不会导致极耳支架向后退和向后弯曲。储能模组安装完成后，可以将第一定位孔1102与第一定位销进行分离；第一限位块1101和第一固定槽进行分离。
125.另外，如图7所示，第一极耳支架111或第二极耳支架211的正面可以设置电芯极耳导向槽1114、温度探头放置区1115、温度探头线束卡槽1116、纵向支架1118和横向支架1119。
126.如图6所示，第一极耳支架111或第二极耳支架211的背面还可以设置总成pcba支架1109，总正pcb144或144、总负pcb151可以架设于总成pcba支架1109上，以防止第二采样镍片1412、第二端子插头1422、第二温度探头与第二极耳支架211的下部发生干涉；或者防止第一采样镍片1411、第一端子插头1421、第一温度探头1431与第一极耳支架111的下部干涉。
127.第一极耳支架111或第二极耳支架211的背面还可以设置支架加强筋1108，加强筋1108上班可以固定第一串联铝排112、第一引出铜排113或第二串联铝排212、第二引出铜排213。
128.其中，如图7所示，纵向支架1118和横向支架1119，可以起到第一电芯极耳导向槽1114及第一极耳支架111或第二极耳支架211的边缘部分加强的作用。当第一极耳支架111或第二极耳支架211较厚且较为强壮时，可以设计为无纵向支架1118及横向支架1119的设计。纵向支架1118可根据电芯侧封边与支架的装配情况设置纵向支架电芯侧封边避让角1117，或者如图10所示纵向支架无避让角1120，或者如图12所示纵向支架带避让角无横向1121，或者如图11所示无纵向支架及横向支架1122。也可以根据电芯侧封边的状态，将电芯极耳导向槽1114延伸至极耳支架的顶部和底部。
129.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
130.显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。