风冷储能电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种风冷储能电池。


背景技术：

2.针对应用在储能集装箱中，两端出极柱的铝壳电芯所组成的电池模块在使用时会发热，而常规的电池包散热效果较差，温度过高和较大的温差会对电池寿命有较大影响。并且端出极柱的铝壳电芯所组成的电池模块通常电量和体积均较大，结构稳定性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种风冷储能电池，其采用风冷结构实现对电池组的散热，散热效果好，结构紧凑、体积小，并且结构稳定性较高。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本实用新型的实施例提供了一种风冷储能电池，包括电池组、壳体和风扇，所述电池组设置在所述壳体内，且所述电池组与所述壳体之间形成有导风间隙腔，所述导风间隙腔内还设置有拉杆，所述拉杆用于将所述导风间隙腔分隔成多个风道，所述壳体的端部设置有与所述风道对应的出风口，所述风扇设置在所述出风口的外侧，用于通过所述出风口抽出多个所述风道的气体。
6.进一步地，所述拉杆为两个，两个所述拉杆沿出风方向间隔设置在所述电池组的上侧，并将所述导风间隙腔分隔成第一风道、第二风道和第三风道，所述第一风道和所述第二风道位于所述电池组的两侧，所述第三风道位于所述电池组的顶侧。
7.进一步地，所述壳体上远离所述出风口的一端还设置有第一进风孔、第二进风孔和第三进风孔，所述第一进风孔与所述第一风道连通，所述第二进风孔与所述第二风道连通，所述第三进风孔与所述第三风道连通。
8.进一步地，所述风冷储能电池还包括面板和电气组件，所述壳体的一端设置有容置槽，所述面板盖设在所述容置槽上，所述电气组件设置在所述面板上，并与所述电池组电连接，所述风扇安装在所述面板的内侧，且所述面板上与所述风扇对应的位置还开设有出风孔，所述面板与所述壳体可拆卸连接，以使所述面板与所述壳体形成一体式箱体结构。
9.进一步地，所述壳体包括前端板、后端板、底板和盖板，所述前端板和所述后端板分别设置在所述电池组的前后两端，所述底板设置在所述电池组的底侧，所述盖板盖设在所述电池组上，并同时与所述后端板、所述前端板和所述底板连接，所述前端板相对所述底板和所述盖板向内缩进，以形成所述容置槽，所述面板紧固安装在所述前端板上，并与所述盖板和所述底板连接。
10.进一步地，所述盖板包括顶板部、左侧板部和右侧板部，所述左侧板部和所述右侧板部一体设置在所述顶板部的两侧，且所述左侧板部和所述右侧板部分别与所述底板的两侧边缘连接。
11.进一步地，所述电气组件包括控制单元和连接器，所述控制单元安装在所述面板
的内侧，并容置在所述容置槽中，所述连接器安装在所述面板的外侧，并部分穿过所述面板后与所述电池组连接。
12.进一步地，所述面板和/或所述壳体上还设置有把手。
13.进一步地，所述电池组包括多个泡棉板和多个层叠设置的电池本体，多个所述泡棉板和多个所述电池本体交错设置，每相邻两个所述电池本体之间夹持有所述泡棉板。
14.进一步地，每个所述泡棉板的两侧还设置有环氧板，所述环氧板夹持在相邻两个电池本体之间，用于限制所述泡棉板的压缩量。
15.本实用新型实施例的有益效果包括：
16.本实施例提供的风冷储能电池，将电池组设置在壳体内，壳体的端部设置有出风口，出风口与电池组和盖板之间的导风间隙腔导通，而风扇设置在出风口的外侧，并与壳体的端部对应，从而使得风扇抽出所述导风间隙腔内的气体，实现风冷，提升了电池的散热效果，同时，通过拉杆将导风间隙腔分隔成多个相互独立的风道，从而实现分隔出风，散热效果更好。并且，拉杆的设置也使得壳体的结构强度更高，整体的结构稳定性更好。相较于现有技术，本实用新型提供的风冷储能电池，散热效果好，并且结构稳定性较高，组装过程简易，成本低廉。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的风冷储能电池的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的风冷储能电池的第一分解结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的风冷储能电池的第二分解结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的风冷储能电池的第三分解结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的风冷储能电池的局部结构示意图；
23.图6为图4中后端板的结构示意图；
24.图7为本实用新型实施例提供的风冷储能电池的内部结构示意图；
25.图8为图4中电池组的结构示意图。
26.图标:
27.100-风冷储能电池；110-电池组；111-电池本体；113-泡棉板；115-环氧板；130-壳体；131-前端板；133-后端板；1331-第一进风孔；1333-第二进风孔；1335-第三进风孔；135-底板；137-盖板；1371-顶板部；1373-左侧板部；1375-右侧板部；139-拉杆；150-面板；151-把手；170-电气组件；171-控制单元；173-连接器；190-风扇；191-第一风道；193-第二风道；195-第三风道。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出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。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
33.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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，也可以是电连接；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实用新型中的具体含义。
34.正如背景技术中所公开的，针对应用在储能集装箱中，两端出极柱的铝壳电芯所组成的电池模块，在使用时会发热，温度过高和较大的温差会对电池寿命有较大影响。同时，两端出极柱的铝壳电芯所组成的电池模块通常电量和体积均较大，形式接近汽车动力电池包，且不提供预紧力。并且，常规的储能电池，其电气部分通常单独设计，并通过在电池模组上额外设置固定框等结构来对电气部分进行固定和包覆，这种结构导致其部件数量更多，结构更复杂，组装步骤更多，推高了成本也使得整体体积更大。
35.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型的风冷储能电池，其采用风冷散热的方式降低电池模块使用时的温度，同时降低温差，延长电池使用寿命。同时，结构紧凑，组装方便，适用于中小电量模块，电池在成组时提供预紧力和膨胀空间，延长电池寿命和保障安全。下面对该风冷储能电池进行详细介绍。
36.具体实施例
37.参见图1至图5，本实施例提供了一种风冷储能电池100，其采用一体化的结构形式，结构紧凑、体积小，并且结构稳定性较高，组装过程简易，成本低廉。同时散热效果好，能够有效降低温差，延长电池使用寿命。并且电池在成组时提供预紧力和膨胀空间，延长电池寿命和保障安全。
38.本实施例提供了一种风冷储能电池100，包括电池组110、壳体130、面板150、电气组件170和风扇190，电池组110设置在壳体130内，电池组110设置在壳体130内，且电池组
110与壳体130之间形成有导风间隙腔，导风间隙腔内还设置有拉杆139，拉杆139用于将导风间隙腔分隔成多个风道，壳体130的端部设置有与风道对应的出风口，风扇190设置在出风口的外侧，用于通过出风口抽出多个风道的气体并对电池组110进行风冷。且壳体130的一端设置有容置槽，面板150盖设在容置槽上，并与壳体130可拆卸连接，以使面板150与壳体130形成一体式箱体结构，电气组件170设置在面板150上，并与电池组110电连接，且电气组件170至少部分容置在容置槽中。风扇190安装在面板150的内侧，且面板150上与风扇190对应的位置还开设有出风孔。
39.在本实施例中，壳体130在端部形成有容置槽，能够利用壳体130自身对面板150和电气组件170进行固定、包覆，从而使得整体一体化程度更高。具体地，通过将面板150直接安装在壳体130上，并将电气组件170集成设置在面板150上，实现了电气部分和电池部分的一体化结构设计，面板150直接与壳体130形成一体化箱体结构，也增大了整体的结构强度，避免了额外设置固定框来对面板150、电气组件170等结构进行安装固定，简化了整体结构，也使得整体结构更加紧凑。
40.壳体130包括前端板131、后端板133、底板135和盖板137，前端板131和后端板133分别设置在电池组110的前后两端，底板135设置在电池组110的底侧，盖板137盖设在电池组110上，并同时与后端板133、前端板131和底板135连接，前端板131相对底板135和盖板137向内缩进，以形成容置槽，面板150紧固安装在前端板131上，并与盖板137和底板135连接。具体地，在实际安装时可以首先将电气组件170在面板150上完成安装，然后将面板150、底板135和前端板131通过螺栓固定在一起，一体来料，减少装配时间，如图5所示，其中前端板131和面板150之间的区域为电气安装区域，电气组件170即可以大部分安装在该区域内，形成整体结构。其中前端板131相对底板135向内缩进，从而给面板150和电气组件170的安装预留足够的容纳空间。
41.需要说明的是，本实施例中的容置槽，指的是前端板131、底板135、盖板137所围设形成的区域，面板150封堵在容置槽上，且面板150的边缘与底板135和盖板137通过螺栓固定，面板150的内侧通过螺柱等结构与前端板131固定连接。
42.在本实施例中，拉杆139设置在电池组110上侧，且拉杆139的一端与后端板133连接，另一端与前端板131和面板150连接。具体地，拉杆139为两根，在完成前端板131、底板135和面板150的组装后，可以完成电池组110的组装，然后再在底板135上装上后端板133，后端板133与底板135通过螺栓锁紧固定后，两根拉杆139放置在电池组110上表面，拉杆139分别与后端板133、前端板131和面板150螺栓锁紧固定，从而整体构成稳定结构，此时电池组110的两侧极柱未被上述结构件遮蔽，可安装串并联汇流排后进行整体激光焊接，工艺上缩短装配时间。最后安装盖板137，盖板137通过螺栓分别与底板135、后端板133、两根拉杆139以及面板150连接，从而形成整个的一体式箱体结构。
43.需要说明的是，在安装后端板133时，可以利用后端板133对电池组110施加预紧力，并将电池组110压至设计尺寸。
44.在本实施例中，风扇190安装在面板150的内侧，并与前端板131相对设置，面板150上与风扇190对应的位置还开设有出风孔，电池组110与盖板137间隔设置，以形成导风间隙腔，前端板131的两侧设置有出风口，出风口与导风间隙腔连通，风扇190用于抽出所述导风间隙腔内的气体，并通过出风孔对电池组110进行风冷。具体地，风扇190通过螺栓固定在面
板150的内侧，并与前端板131针对，能够通过出风口将导风间隙腔内的气体抽出，从而实现风冷，提升了整个一体式储能电池的散热效果。
45.在本实施例中，电气组件170包括控制单元171和连接器173，控制单元171安装在面板150的内侧，并容置在容置槽中，连接器173安装在面板150的外侧，并部分穿过面板150后与电池组110连接。具体地，连接器173穿设于面板150，且连接器173和控制单元171分设在风扇190的左右两侧，将控制单元171和连接器173包覆在面板150内侧，起到了良好的保护作用。
46.在本实施例中，面板150和/或壳体130上还设置有把手151。具体地，本实施例中面板150的外侧以及后端板133的外侧均设置有把手151，把手151为选装结构，从而方便该风冷储能电池100的搬运。当然，在本实用新型其他较佳的实施例中，也可以仅仅在面板150上设置把手151，或者仅仅在后端板133上设置把手151，对于把手151的设置位置，在此不作具体限定。
47.盖板137包括顶板部1371、左侧板部1373和右侧板部1375，左侧板部1373和右侧板部1375一体设置在顶板部1371的两侧，且左侧板部1373和右侧板部1375分别与底板135的两侧边缘连接，拉杆139为两个，两个拉杆139设置在电池组110上部的两侧边缘，且拉杆139分别与盖板137和电池组110相抵持，以将导风间隙腔分隔成第一风道191、第二风道193和第三风道195，第一风道191位于左侧板部1373与电池组110之间，第二风道193位于右侧板部1375与电池组110之间，第三风道195位于顶板部1371与电池组110之间。具体地，顶板部1371位于电池组110的顶侧，左侧板部1373和右侧板部1375分别位于电池组110的左右两侧，顶板部1371、左侧板部1373和右侧板部1375一体成型。
48.结合参见图6和图7，在本实施例中，后端板133上设置有第一进风孔1331、第二进风孔1333和第三进风孔1335，第一进风孔1331、第二进风孔1333和第三进风孔1335分布在后端板133的边缘区域，且第一进风孔1331与第一风道191连通，第二进风孔1333与第二风道193连通，第三进风孔1335与第三风道195连通。
49.需要说明的是，本实施例中，风道设计有三处，即第一风道191、第二风道193、第三风道195。电池组110和盖板137之间由拉杆139支撑，两根拉杆139之间的空间区域为第三风道195，对应的进风口为后端板133的都第三进风口；盖板137和电池组110两侧极柱之间设计安全距离空间，分别构成第一风道191和第二风道193，对应的进风口分别为后端板133上的第一进风孔1331和第二进风孔1333；第一进风孔1331、第二进风孔1333以及第三进风孔1335互不干涉，由两根拉杆139实现完全隔离，不会出现串风现象，同时也可通过结构上的设计实现对各个风道内的流量、流速等的定量控制，实现散热方案的最优解。
50.参见图8，电池组110包括多个泡棉板113和多个层叠设置的电池本体111，多个泡棉板113和多个电池本体111交错设置，每相邻两个电池本体111之间夹持有泡棉板113。具体地，每两片电池本体111之间放置一片泡棉板113，通过泡棉板113可以吸收电池什么周期内的膨胀，保证电池组110的电性能和安全。
51.在本实施例中，每个泡棉板113的两侧还设置有环氧板115，环氧板115夹持在相邻两个电池本体111之间，用于限制泡棉板113的压缩量。具体地，每两片电池本体111之间放置两片环氧板115和一片泡棉板113；两片环氧板115分别置于电池本体111靠近极柱的区域，泡棉板113置于两片环氧板115之间，泡棉可以吸收电池生命周期内的膨胀，保证电性能
和安全，而固定厚度的环氧板115可以限制电池组110在受到预紧力时的泡棉板113的压缩量，限定电池组110的可压缩尺寸。
52.综上所述，本实施例提供了一种风冷储能电池100，将电池组110设置在壳体130内，且在壳体130的一端设置有容置槽，将面板150盖设在该容置槽上，并与壳体130了可拆卸连接，从而使得面板150和壳体130形成一体式箱体结构，电气组件170设置在面板150上，并与电池组110电连接，且电气组件170至少部分容置在该容置槽中。通过将面板150直接安装在壳体130上，并将电气组件170集成设置在面板150上，实现了电气部分和电池部分的一体化结构设计，面板150直接与壳体130形成一体化箱体结构，也增大了整体的结构强度，避免了额外设置固定框来对面板150、电气组件170等结构进行安装固定，简化了整体结构，也使得整体结构更加紧凑。同时，通过风道设计，能够大幅提升散热效果，提升电池寿命。并且整体结构强度更高，结构稳定性更好，安全性更高。
53.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。