[發(fā)明專利]具有絕緣安全結(jié)構(gòu)的箱體電池組

有效

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• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN102916146A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林韓;吳文宣;陳彬;鄭高;吳涵;楊凱;王麗娜;劉皓;李大賀;高飛;惠東
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省電力有限公司;國家電網(wǎng)公司;福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院;中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H01M2/10
• 分類號(hào): H01M2/10;H01M10/50
• 代理公司: 福州展暉專利事務(wù)所 35201
• 代理人: 陳如濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二次電源，特別是一種具有絕緣安全結(jié)構(gòu)的箱體電池組。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，面臨環(huán)境污染嚴(yán)重、石油資源枯竭、氣候變暖等諸多問題，儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展越來越受到各國能源、交通、電力等部門的重視。電池作為儲(chǔ)能的關(guān)鍵部件，直接影響儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能。由于儲(chǔ)能系統(tǒng)所需電池?cái)?shù)目較大，通常采用幾個(gè)單體電池組成電池模塊，再通過多個(gè)電池模塊的組合形成大型儲(chǔ)能系統(tǒng)。受到空間的限制，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池均需緊密排列連接，其電極密集的排列在一起，因此在進(jìn)行電池安裝連接的時(shí)候，容易出現(xiàn)錯(cuò)接，且由于電池電極之間距離太近，操作時(shí)容易出現(xiàn)短接，在操作其中一個(gè)電極時(shí)，也容易碰觸到臨近的電池電極，造成人體觸電；另外，所有電極和電極之間的連接均裸露在外，因此導(dǎo)致上述的電池模塊存在安全隱患問題。

另外，當(dāng)緊密排列的電池單體以不同倍率充放電時(shí)，電池會(huì)以不同生熱速率產(chǎn)生大量熱量，加上時(shí)間的積累以及空間的影響會(huì)產(chǎn)生不均勻熱量聚集，從而導(dǎo)致電池組運(yùn)行環(huán)境溫度的復(fù)雜多變。由于大量電池的密集布置，中間區(qū)域必然會(huì)聚集較多熱量，而邊緣較少，導(dǎo)致電池組間單體電池存在較大溫差，加劇電池間內(nèi)阻、容量等的不一致性。如果長時(shí)間積累，會(huì)造成部分電池過充和過放，進(jìn)而影響電池的壽命和性能，并造成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種安全性高、散熱性能良好的具有絕緣安全結(jié)構(gòu)的箱體電池組。

本發(fā)明是通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)的：

具有絕緣安全結(jié)構(gòu)的箱體電池組，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于，包括有分布在箱體中的縱向和橫向排列的復(fù)數(shù)個(gè)電池模塊，箱體的側(cè)面分布有復(fù)數(shù)個(gè)通風(fēng)孔；每個(gè)電池模塊包括有復(fù)數(shù)個(gè)單體電池、絕緣底座和絕緣頂蓋；絕緣底座上方設(shè)置有與單體電池?cái)?shù)量相同的縱向并排的凹槽，每個(gè)凹槽大小均與單體電池適配，復(fù)數(shù)個(gè)單體電池置放在該復(fù)數(shù)個(gè)凹槽中；絕緣頂蓋包括有絕緣框和絕緣蓋板，絕緣框上分布有與單體電池?cái)?shù)量相同的縱向并排的嵌槽，該嵌槽與絕緣底座上的凹槽對應(yīng)，使絕緣框能夠套嵌在該復(fù)數(shù)個(gè)單體電池上，并向上露出電極，絕緣蓋板蓋覆在絕緣框上，并與絕緣框連接；

還包括有一固定L板及箱體，固定L板位于橫向排列電池模塊的最外側(cè)面上，在每個(gè)電池模塊的絕緣底座和絕緣框的寬度上以及固定L板上設(shè)置有前后貫通的安裝孔，并通過一種拉桿貫穿在該安裝孔中，將橫向排列的電池模塊連接在一起。

這樣，箱體電池組就由多個(gè)電池模塊單元組成，每個(gè)電池模塊均設(shè)置有絕緣底座和絕緣頂蓋，使得電池模塊能夠成為一個(gè)整體構(gòu)造，這種完全模塊化的整體使得所述的電池模塊不再外露于空氣中，而是在整體上采用絕緣底座和絕緣頂蓋進(jìn)行包覆，且絕緣底座和絕緣框上都設(shè)置著與單體電池截面尺寸相適配凹槽或者嵌槽，相鄰槽之間均具有絕緣隔板，絕緣框上的嵌槽之間的絕緣隔離板隔離開了單體電池之間的電極，因此在操作時(shí)容易進(jìn)行區(qū)分，不易出錯(cuò)，消除了安全隱患，具有很好的安全性；另外作為整體的電池模塊在多個(gè)模塊之間進(jìn)行接線操作，以及在使用還是運(yùn)行維護(hù)方面都可以進(jìn)行模塊化操作，因此操作更為簡單方便。

另外，無論是相鄰電池模塊之間，還是電池模塊中每個(gè)單體電池的上部和下部均與相鄰的單體電池通過槽與槽之間的絕緣隔板進(jìn)行了絕緣隔離，同時(shí)在容易發(fā)熱的中部，相鄰兩電池之間留下通風(fēng)間隔，該通風(fēng)間隔可以作為風(fēng)冷通道，在運(yùn)行時(shí)帶走電池表面的熱量，有利于電池的散熱，減小了單體電池之間的溫差，延長電池的使用壽命，確保了電池的使用性能，提高了電池模塊的使用安全性。

本發(fā)明可以進(jìn)一步具體為：

電池模塊中還包括有第一隔板，其立于絕緣框上方并與嵌槽的長度方向垂直，位于單體電池的正極柱和負(fù)極柱之間。

每個(gè)單體電池均具有正極和負(fù)極的電極柱，在電池模塊中，正負(fù)極柱之間距離很近，在操作中容易同時(shí)碰觸到正負(fù)極，使得電池短路，造成事故；因此，可以進(jìn)一步在電池模塊中通過第一隔板將電池的正負(fù)兩極隔離開來，確保了電池正負(fù)兩極之間的絕緣安全隔離。

電池模塊中還包括有第二隔板，其立于絕緣框的邊框上方，位于單體電池的正極柱或者負(fù)極柱的一側(cè)邊。

在箱體電池組中，由于電池模塊與電池模塊之間需要組合連接，然而這種的連接經(jīng)常是串接，只能是正極柱或者負(fù)極柱一側(cè)邊的連接，另一側(cè)邊并無連接，但是在接線中由于電池之間連接非常多，無連接的一側(cè)往往容易被誤接造成連接錯(cuò)誤，電池短路，因此需要通過第二隔板將無連接的一側(cè)進(jìn)行絕緣隔斷，杜絕了誤接和事故，提高了電池模塊的安全性能。