一种模块化绿色电池组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及用于模块化绿色电池设备领域，具体地说，是一种模块化绿色电池组。


背景技术：

2.电池的功能在于把活性物质中的化学能，经由电化学反应转换成电能； 拉克兰奇[leclanche]在1860年首先以锌汞合金为阳极接于负端，以涂在炭棒上的二氧化锰为阴极接于正端，并以氯化铵溶液为电解液，制成了第一个实用的电池，俗称拉克兰奇电池[leclanchecell]，一百多年后的今天，使用最多最普遍的仍然是同样原理的拉氏干电池。
[0003]
随着科技的进展，电子仪器、武器系统、太空探险等的发展都朝着更精细及超高功能的方向猛进，系统负责人绝对不希望昂贵的设备因为使用便宜的电池而失效，也不会希望电池占去太多的宝贵空间及重量。因此寻找单位体积或单位重量具有高能量密度的电池就成为必然的趋势，而高放电电流密度也是需求目标之一，锂电池的研发也因应而生。
[0004]
经过多年来的努力，锂电池研发成果已经相当辉煌，由早期不可充电的一次电池发展到已经商业化可充放电的二次锂电池，甚至往大动力的电动车研发，锂电池的发展有如电子产业般日新月异。
[0005]
现有技术中，模块化绿色电池结构在组装为电池组时，皆为将若干个电池放置于电池组封装工装中进行封装，然后使用导线将两相邻电池块电连接，最终使得各电池块组成串联式模块化电池组结构，这一设计的虽然实现了电池的模块化组装方案，但是这一设计存在当单个电池模块发生爆炸时，会引发其余电池跟随爆炸的隐患，同时，电池爆炸产生的冲击波又会对外界环境造成损坏。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于：提供一种模块化绿色电池组，用于解决现有模块化电池组中的单个电池发生爆炸时会引发其余电池跟随爆炸的技术缺陷。本实用新型通过设置防护部件和至少两个电池模块等结构，利用电池模块中的防护箱以及防护部件对模块化电池组的二次防护方案，使得本实用新型实现了对模块化电池组进行安全防护的目的，有效避免了当电池模块发生爆炸时会引发其余电池跟随爆炸的隐患。采用本实用新型后可以有效实现对模块化电池组进行安全防护的目的，有效避免了当电池模块发生爆炸时会引发其余电池跟随爆炸的隐患。
[0007]
为实现上述技术方案，本实用新型通过以下技术方案实现：
[0008]
一种模块化绿色电池组，包括防护部件和至少两个电池模块，所述电池模块相互连接形成电池组，所述防护部件包覆在电池组上；
[0009]
所述电池模块包括电池块、防护箱和连接组件，所述电池块绝缘放置在防护箱内，所述连接组件设置在防护箱的外侧面上，所述连接组件与电池块电连接，两相邻所述电池模块的连接组件依次相连；
[0010]
所述防护箱包括第一箱体、若干第一消能板、若干第一支撑杆和静电导线，所述第一消能板为弧形结构，所述第一消能板的外弧面指向电池块的外侧面，所述第一消能板包覆在电池块上形成消能结构，所述第一支撑杆的一端与第一消能板的内弧面连接，另一端与第一箱体的内壁连接，所述第一消能板与第一箱体之间形成冷却腔室，所述静电导线的一端与电池块的外壁连接，另一端设置在第一箱体外，所述第一箱体为方体结构。
[0011]
为了更好的实现本实用新型，作为上述技术方案的进一步优化，所述连接组件包括连接柱、电源接头和连接部，所述连接柱具有两个，所述连接柱分别设置在第一箱体的外壁上，所述连接柱上分别设置有一个电源接头，所述电源接头分别与电池块的正极和负极电连接，所述连接部设置在第一箱体的各侧面上。
[0012]
作为上述技术方案的进一步优化，所述电池块包括电池和导电片，所述导电片具有两个，所述电池的正极和负极分别连接有一个导电片，所述导电片与电源接头电连接。
[0013]
作为上述技术方案的进一步优化，所述第一箱体的各侧面上均设置有若干风孔，所述风孔均与冷却腔室连通。
[0014]
作为上述技术方案的进一步优化，所述防护部件包括安全箱和防护组件，所述安全箱为防护组件提供防护作用，所述防护组件内安装有电池组，所述安全箱上设置有若干气孔，通过所述气孔向各电池模块的冷却腔室通风。
[0015]
作为上述技术方案的进一步优化，所述防护组件包括静电传导部、消能部和降温部，所述静电传导部的一端与静电导线连接，另一端与地面接触，所述消能部包覆在电池组外，所述安全箱包覆在消能组外，所述消能组与安全箱的内壁之间形成降温空腔，所述降温部与气孔连通。
[0016]
作为上述技术方案的进一步优化，所述消能部包括若干消能板和若干加强杆，所述消能板为弧形结构，所述消能板的外弧面指向电池组的外侧面，所述消能板包覆在电池组上形成消能结构，所述加强杆的一端与消能板的内弧面连接，另一端与安全箱的内侧面连接。
[0017]
作为上述技术方案的进一步优化，所述消能板包括弧形钢板和弧形肋条网，所述弧形肋条网设置在弧形钢板的内弧面上，所述弧形钢板的外弧面与电池组的外侧面接触。
[0018]
作为上述技术方案的进一步优化，所述安全箱包括箱体和支撑架，所述支撑架为网状骨架结构，所述支撑架设置在箱体内壁上，所述箱体的外壁上设置有若干固定部。
[0019]
作为上述技术方案的进一步优化，所述箱体的各侧面上均设置有若干百叶孔，所述百叶孔均与降温空腔连通。
[0020]
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
[0021]
本实用新型通过设置防护部件和至少两个电池模块等结构，利用电池模块中的防护箱以及防护部件对模块化电池组的二次防护方案，使得本实用新型实现了对模块化电池组进行安全防护的目的，有效避免了当电池模块发生爆炸时会引发其余电池跟随爆炸的隐患。
附图说明
[0022]
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0023]
图1为本实用新型的三维结构示意图；
[0024]
图2为本实用新型的内部三维结构示意图；
[0025]
图3为本实用新型的防护部件三维结构示意图；
[0026]
图4为本实用新型的电池模块三维结构示意图。
[0027]
图中标记1
‑
防护部件，2
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电池模块，11
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安全箱，12
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防护组件，21
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电池块，22
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防护箱，23
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连接组件，111
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箱体，112
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支撑架，121
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静电传导部，122
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消能部，123
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降温部，211
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电池，212
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导电片，221
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第一箱体，222
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第一消能板，223
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第一支撑杆，224
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静电导线，231
‑
连接柱，232
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电源接头，233
‑
连接部，1221
‑
第二消能板，1222
‑
加强杆。
具体实施方式
[0028]
下面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型做进一步地详细、准确说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0029]
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。
[0030]
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。
[0031]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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。
[0032]
术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。
[0033]
此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。
[0034]
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”等应做广义理解。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。
[0035]
实施例：
[0036]
作为优选实施方式，结合图1～4所示；
[0037]
一种模块化绿色电池211组，包括防护部件1和至少两个电池模块2，所述电池模块2相互连接形成电池211组，所述防护部件1包覆在电池211组上；
[0038]
所述电池模块2包括电池块21、防护箱22和连接组件23，所述电池块21绝缘放置在防护箱22内，所述连接组件23设置在防护箱22的外侧面上，所述连接组件23与电池块21电连接，两相邻所述电池模块2的连接组件23依次相连；
[0039]
所述防护箱22包括第一箱体221、若干第一消能板222、若干第一支撑杆223和静电导线224，所述第一消能板222为弧形结构，所述第一消能板222的外弧面指向电池块21的外侧面，所述第一消能板222包覆在电池块21上形成消能结构，所述第一支撑杆223的一端与第一消能板222的内弧面连接，另一端与第一箱体221的内壁连接，所述第一消能板222与第一箱体221之间形成冷却腔室，所述静电导线224的一端与电池块21的外壁连接，另一端设置在第一箱体221外，所述第一箱体221为方体结构。
[0040]
在本实施例中，如图1所示，新型通过设置防护部件1和至少两个电池模块2等结构，利用电池模块2中的防护箱22以及防护部件1对模块化电池211组的二次防护方案，使得本实用新型实现了对模块化电池211组进行安全防护的目的，有效避免了当电池模块2发生爆炸时会引发其余电池211跟随爆炸的隐患。
[0041]
在本实施例中，如图4所示，所述的电池模块2通过设置电池块21、防护箱22和连接组件23等结构，利用防护箱22对电池块21进行一次防护，当电池211发生爆炸时产生的冲击波会首先经过防护箱22对其进行消能，进而使得爆炸产生的冲击波不会直接对安全箱11造成损坏，同时也使得爆炸产生的冲击波不会直接对电池211组附近的电池211造成损坏。同时，在本实施例中，通过设置连接组件23，使得电池模块2能够相互连接最终形成电池211组。
[0042]
在本实施例中，如图4所示，所述的防护箱22通过设置第一箱体221、若干第一消能板222、若干第一支撑杆223和静电导线224等结构，利用弧形结构的第二消能板1221对因意外导致电池211发生爆炸时产生的冲击波进行初次消能，使得本实用新型不仅实现了对电池模块2的防护功能，同时利用第一消能板222以及第一箱体221对电池块21产生的防护效果也使得电池211发生爆炸时，产生的冲击波以及爆炸产生的碎片不会直接对周围的电池模块2造成损坏，进而起到了保护电池211组的目的。
[0043]
为了更好的实现本实用新型，作为上述技术方案的进一步优化，所述连接组件23包括连接柱231、电源接头232和连接部233，所述连接柱231具有两个，所述连接柱231分别设置在第一箱体221的外壁上，所述连接柱231上分别设置有一个电源接头232，所述电源接头232分别与电池块21的正极和负极电连接，所述连接部233设置在第一箱体221的各侧面上。
[0044]
在本实施例中，如图4所示，所述的连接组件23通过设置连接柱231、电源接头232和连接部233等结构，通过设置两根连接柱231，并且在连接柱231分别设置一个电源接头232，利用电源接头232与分别与电池块21的正极和负极电连接，使得本实用新型中连接形成电池211组之后，能够利用导线将两相邻连接柱231电连接并使得电池模块2形成电池211组结构，避免了常规电池211组两相邻电池模块2的正极与负极通电形成电池211组时引发的电池模块2过载的隐患。
[0045]
需要特别明确和说明的是，在本实施例中，所述的连接部233为但不限于如下结构：滑块滑轨结构、卡销结构、栓接结构等。
[0046]
需要特别明确和说明的是，作为优选实施方式，在本实施例中，设置连接部的作用在于，通过设置连接部，使得各电池模块之间能够相互连接并形成完整的电池组结构。
[0047]
作为上述技术方案的进一步优化，所述电池块21包括电池211和导电片212，所述导电片212具有两个，所述电池211的正极和负极分别连接有一个导电片212，所述导电片
212与电源接头232电连接。
[0048]
在本实施例中，如图4所示，所述的电池块21通过设置电池211和导电片212等结构，将导电片212分别安装在电池211的正极和负极上，利用导电片212将电池块21中的电流导出，使得本实用新型能够正常工作。
[0049]
作为上述技术方案的进一步优化，所述第一箱体221的各侧面上均设置有若干风孔，所述风孔均与冷却腔室连通。
[0050]
在本实施例中，如图4所示，在所述的第一箱体221上设置若干风孔，并使得风孔和第一箱体221与第一消能板222之间的冷却空间连通，通过风孔向冷却空间内供入冷空气，使得本实用新型实现了直接对各电池模块2进行降温冷却的目的。
[0051]
值得注意的是，作为优选实施方式，在本实施例中，所述的风孔包括进风孔和出风孔。
[0052]
作为上述技术方案的进一步优化，所述防护部件1包括安全箱11和防护组件12，所述安全箱11为防护组件12提供防护作用，所述防护组件12内安装有电池211组，所述安全箱11上设置有若干气孔，通过所述气孔向各电池模块2的冷却腔室通风。
[0053]
在本实施例中，如图2、3所示，所述的防护部件1通过设置安全箱111和防护组件12等结构，利用安全箱11为防护组件12提供防护作用，同时将防护组件12包覆在模块化电池211组上，假设模块化电池211组发生爆炸时，利用防护组件12对电池211组爆炸产生的冲击波进行消能，并使得爆炸产生的碎片被阻挡在安全箱11内，使得本实用新型实现了对发生意外爆炸时的模块电池211组进行防护以达到降低损坏程度的目的。
[0054]
作为上述技术方案的进一步优化，所述防护组件12包括静电传导部121、消能部122和降温部123，所述静电传导部121的一端与静电导线224连接，另一端与地面接触，所述消能部122包覆在电池211组外，所述安全箱11包覆在消能组外，所述消能组与安全箱11的内壁之间形成降温空腔，所述降温部123与气孔连通。
[0055]
需要特别明确和说明的是，作为优选实施方式，在本实施例中，所述的降温部123为鼓风机，其通过管路与风孔连通并通过风孔向各电池模块供入冷空气。
[0056]
作为上述技术方案的进一步优化，所述消能部122包括若干第二消能板1221和若干加强杆1222，所述第二消能板1221为弧形结构，所述第二消能板1221的外弧面指向电池211组的外侧面，所述第二消能板1221包覆在电池211组上形成消能结构，所述加强杆1222的一端与第二消能板1221的内弧面连接，另一端与安全箱11的内侧面连接。
[0057]
在本实施例中，如图2、3所示，所述的消能部122通过设置若干第二消能板1221和若干支撑杆等结构，将弧形第二消能板1221的外弧面与电池211组的外侧面连接，同时使得第二消能板1221的内弧面与外箱之间的空间形成降温空腔，另外在第二消能板1221与外箱的内侧面之间设置支撑杆，让空气从降温空腔内流动使得本实用新型不仅实现了对电池211组进行降温的目的，同时当电池211组发生爆炸时，爆炸产生的冲击波首先会将弧形第二消能板1221向外侧挤压，进而使得第二消能板1221起到对爆炸产生的冲击波进行消能作用。
[0058]
值得注意的是，为更清晰的阐述本实用新型，所述的支撑杆在安装时，可使得支撑杆与外箱的内侧面之间形成15
‑
60
°
夹角，这一设计的优点在于，当第二消能板1221向外运动时，支撑杆不会直接击穿外箱而飞出。
[0059]
作为上述技术方案的进一步优化，所述第二消能板1221包括弧形钢板和弧形肋条网，所述弧形肋条网设置在弧形钢板的内弧面上，所述弧形钢板的外弧面与电池211组的外侧面接触。
[0060]
在本实施例中，如图3所示，所述的第二消能板1221通过设置弧形钢板和弧形肋条网等结构，将弧形肋条网设置在弧形钢板的内弧面上，使得弧形钢板在向外运动时，弧形肋条网能够起到一定的支撑作用。
[0061]
作为上述技术方案的进一步优化，所述安全箱11包括箱体111和支撑架112，所述支撑架112为网状骨架结构，所述支撑架112设置在箱体111内壁上，所述箱体111的外壁上设置有若干固定部。
[0062]
在本实施例中，如图2所示，所述的安全箱11通过设置箱体111和支撑架112等结构，采用将支撑架112设置在箱体111内，通过支撑架112对箱体111的加固作用使得本实用新型的外箱具备更强和更稳定的结构。
[0063]
作为上述技术方案的进一步优化，所述箱体111的各侧面上均设置有若干百叶孔，所述百叶孔均与降温空腔连通。
[0064]
在本实施例中，如图2所示，在所述箱体111的侧面上设置若干百叶孔，并让百叶孔与降温空腔连通，通过百叶孔向降温空腔内供入冷空气，使得本实用新型实现了对电池211组进行冷却的目的。
[0065]
需要特别明确和说明的是，在本实施例中，所述的百叶孔包括用于进风的百叶孔以及用于出风的百叶孔。
[0066]
为更好的实现本实用新型，作为优选实施方式，如图1～4所示，本实用新型的工作流程为：将电池模块2进行连接并形成电池211组结构，将电池211组放置在安全箱11内，将静电导线224与静电传导部121的接地线电连接，将本结构安装在待使用区，并将鼓风机通过风管与风孔连通，利用鼓风机向电池211组内鼓入冷空气，冷空气在冷却空间中快速流动并将电池模块2产生的热量带出，此时，通过百叶孔向降温空腔中送入冷空气，冷空气将消能部122内的热量带出；假设电池211组中的某一电池块21发生爆炸，爆炸产生的冲击波对防护箱22造成冲击，防护箱22即通过第一消能板222以及第一箱体221进行消能，若发生爆炸的电池块较多，并且都已击穿防护箱22，此时安全箱11即对爆炸产生的剩余冲击波进行消能，并将爆炸产生的碎屑截留在箱体111内，最终实现防护功能。
[0067]
通过上述方案，利用电池模块中的防护箱以及防护部件对模块化电池组的二次防护方案，使得本实用新型实现了对模块化电池组进行安全防护的目的，有效避免了当电池模块发生爆炸时会引发其余电池跟随爆炸的隐患。
[0068]
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。