一种非能动散热电池箱的制作方法

1.本技术涉及电池领域，尤其涉及一种储能电池箱。


背景技术：

2.目前市场上的储能电池应用一般以储能柜的集中方式应用于供电系统中，储能柜一般具有电池单元、逆变器、控制单元等。由于储能柜功率较大，所有的电芯集中在一起放置，电池在着火时容易发生殉燃、殉爆的问题，难以解决；同时为储能柜中电池以及控制元器件的散热，储能柜中的散热装置需要24小时开启，能耗较大。在“碳达峰”和“碳中和”的背景下，储能行业有望得到长足发展，储能电池安全、节能、高效的要求势在必行。
3.相变材料作为冷却介质，其具有储能密度大、过程易控制、能量利用效率高等特点，同时在吸热和放热时不消耗任何外部能源，非常适合用于电池热管理领域的应用。同时将大型的储能电池柜替换成小型的分立式的户外电池箱，其散热、消防、能量管理能等方面均独立运行，对于现场安全、日常维护具有相当使用的价值。
4.专利申请cn206340590u本实用新型公开了一种具有热阻断功能的锂离子电池箱体，它包括箱体，箱体由内箱体与外箱体组成，在内箱体与外箱体之间设有吸热层，在外箱体的壳体上设有泄压阀，在外箱体的壳体上设有吸热物质添加口。在箱体内部电池发生热失控时，通过内部填充物质吸收电池释放热量，从而达到改善锂离子电池模块及系统的安全性能的目的。该专利只是利用相变材料作为控制电池热失控时的降温手段，未能提出如何释放相变材料所吸收的热能，也未能提出电池泄爆时所喷出气体如何处理的方案。
5.专利申请cn205810969u、cn208723043u的方案为电池直接与相变材料接触，利用相变材料的潜热来吸收电池的热量。该方案电池只是局部做了简单的固定，对于安装时具有一定压紧力的要求的电池就无法使用，而且也未能提出电池泄爆时所喷出气体如何处理的方案。
6.因此本技术提出了区别于传统的利用相变材料来冷却电池的一种分立式非能动散热电池箱。其散热、消防、能量管理能等方面均独立运行，能够在电池工作的同时吸收电池的热量，还能够通过自然散热将热量释放出去；在电池安装时，能够对整个电池予以一定的夹紧力，限制电池发生鼓胀；对于电池发生热失控时，通过泄爆通道将排出的气体进行收集，以达到电池箱电池安全、节能、高效的要求。


技术实现要素：

7.本技术为解决上述问题，提出了一种非能动散热电池箱，解决了现有设备存在的缺点。
8.为了解决上述问题，本技术提出了如下技术方案：
9.本技术实施例提供一种非能动散热电池箱，包括箱体，所述箱体包括底座和设置在所述底座上内箱体、外箱体，所述内箱体和外箱体之间设有相变材料，其特征在于，所述内箱体中设有电池组，所述电池组包括两列平行设置的电池单元，两列所述电池单元的电
极相对设置；两列所述电池单元之间设有挡板，所述电池单元与挡板之间设有泄爆通道。所述电池单元包括多个单体电池。所述电池组与内箱体内壁之间设有可压缩的导热垫片。
10.进一步地，所述内箱体中设有多个放置单体电池的隔板。
11.进一步地，所述内箱体包括夹板和端板；
12.所述夹板与隔板通过螺栓连接。
13.进一步地，所述底座下设有供箱体移动的滚轮。
14.进一步地，包括设置在箱体上方或下方的连接控制单元；所述连接控制单元内部包括用来连接电池箱对外的功率及信号线缆的连接母排、外接插头、bms、逆变模块。进一步地，包括设置在所述连接控制单元上方或下方的气体收集单元；
15.所述气体收集单元包括用来收集电池泄爆时所喷出气体的吸附层和收集层。
16.本技术的有益效果：
17.本技术公开了一种非能动散热电池箱，该电池箱可利用石蜡等固体相变材料以及利于散热的铝合金等材料的箱体结构，在不需要提供额外的冷却设备的情况下，能够将电池箱中的电芯在充放电时产生的热量吸收并释放出来，使得电芯本体温度控制在一定范围之内。本技术有利于电芯串联设计，有利于电池的散热、泄爆气体的释放收集，有利于电池箱的模块化设计、应用，有利于储能系统的模块化设计。
附图说明
18.为了易于说明，本技术由下述的具体实施及附图作以详尽说明。
19.图1为本技术的电池箱整体结构示意图。
20.图2为本技术的电池箱分解结构示意图。
21.图3为本技术的电池箱外箱体体侧板结构示意图。
22.图4为本技术的电池箱横截面示意图。
23.图5为本技术的电池组及其固定结构示意图。
24.附图标记说明：1-箱体；2-连接控制单元；3-气体收集单元；11-侧板；112-安装条；113-密封条；12-面板；13-夹板；14-端板；15-底座；16-脚轮；17-挡板；18-通道；19-隔板；4-电池组；5-导热垫片；6-石蜡。
具体实施方式
25.下面结合附图对本技术的技术方案进行详细的说明。
26.如图1至图3所示，箱体1、连接控制单元2、气体收集单元3等几部分组成。其中连接控制单元2可以位于电池箱体1上方，也可以设置在电池箱体1的下方。
27.具体而言，所述箱体包括外箱体、内箱体、底座。其中，
28.外箱体由设置在前后的面板12以及设置在两侧的侧板11组成，各个面板与底座15之间通过安装条112以及螺栓固定连接，各个面板与安装条之间装有密封条113，以起到密封作用，防止内部灌装的石蜡向外泄漏。
29.内箱体同样由前后的端板14以及设置在两侧的电池夹板13组成，端板14以及电池夹板13之间依靠螺钉紧固连接，端板以及电池夹板之间装有密封条，防止石蜡渗入到内箱体之中。
30.内箱体和外箱体通过螺栓固定在同一底座15之上，内箱体和外箱体的顶部由顶板或者上层框架组件连接在一起，两层筒体之间可以采用刚性连接件连接在一起，以起到固定加强作用。
31.同样地，内箱体和外箱体与底座之间装有密封条，以起到密封作用。
32.为了提高电池箱的散热效率，上述的内箱体和外箱体的箱体材料为铝合金材料，便于电池箱散热。
33.进一步地，所述内箱体与外箱体可以为钣金拼接方式，也可以采用带散热齿的铝挤型材的方式。
34.进一步地，所述内层筒体与外层筒体可以采用阳极处理等方式，增强所属电池箱的辐射换热能力。
35.为了便于电池箱的移动，底座上设置有移动脚轮16。
36.进一步地，所述电池箱配有多种连接固定件，所述底座上设置有安装孔，使用不同的连接固定件可以将所述电池箱固定在地面以及其他固定物上，同时可以使得不同的电池箱之间进行连接。
37.如图4所示，内箱体内侧安放有电池组4，电池组的与内箱体的内壁之间设置有可压缩的导热垫片5，以填充由于电池表面凹凸不平所带来的装配缝隙，提高导热效率。内箱体的外箱体之间填充相变材料石蜡6，由于石蜡6在固态和液态的密度有所不同，再填充时需留有一定的空间，保证石蜡有膨胀的空间。电池在充放电时所产生的热量，通过导热垫片5、内箱体传导至石蜡6。由于石蜡6在相变温度点的潜热非常大，可以吸收大量的热同时石蜡本身的温度保持在相变点的温度，利用此点从而将电池组4本身的温度控制在石蜡6相变温度点左右。同时外界经过外箱体所传到石蜡6的辐射热量，也利用石蜡的潜热吸收。在早晚温度较低的时候，利用自然散热的原理，将石蜡所吸收的电池所产生的热量以及外界的辐射热量，通过外箱体面板12和外箱体侧板组件11的表面散发出去，这样可以保证整个电池箱的散热系统处在一个稳定的循环状态。
38.如图5所示，所述电池组包括两列平行设置的电池单元，两列所述电池单元的电极相对设置，电池之间通过连接排相连，两列电池之间的通道18既为接线空间，也为气体的泄爆通道。
39.两列电池之间设置有挡板17，防止泄爆气体影响对面电池。内箱体内部根据电池的数量设置有相应的隔板19，电池至于隔板19之上，隔板19与电池夹板13通过螺栓相连，当电池夹板13外侧与隔板19连接的螺栓打紧时，就可将电池组4紧紧的夹在两块电池夹板13之间，保证电池的压紧安装要求。
40.所述电池箱还包括设置在所述电池筒体上方或者下方的气体收集单元、连接控制单元等。所述气体收集单元包括吸附层和收集层，用来收集电池泄爆时所喷出的气体。所述连接控制单元内部包括连接母排、外接插头、bms、逆变模块等器件，用来连接电池箱对外的功率及信号线缆等。
41.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本技术的权利要求保护范围之内。
42.由技术常识可知，本技术可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本技术范围内或在等同于本技术的范围内的改变均被本技术包含。