储能装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种储能装置。


背景技术：

2.随着电池技术的发展，储能装置的容量以及充电功率也在不断增加，大容量的储能装置内包括至少一个电池模块，每个电池模块又包括多个电芯，在进行大功率充电时，电芯会在短时间内积蓄大量热量，储能装置内的其他配件由于自身电阻也会产生大量热量，热量聚集在电池模块内部得不到有效释放，极易导致电芯发生热失控，最终导致车辆起火等事故。如何提高储能装置的散热效率成为了亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种储能装置。所述储能装置在进行大功率充电时能够进行快速散热，降低储能装置内电芯发生热失控的风险，提高储能装置的安全性。
4.根据本实用新型实施例的储能装置，所述储能装置包括：箱体、电池模块、供给回路和蒸发器。所述箱体具有凸起部；所述电池模块设置在所述箱体内，包括：电芯、端板和侧板，所述电芯设置在所述端板和所述侧板限定出的容置空间内，所述侧板具有冷却流道，且所述侧板的一端形成为进水端、另一端形成为出水端；所述供给回路的出液管与所述进水端，进液管与所述出水端连通；所述蒸发器设置在所述凸起部的一侧，所述蒸发器的进液端与所述进液管连通，所述蒸发器的出液端与所述出液管连通，所述蒸发器构造为低压蒸发器，且所述蒸发器可选择地与车辆的低压蓄电池或所述电池模块电连接。
5.根据本实用新型实施例的储能装置，电芯设置在箱体限定的容置空间内，箱体的侧板上具有冷却流道，侧板与电芯相接触，在电池模块进行大功率充电时，冷却流道内的冷却液能够通过侧板与电芯接触进行热交换，冷却流道内的冷却液在进行热交换后从侧板的出水端进入进液管，冷却液流入位于凸起部一侧的蒸发器进行冷却，冷却后的冷却液通过供给回路的出液管流入进水端，以实现储能装置内冷却液的循环。由此，可以在储能装置进行大功率充电时使冷却液在储能装置内进行循环，以使储能装置内产生的高温快速降低，并且当电芯发生热失控时，通过低压蓄电池为蒸发器供能，可以使冷却液在储能装置内进行强制循环，使电芯快速降温，以延缓电芯热失控的速度，提高安全性。
6.在一些实施例中，所述蒸发器的工作电压与车辆的低压蓄电池的额定电压相同。
7.在一些实施例中，所述侧板包括：中空设置的空心板部以及位于所述空心板部下方的固定板部，所述固定板部用于固定所述电池模块，所述空心板部限定出冷却流道。
8.具体地，所述侧板的端部具有凸出设置且朝向所述端板弯折的转接台，所述转接台与所述冷却流道连通，且所述转接台形成为进水端或出水端。
9.进一步地，所述转接台上设置有转接头，位于所述侧板两端的两个所述转接头分别构造为进液转接头和回液转接头，以使多个所述冷却流道的同侧一端的所述转接头均构
造为所述进液转接头，同侧另一端的所述转接头均构造为所述回液转接头。
10.在一些实施例中，所述进液管和所述出液管上还设置有快拆接口，所述快拆接口可选择地与水暖加热器连接，且所述水暖加热器设置在所述凸起部的另一侧。
11.进一步地，所述侧板上还集成有加热管，所述电池模块的下方和上方还设置有加热膜。
12.在一些实施例中，多个所述电池模块串联设置，且所述电池模块的总正极、总负极临近所述凸起部设置，所述凸起部内设置有bdu模块，所述bdu模块与所述总正极、所述总负极电连接。
13.具体地，所述bdu模块包括：壳体，设置在壳体内的总正接触器和总负接触器，所述总正接触器具有正极输入端，所述正极输入端与所述总正极电连接，所述总负接触器具有负极输入端，所述负极输入端与所述总负极电连接。
14.进一步地，所述总正接触器还具有伸出所述壳体的正极输出端，所述总负接触器还具有伸出所述壳体的负极输出端，所述正极输出端与所述正极输入端、所述负极输出端与所述负极输入端可选择地电连接。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1是本实用新型实施例的储能装置的立体示意图。
18.图2是本实用新型实施例的储能装置的侧板的立体示意图。
19.图3是本实用新型实施例的储能装置的电池模块的立体示意图。
20.图4是图3中a处的局部放大图。
21.图5是本实用新型实施例的储能装置的供给回路的示意图。
22.图6是本实用新型实施例的储能装置的部分结构的立体示意图。
23.图7是本实用新型实施例的储能装置的bdu模块的壳体的立体示意图。
24.图8是图6中b处的局部放大图。
25.附图标记：
26.储能装置100、
27.箱体10、凸起部11、
28.电池模块20、电芯21、端板22、
29.侧板23、冷却流道231、进水端232、出水端233、空心板部234、固定板部235、转接台236、转接头237、加热管238、
30.总正极24、总负极25、加热膜26、
31.供给回路30、出液管31、进液管32、快拆接口33、第一截止阀34、第二截止阀35、蒸发器40、蒸发器进水口41、蒸发器出水口42、
32.水暖加热器50、
33.bdu模块60、壳体61、总正接触器62、正极输出端621、总负接触器63、负极输出端
631、导热铜排64。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.下面参考图1-图8描述根据本实用新型实施例的储能装置100。
36.如图1所示，根据本实用新型实施例的储能装置100，储能装置100包括：箱体10、电池模块20、供给回路30和蒸发器40。箱体10具有凸起部11；电池模块20设置在箱体10内，包括：电芯21、端板22和侧板23，电芯21设置在端板22和侧板23限定出的容置空间内，侧板23具有冷却流道231，且侧板23的一端形成为进水端232、另一端形成为出水端233；供给回路30的出液管31与进水端232，进液管32与出水端233 连通；蒸发器40设置在凸起部11的一侧，蒸发器40的进液端与进液管32连通，蒸发器40的回液端与出液管31连通，蒸发器40构造为低压蒸发器，且蒸发器40可选择地与车辆的低压蓄电池或电池模块20电连接。
37.具体而言，电芯21设置在箱体10限定的容置空间内，箱体10的侧板23上具有冷却流道231，侧板23与电芯21相接触，在电池模块20进行大功率充电时，冷却流道 231内的冷却液能够通过侧板23与电芯21接触进行热交换，冷却流道231内的冷却液在进行热交换后从侧板23的出水端233进入进液管32，冷却液流入位于凸起部一侧的蒸发器40进行冷却，冷却后的冷却液通过供给回路30的出液管31流入进水端232，以实现储能装置100内冷却液的循环。
38.其中，蒸发器40与压缩机、冷凝器等组成制冷回路，蒸发器40的壳体上设置蒸发器进水口41和蒸发器出水口42，实现与储水箱、供给泵的连通，供给泵可以将储水箱内的冷却介质(例如：水)泵入到蒸发器40的壳体内进行换热，换热后而通过出液端供给至与出液端连通的出液管31，出液管31与侧板23的进水端232连通，进液管32 用于连通侧板23的出水端233与蒸发器40的进液端，并由蒸发器出水口42流向储水箱，通过供给泵、储水箱、蒸发器40、出液管31、进液管32以构成冷却回路30，对电池模块20进行强制降温。
39.端板22两侧用于布置出液管31和进液管32，而储能装置100的电回路线束以及信号线束可以布置在出液管31和/或进液管32上侧，分层布置，安全性高，且储能装置 100内部布置简洁、利用率高。
40.根据本实用新型实施例的储能装置100，可以在储能装置100进行大功率充电时使冷却液在储能装置100内进行循环，以使储能装置100内产生的高温快速降低，并且当电芯21发生热失控时，通过低压蓄电池为蒸发器40供能，可以使冷却液在储能装置100 内进行强制循环，使电芯21快速降温，以延缓电芯21热失控的速度，提高安全性。
41.需要指出的是，本技术的电池模块20可以单独形成为储能装置100，或多个电池模块20组成储能装置100，对应的储能装置100可以是采用多个电池模块20或一个电池模块20的能量装置，例如：电池包，也可以是采用多个电池模块20或一个电池模块20 的可以实现循环充放电的用电装置，例如：电动汽车。
42.在一些实施例中，蒸发器40构造为低压蒸发器40，且蒸发器40的工作电压与车辆
的低压蓄电池的额定电压相同。在电动车车辆配置中，储能装置100一般用于为车辆供能，具有较高的输出电压以及电流，在车辆内部，还会设置低压蓄电池用于整车其他设备的供电，例如车辆灯光以及音响设备等，低压蓄电池与储能装置100单独设置，可以在储能装置100没电或发生故障时为车辆提供基本安全保障。将蒸发器40构造为与低压蓄电池额定电压相同的低压蒸发器40，可以在储能装置100内电芯21发生热失控时通过低压蓄电池启动蒸发器40，以使蒸发器40对电芯21进行快速强制降温，以延缓电芯21热失控的速度，为人员逃生提供充足时间，增加车辆安全性。
43.其中，在车辆处于正常工作状态时，蒸发器40可以与储能装置100电连接，通过储能装置100为蒸发器40供能，以防止由于蒸发器40用电量过大导致低压蓄电池发生馈电现象，使低压蓄电池具有充足电量以保证车辆灯光等基础功能的正常使用。
44.如图2所示，具体地，侧板23包括：中空设置的空心板部234以及位于空心板部 234下方的固定板部235，固定板部235用于固定电池模块20，空心板部234限定出冷却流道231。
45.需要说明的是，侧板23构造为矩形板状结构，侧板23内有空心结构及实心结构，侧板23的下部构造为实心结构，侧板23其余部分构造为空心结构，空心结构为空心板部234，实心结构为固定板部235，空心板部234和固定板部235依次相连，且固定板部235位于空心板部234下方，固定板部235靠近电池模块20设置，固定板部234的底部设置有固定孔，可通过紧固件将固定板部235固定在电池模块20上，空心板部234 限定出有供冷却介质流动的冷却流道231，冷却流道231的两个端口分别位于侧板23 的两端，分别用于冷却介质的流入和流出，从而使电传递至侧板23的热量在冷却介质的流入及流出的过程中被带走，能够有效降低温度，提高散热效果。
46.如图3-图4所示，具体地，侧板23的端部具有凸出设置且朝向端板22弯折的转接台236，转接台236与冷却流道231连通，且转接台236形成为进水端232或出水端233。每个侧板23的两端均设置有转接台236，转接台236连接在侧板23的端部，其朝向远离侧板23端部的方向延伸且朝向端板22的方向弯折，转接台236构造为“l”形台状结构，转接台236形成为进水端232或出水端233，转接台236设置在靠近端板22的一端。当电池模块20包括至少两组电芯21时，将转接台236设置为此种形状，能够避免至少两组电芯21的进水端232或出水端233距离过近产生干涉导致无法安装的现象，这样设置能够使相邻的进水端232或出水端233互相避让，从而留出安装空间。
47.进一步地，转接台236上设置有转接头237，位于侧板23两端的两个转接头237分别构造为进液转接头和回液转接头，以使多个冷却流道231的同一侧的转接头237均构造为进液转接头，同侧另一端的转接头237均构造为回液转接头。
48.具体而言，每个侧板23的两端均设置有一个转接头237，侧板23一端的转接头237 为进液转接头，另一端的转接头237为回液转接头，进液转接头与回液转接头分别用于冷却液的流入和流出，冷却液由进液转接头进入冷却流道231，分布在冷却流道231的各区域以对电芯21进行降温，冷却液最后由回液转接头流出，电芯21传递至侧板23 的热量在冷却液的流入和流出的过程中被带走。当电池模块20包括至少一组电芯21时，电池模块20至少有两个侧板23，至少包括两个冷却流道231，每个冷却流道231对应一个进液转接头和一个回液转接头，至少两个冷却流道231并联设置，这样，每个冷却流道231独立工作，多个冷却流道231之间互不影响，流动阻力更小，冷却效果更好。
49.如图5所示，在一些实施例中，进液管32和出液管31上还设置有快拆接口33，快拆接口33可选择地与水暖加热器50连接，且水暖加热器50设置在凸起部11的另一侧。储能装置100在实际使用中，温度对电芯21的活性影响较大，电芯21活性较低会导致车辆续航不足，充电效率过低等问题，降低用户使用体验，通过在进液管32和出液管 31上设置快拆接口33，用于安装水暖加热器50，能够在储能装置100处于较低环境温度时通过连接水暖加热器50对冷却液进行加热，使温度较高的冷却液与电芯21进行热交换，以达到使电芯21升温的目的，从而增加电芯21活性，使储能装置100具有更好的使用效果。
50.需要说明的是，水暖加热器50可通过快拆接口33可选择的安装在储能装置100中，当车辆在天气较寒冷的区域进行行驶时，可将水暖加热器50安装在储能装置100中，当车辆的使用环境变为温度较高时，可通过快拆接口33快速将水暖加热器50拆卸，以减轻储能装置100重量，为车辆提供更好的续航表现。用户可根据需要选择是否安装水暖加热器50，提高用户使用体验。
51.例如，在冬季时车辆所处环境温度较低，电芯21活性较差导致车辆续航受到较大影响，此时在储能装置100内通过快拆接口33安装水暖加热器50，可以对供给回路30 中的冷却液进行加热，通过热交换使电芯21温度升高，以提高电芯21活性，使车辆拥有更好的续航表现。在夏季时车辆所处环境温度较高，电芯21活性较高，此时通过快拆接口33将水暖加热器50拆卸，可以为储能装置100减轻重量，进而减轻车重，使车辆拥有更好的续航表现。需要说明的是，这里对水暖加热器50的加热源选择不做具体限制，可以选择燃油作为水暖加热器50的燃料以保证水暖加热器50在低温环境下使用的稳定性。
52.如图5所示，可选地，蒸发器40与出液管31和进液管32之间设置第一截止阀34。第一截止阀34可以控制蒸发器40与出液管31、蒸发器40与进液管32之间的连通。在需要蒸发器40对电池模块20进行冷却时可以打开第一截止阀34，在无需冷却时关闭第一截止阀34。
53.进一步可选地，快拆接口33与出液管31和进液管32之间设置第二截止阀35。第二截止阀35可以控制水暖加热器50与出液管31、水暖加热器50与进液管32之间的连通。在蒸发器40对电池模块20进行冷却时第一截止阀34打开，第二截止阀35关闭，以使蒸发器40内的冷却液对电池模块20进行冷却，在需要水暖加热器50对电池模块20进行加热时，第二截止阀35打开，第一截止阀34关闭，避免加热的冷却液进入蒸发器40中，对蒸发器40造成影响。并且在第二截止阀35打开，第一截止阀34关闭时，冷却液的循环路径较短，能够提高水暖加热器50的加热效率，提高对电池模块20的加热效果。
54.需要说明的是，这里对截止阀的种类不做具体限制，例如截止阀的种类可以为电磁阀。如图3所示，进一步地，侧板23上还集成有加热管238，电池模块20的下方和上方还设置有加热膜26。当储能装置100内设置水暖加热器50时，还可以在侧板23以及电池模块20上下放设置加热管238以及加热膜26对储能装置100进行辅助加热，使储能装置100快速升温以达到良好的性能，提高用户使用体验，且电池模块20的受热更加均匀。
55.可选地，加热管238设置在侧板23与电池模块20贴合的一侧。通过加热管238直接对电池模块20加热可使电芯21升温更迅速，从而降低储能装置100加热的等待时间，提高用户使用体验。
56.需要指出的是，本技术的储能装置100，适用于快充场景，在快充场景下，可以通过侧板23的冷却流道231实现快速降温，提高快充的安全性和可靠性，而具有加热需求时，可
以通过水暖加热器50、加热膜26、加热管238等实现加热，根据需求灵活选装，兼容性、适配性均更好。
57.如图6-图8所示，在一些实施例中，多个电池模块20串联设置，且电池模块20的总正极24、总负极25临近凸起部11设置，凸起部11内设置有bdu模块60，bdu模块60与总正极24、总负极25电连接。在实际使用中，储能装置100可以包括不同电量，电量的大小由串联的电池模块20数量决定，电池模块20内的每个电芯21通过串联连接，在每个电池模块20上都设有正极和负极，多个电池模块20通过正极与负极进行串联，最终在凸起部11形成总正极24和总负极25，与bdu电连接，bdu作为储能装置 100的总充放电接口，能够在储能装置100内电芯21发生热失控时及时进行断路保护，提高储能装置100的安全性。
58.如图1、图7、图8所示，具体地，bdu模块60包括：壳体61，设置在壳体61内的总正接触器62和总负接触器63，总正接触器62具有正极输入端，正极输入端与总正极电24连接，总负接触器63具有负极输入端，负极输入端与总负极25电连接。由此，壳体61能够为bdu模块60提供绝缘保护，防止水露或灰尘进入导致储能装置100发生短路，提高安全性。
59.可选地，bdu模块60的壳体61为防火材质。当bdu模块60内由于短路产生火花或起火时，防火材质的壳体61能够将火焰限定在bdu模块60内部，以延缓储能装置 100起火的速度，从而为用户提高充分的逃生时间，提高安全性。
60.如图8所示，进一步地，总正接触器62还具有伸出壳体61的正极输出端621，总负接触器63还具有伸出壳体61的负极输出端631，正极输出端621与正极输入端、负极输出端631与负极输入端可选择地电连接。
61.可以理解的是，凸起部11两侧可以放置蒸发器40和水暖加热器50，凸起部11上设置bdu模块60，bdu模块60的位置更合理、集成度更高，成本更低。
62.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“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，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。“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上。第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。