一種電池箱及其電池模塊和電池模塊夾具的制作方法

本實用新型屬于電力儲能技術領域，具體涉及一種電池箱及其電池模塊和電池模塊夾具。

背景技術：

隨著傳統能源的日益匱乏和自然環境的日益惡化，新能源技術飛速發展。但是，以風能和太陽能為基礎的新能源發電會受到季節、氣象和地域條件的影響，具有明顯的不連續性、不穩定性，發出的電力波動較大，可調性較差。目前，可再生電源發電的大規模電網接入是制約新能源發展的瓶頸。配套大規模高效儲能裝置，可以解決發電與用電的時差矛盾及間歇式可再生能源發電直接并網對電網沖擊，調節電能品質。

電池插箱是一種被廣泛使用的儲能裝置。授權公告號為CN 203850357 U，名稱為儲能電池組及使用該電池組的電池箱的中國專利公開了一種電池箱，包括箱體，箱體內設有儲能電池組（相當于電池模塊），儲能電池組包括兩個以上的沿前后方向并列布置的電池單體，電池箱包括左右設置的左、右擋板和前后設置的前、后端板，左、右擋板和前、后端板圍成用于各電池單體沿前后方向并列裝入的放置槽，通過左擋板、右擋板、前端板和后端板實現對各電池單體的固定，前端板和后端板均與左、右擋板相固定在一起且前端板和后端板之間的距離不可調整，通常各電池單體的厚度會存在制造誤差，由于多個電池單體的厚度誤差的累積，由多個電池單體并列設置形成的電池組的厚度于預先設計的厚度存在較大的誤差，在電池組的厚度較大時將難以將電池組順利安裝在放置槽內，在電池組的厚度較小時電池組與前后端板之間會在前后方向存在較大間隙，間隙中需要裝入較厚的橡膠墊以保證電池組的固定牢靠。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種電池模塊以解決電池組因電池單體的厚度誤差不能匹配安裝于前、后端板之間的技術問題。本實用新型的目的還在于提供一種電池模塊夾具和電池箱。

本實用新型中電池模塊夾具的技術方案是：一種電池模塊夾具，包括左右間隔設置的左、右擋板和前后間隔設置的前、后端板，左擋板、右擋板、前端板和后端板圍成用于各電池單體沿前后方向并列布置的放置槽，其特征在于：前、后端板之間的間距可調整，模塊殼體還包括在前、后端板之間的間距調整之后對前、后端板進行固定的調節固定結構。

前、后端板中至少一個包括板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，調節固定結構包括設于第一連接邊上的第一螺釘穿孔、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘，第一螺釘穿孔和/或第二螺釘穿孔為長度沿前后方向延伸的長孔。

前、后端板中至少一個包括與板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，調節固定結構包括設于第一連接邊上的第一螺釘穿孔、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘，第一螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個和/或第二螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個。

模塊殼體還包括長度沿前后方向延伸的用于將各電池單體的正、負極隔開的絕緣隔板，絕緣隔板位于放置槽的槽口處，絕緣隔板的前后兩端分別與前端板、后端板可拆連接。

本實用新型中電池模塊的技術方案是：一種電池模塊，包括電池模塊夾具和多個沿前后方向并列布置的電池單體，電池模塊夾具包括左右間隔設置的左、右擋板和前后間隔設置的前、后端板，左擋板、右擋板、前端板和后端板圍成用于各電池單體沿前后方向并列布置的放置槽，其特征在于：前、后端板之間的間距可調整，模塊殼體還包括在前、后端板之間的間距調整之后對前、后端板進行固定的調節固定結構。

前、后端板中至少一個包括板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，調節固定結構包括設于第一連接邊上的第一螺釘穿孔、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘，第一螺釘穿孔和/或第二螺釘穿孔為長度沿前后方向延伸的長孔。

前、后端板中至少一個包括與板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，調節固定結構包括設于第一連接邊上的第一螺釘穿孔、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘，第一螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個和/或第二螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個。

電池單體的正、負極左右設置，電池模塊夾具還包括長度沿前后方向延伸的用于將各電池單體的正、負極隔開的絕緣隔板，絕緣隔板位于放置槽的槽口處，絕緣隔板的前后兩端分別與前端板、后端板可拆連接，各電池單體通過位于絕緣隔板左右兩側的導電排實現串并聯。

絕緣隔板的前后兩端均設有用于與前端板、后端板相連接的隔板連接板，隔板連接板包括用于通過隔板連接結構與絕緣隔板相連接的隔板連接邊和用于與對應端板相連接的端板連接邊，隔板連接板中至少一個相對絕緣隔板在前后方向上可調整。

本實用新型中電池箱的技術方案是：一種電池箱，包括箱體和設于箱體內的電池模塊，電池模塊包括電池模塊夾具和多個沿前后方向并列布置的電池單體，電池模塊夾具包括左右間隔設置的左、右擋板和前后間隔設置的前、后端板，左擋板、右擋板、前端板和后端板圍成用于各電池單體沿前后方向并列布置的放置槽，其特征在于：前、后端板之間的間距可調整，模塊殼體還包括在前、后端板之間的間距調整之后對前、后端板進行固定的調節固定結構。

前、后端板中至少一個包括板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，調節固定結構包括設于第一連接邊上的第一螺釘穿孔、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘，第一螺釘穿孔和/或第二螺釘穿孔為長度沿前后方向延伸的長孔。

前、后端板中至少一個包括與板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，調節固定結構包括設于第一連接邊上的第一螺釘穿孔、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘，第一螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個和/或第二螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個。

電池單體的正、負極左右設置，電池模塊夾具還包括長度沿前后方向延伸的用于將各電池單體的正、負極隔開的絕緣隔板，絕緣隔板位于放置槽的槽口處，絕緣隔板的前后兩端分別與前端板、后端板可拆連接，各電池單體通過位于絕緣隔板左右兩側的導電排實現串并聯。

絕緣隔板的前后兩端均設有用于與前端板、后端板相連接的隔板連接板，隔板連接板包括用于通過隔板連接結構與絕緣隔板相連接的隔板連接邊和用于與對應端板相連接的端板連接邊，隔板連接板中至少一個相對絕緣隔板在前后方向上可調整。

本實用新型的有益效果是：電池模塊包括模塊殼體和多個沿前后方向并列布置的電池單體，電池模塊夾具包括左、右擋板和前、后端板，左、右擋板和前、后端板圍成用于各電池單體沿前后方向并列裝入的放置槽，前、后端板之間的間距可調整，前、后端板之間的間距調整之后通過調節固定結構固定，前、后端板之間的距離調整適應電池單體因制造誤差產生的厚度變動量，方便將由電池單體組成的電池組順利安裝于放置槽內，即使電池略微鼓脹之后仍可安裝。

附圖說明

圖1為本實用新型中電池箱的實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型中電池箱的實施例的爆炸圖；

圖3為本實用新型中電池箱的實施例中箱體的結構示意圖；

圖4為本實用新型中電池箱的實施例中電池模塊的結構示意圖；

圖5為本實用新型中電池箱的實施例中電池模塊的絕緣隔板、隔板連接板相連接的結構示意圖；

圖6為本實用新型中電池箱的實施例中電池模塊的前端板的結構示意圖。

圖中：1、箱體；2、電池模塊；3、電池單體；4、電池組；5、左擋板；6、右擋板；7、前端板；8、后端板；9、端板本體；10、第一連接邊；11、第一螺釘穿孔；12、擋板固定螺釘；13、調整墊；14、絕緣隔板；15、導電排；16、連接板固定螺釘；17、隔板連接板；171、端板連接邊；172、端板連接邊螺釘穿孔；173、隔板連接邊；18、端板上連接邊；19、把手；20、螺柱；21、前上橫梁；22、后上橫梁；23左上縱梁；24、右上縱梁；25、前下橫梁；26、后下橫梁；27、左下縱梁；28、右下縱梁；29、下支撐橫梁；30、前面板框架；31、調整梁；32、耳板；33、前上面板；34、前下面板；35、動力接口；36、通信接口；37、管理系統從控組件；38、第一電池模塊螺釘穿孔；39、第二電池模塊螺釘穿孔；40、右豎梁；41、左豎梁；42、右頂緊螺釘；43、左頂緊螺釘；44、第一前螺釘穿孔；45、固定器；46、極柱螺栓；47、電池模塊固定螺釘。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。

本實用新型的電池箱的具體實施例，如圖1至圖6所示。電池箱為電池插箱，應用于儲能機柜中。電池箱包括箱體1和設于箱體1內的兩個電池模塊2。

電池模塊2包括電池模塊夾具和多個電池單體3，多個電池單體3沿前后方向并列設置組成的電池組4，電池單體的正、負極左右設置。電池模塊夾具包括夾具體，夾具體包括左右間隔設置的左擋板5、右擋板6和前后間隔設置的前端板7、后端板8，左擋板5、右擋板6、前端板7和后端板8圍成用于各電池單體沿前后方向并列布置的放置槽。前、后端板之間的距離可調整，電池模塊夾具還包括在前、后端板之間的距離調整之后對前、后端板進行固定的調節固定結構，前、后端板均包括板厚沿前后方向延伸的端板本體9和設于端板本體9兩端的板厚沿左右方向延伸的兩個第一連接邊10，兩個第一連接邊10分別與對應擋板相連接，也就是位于左端的第一連接邊與左擋板相對應，位于右端的第一連接邊10與右擋板相對應。調整固定結構包括設于第一連接邊10上的第一螺釘穿孔11、設于對應擋板上的第二螺釘穿孔及穿設于第一、第二螺釘穿孔的擋板固定螺釘12，第一螺釘穿孔11和/或第二螺釘穿孔為長度沿前后方向延伸的長孔。前、后端板與電池組的對應側之間均設有調整墊13，調整墊13為橡膠墊，調整墊13的數量根據電池組安裝之后電池組與前、后端板之間的間隙選取。通過長孔可調整前后端板之間的距離，可以確保電池單體略微鼓脹后仍可安裝，調整墊13作為調整元件，確保電池組的順利安裝。

端板本體9的遠離電池組一側的板面的上端連接有端板上連接邊18，端板上連接邊18上通過把手固定螺釘固定有把手19，方便搬運。端板本體9的遠離電池組一側的板面的上端設有軸線沿前后方向延伸的螺柱20。

電池模塊夾具還包括長度沿前后方向延伸的用于將各電池單體的正、負極隔開的絕緣隔板14，絕緣隔板14位于放置槽的槽口處而且也為位于槽口在左右方向上的中部。各電池單體通過位于絕緣隔板左右兩側的導電排實現串并聯，導電排為銅排，導電排通過極柱螺栓46實現導電排與電池單體的連接。絕緣隔板14的前后兩端均設有用于與前端板7、后端板8相連接的隔板連接板17，隔板連接板17包括用于與絕緣隔板14相連接的隔板連接邊173和用于與對應端板相連接的端板連接邊171，隔板連接邊173與端板連接邊171相連形成L形結構，兩個隔板連接板17中位于右側的隔板連接板17可相對絕緣隔板14在前后方向調整并在調整之后通過隔板連接結構與絕緣隔板14相固定。隔板連接結構包括設于隔板連接邊173上的隔板連接邊螺釘穿孔、設于絕緣隔板14上的絕緣隔板螺釘穿孔和穿設于隔板連接邊螺釘穿孔、絕緣隔板螺釘穿孔的連接板固定螺釘16，隔板連接邊螺釘穿孔、絕緣隔板螺釘穿孔中至少一個為長度沿前后方向延伸的長孔。端板連接邊171上設有軸線沿前后方向延伸的端板連接邊螺釘穿孔172，螺柱20穿設于端板連接邊螺釘穿孔172，通過螺柱20和設于螺柱20上的螺母實現隔板連接板17與對應端板的連接。在安裝時，先安裝絕緣隔板14，再安裝導電排15時，這樣可避免導電排15因在安裝時發生旋轉而與電池的另一極直接連接而造成短路事故；在拆卸時，先拆卸導電排，拆卸導電排時由于絕緣隔板的存在，導電排也不會與電池的另一極直接連接而造成短路事故。

箱體1采用開架式結構，采用冷軋鋼板折彎焊接而成，其截面形狀為C型，抗彎剛度大，承載能力強。箱體1采用自然散熱方式冷卻，結構簡單。當電池組放倍率較低時，箱體1的開架式結構就能滿足自然散熱要求；當電池組放電倍率較高時，可以放置電池插箱的柜體頂部安裝風機，利用風機給電池插箱降溫。箱體1包括上下對應設置的上梁組件和下梁組件及連接于上、下梁組件之間的豎梁，上梁組件包括前后設置的前上橫梁21、后上橫梁22和左右設置的左上縱梁23、右上縱梁24，下梁組件包括前后設置的前下橫梁25、后下橫梁26和左右設置的左下縱梁27、右下縱梁28，箱體1還包括連接于左下縱梁27、右下縱梁28之間的用于支撐電池組的下支撐橫梁29，上梁組件、下梁組件、豎梁及下支撐橫梁構成開口向上的框架式結構。前上橫梁21和前下橫梁25的前側設有前面板框架30，前面板框架30與前上橫梁21之間連接有調整梁31。前面板框架30的左、右兩側連接有耳板32。前面板框架30的前側通過螺釘固定有前面板，前面板包括前上面板33和前下面板34，前上面板33上通過動力接口固定螺釘連接有動力接口35，通過通信接口固定螺釘連接有通信接口36。箱體1上于前面板的后部通過從控固定螺釘連接有管理系統從控組件37。

電池模塊通過電池模塊固定結構固定于箱體1內。前上橫梁和后下橫梁上均設有軸線沿上下方延伸的第一電池模塊螺釘穿孔38，端板上連接邊上設有軸線沿上下方向延伸的第二電池模塊螺釘穿孔39，電池模塊固定結構包括第一電池模塊螺釘穿孔38、第二電池模塊螺釘穿孔39和穿設于第一、第二電池模塊螺釘穿孔的電池模塊固定螺釘47，豎梁包括連接于右上縱梁24與右下縱梁28之間且對應于右電池擋板6的右豎梁40和連接于左上縱梁23與左下縱梁27之間且對應于左電池擋板5的左豎梁41，右豎梁40上設有用于沿左右方向頂設在右電池擋板的板面上的右頂緊螺釘42，左豎梁上設有用于沿左右方向頂設在左電池擋板上的左頂緊螺釘43，電池模塊固定結構還包括右頂緊螺釘42和左頂緊螺釘43，通過右頂緊螺釘和左頂緊螺釘使電池模塊更可靠牢固地固定在箱體內。

在使用時，電池箱通過電池箱固定結構固定于儲能機柜的柜體內，電池箱固定結構包括設于箱體前側的前固定結構和設于箱體后側的后固定結構。前固定結構包括設于耳板32上的第一前螺釘穿孔44，通過穿設于第一前螺釘穿孔和柜體上對應的第二前螺釘穿孔內的前螺釘實現箱體的前端與柜體的固定。箱體的后端通過沉頭螺釘連接有固定器，后固定結構包括固定器45，通過固定器45實現箱體的后端與機柜的固定。

本實用新型提出了將電池單體成組成電池組，再將電池組、管理系統從控與動力接口、通信接口等接插件集成在電池插箱中行處儲能基本單元的集成思路，有利于儲能系統的搭建，同時對儲能系統標準化、系列化也具有重要意義。

電池箱利用通過位于前部的第一前螺釘穿孔及位于電池插箱后部的固定器與儲能機柜的柜體連接固定，安裝方便，操作簡單；前面板可以拆卸，前面板后部安裝有BMS從控系統，BMS從控系統與箱體采用螺釘連接，檢修拆裝方面；前面板上安裝有動力接口和通信接口，方便電池插箱之間的通信線和動力線連接。電池模塊包括電池單體、擋板、導電排、絕緣隔板等，具有較好的互換性，集成工藝簡單，同時具備防短路功能。由于前后端板上安裝有把手，方便模塊搬運及安裝。

在本實施例中，前、后端板均包括兩個第一連接邊10，也就是說前、后端板之間的間距調整是可通過前端板、后端板分別在前后方向移動以實現間距調整，在其他實施例中前、后端板中的一個端板包括板厚沿左右方向延伸的且用于與對應擋板相連接的第一連接邊，也就是說前、后端板中只有一個端板可在前后方向移動，通過這一個端板的移動實現前、后端板之間的間距調整；在其他實施例中，前、后端板均可只有一側有第一連接邊，比如前端板只有左側的第一連接邊，左側的第一連接邊與對應的左擋板相連接；在其他實施例中，第一螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個，通過選擇與第二螺釘穿孔對應的第一螺釘穿孔實現端板在前后方向位置調整，進而實現前、后端板之間的間距調整，同樣地，也可通過第二螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個來實現前、后端板之間的間距調整，也可通過第一螺釘穿孔和第二螺釘穿孔沿前后方向均設置多個來實現前、后端板之間的間距調整；在其他實施中，調節固定結構也可為將第一連接邊與對應擋板相夾緊以實現固定的夾緊結構，通過調整在前后方向的夾緊位置實現前、后端板之間的間距調整。

在本實施例中，兩個隔板連接板中位于右側的隔板連接板可相對絕緣隔板在前后方向調整并在調整之后通過隔板連接結構相固定，在其他實施例中，兩個隔板連接板中位于左側的隔板連接板可相對絕緣隔板在前后方向調整并在調整之后通過隔板連接結構相固定，或者兩個隔板連接板均可相對絕緣隔板在前后方向調整并在調整之后通過隔板連接結構相固定；在其他實施例中，隔板連接邊螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個和/或絕緣隔板螺釘穿孔沿前后方向間隔設置多個，通過多個隔板連接邊螺釘穿孔和/或絕緣隔板螺釘穿孔實現兩個隔板連接板在前后方向的間距調整。

在本實施例中，通過端板連接邊上的端板連接邊螺釘穿孔172實現絕緣隔板與對應端板的可拆連接，在其他實施例中端板連接邊通過夾持于端板連接邊和對應端板上的夾子實現絕緣隔板與對應端板的可拆連接。

在本實用新型中電池箱的其他實施例中，可省隔板連接板，絕緣隔板的兩端直接與前、后端板相連接。

本實用新型中電池模塊的實施例中，電池模塊的結構與電池箱的實施例中電池模塊的結構相同，不再在此贅述。

本實用新型中電池模塊夾具的實施例中，電池模塊夾具的結構與電池箱的實施例中電池模塊夾具的結構相同，不再在此贅述。