线束隔离板、储能装置和用电设备

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种线束隔离板、储能装置和用电设备。

背景技术

现有的储能装置中，通常利用线束隔离板(Cells Contact System，CCS)将电芯模组与线束隔离开，以避免发生短路现象。在储能装置进行装配的过程中，当线束隔离板放置于电芯上方预定位时，由于线束隔离板设有线束接口的一侧较长较重，会将线束接口所在的一端拉扯至线束隔离板的中间翘起，导致线束隔离板无法贴合于电芯模组的上表面，在后续焊接巴片等电连接片的过程中，会导致电连接片与电芯的极柱贴合得不够紧密，影响了电连接片与极柱之间的焊接可靠性，降低了储能装置的使用可靠性。

发明内容

本申请提供一种线束隔离板、储能装置和用电设备，能够避免线束隔离板的中间翘起，使线束隔离板与电芯的上表面贴合，从而能够使电连接片与电芯的极柱紧密贴合，提高电连接片与电芯的极柱的焊接可靠性，进而有助于提升储能装置的使用可靠性。

第一方面，本申请提供一种线束隔离板，用于储能装置中。线束隔离板包括多个隔离子板，沿第一方向上，多个所述隔离子板依次排布，每相邻两个所述隔离子板均包括第一隔离子板和第二隔离子板，所述第一隔离子板包括朝向所述第二隔离子板的第一连接端部，所述第二隔离子板包括朝向所述第一隔离子板的第二连接端部，所述第二连接端部连接所述第一连接端部，且可相对所述第一连接端部绕第二方向转动，其中，所述第一方向为所述线束隔离板的长度方向，所述第二方向与所述第一方向相交设置。

其中，所述第二连接端部包括多个子连接部，多个所述子连接部彼此间隔设置，且均连接所述第一连接端部，并均可相对所述第一连接端部绕所述第二方向转动。

其中，所述第一连接端部包括朝向所述第二连接端部的横柱，每一所述子连接部包括朝向所述第一连接端部的卡扣部分，所述卡扣部分与所述横柱卡接配合，且可相对所述横柱绕所述第二方向转动。

其中，所述卡扣部分设有卡槽，所述卡槽的开口位于所述卡扣部分朝向所述第一连接端部的表面，所述卡槽贯穿所述卡扣部分沿所述第二方向上的端面；所述横柱安装于所述卡槽，沿第三方向上，所述横柱的径向尺寸小于所述卡槽的径向尺寸，其中，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向相交设置。

其中，所述横柱安装于所述卡槽时，所述横柱的周面部分露出所述卡槽。

其中，所述第一连接端部包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均沿所述第二方向延伸，且彼此间隔设置；多个所述子连接部包括第三部分和第四部分，所述第三部分和所述第四部分均沿所述第二方向延伸，且彼此间隔设置，所述第三部分与所述第一部分连接，且可相对所述第一部分绕所述第二方向转动，所述第四部分与所述第二部分连接，且可相对所述第二部分绕所述第二方向转动。

第二方面，本申请还提供一种储能装置，包括多个电芯、多个电连接片和如上任一项所述的线束隔离板，沿所述第一方向上，多个所述电芯依次排布，多个所述电连接片和所述线束隔离板均安装于多个所述电芯的同一侧，每一所述隔离子板均安装于至少一个所述电连接片背离多个所述电芯的一侧，且与至少一个所述电连接片连接，每一所述隔离子板均设有第一卡接部，每一所述电连接片均电连接于相邻两个所述电芯之间，每一所述电连接片均设有第二卡接部，所述第二卡接部和所述第一卡接部相互卡接。

其中，所述电连接片与所述电芯电连接时，所述电连接片与所述电芯的极柱抵接，所述第二卡接部和所述第二卡接部在所述电芯的端盖上的投影均与所述电芯的极柱间隔设置。

其中，所述第二卡接部为卡接孔，所述第一卡接部穿设于所述卡接孔，且可在所述卡接孔内相对所述电连接片沿第三方向滑动，或者，所述第一卡接部为所述卡接孔，所述第二卡接部穿设于所述卡接孔，且可在所述卡接孔内相对所述隔离子板沿所述第三方向滑动，其中，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交设置。

其中，所述第一卡接部包括第一连接部、第二连接部、第一引脚部和第二引脚部，所述第一连接部与所述第二连接部均位于所述隔离子板朝向所述电芯的一侧，至少部分所述第一连接部位于所述电芯的极柱的顶面与所述电芯的端盖的顶面之间，所述第一连接部包括第一面；所述第二连接部与所述第一连接部间隔且相背设置，至少部分所述第二连接部位于所述电芯的极柱的顶面与所述电芯的端盖的顶面之间，所述第二连接部包括第三面，所述第三面与所述第一面相背设置；所述第一引脚部固定连接于所述第一连接部朝向所述电芯的一端，且与所述电芯的端盖间隔设置，所述第一引脚部包括第二面，所述第二面相对所述第一面凸出；所述第二引脚部固定连接于所述第二连接部朝向所述电芯的一端，且与所述电芯的端盖间隔设置，所述第二引脚部与所述第一引脚部间隔且相背设置，所述第二引脚部包括第四面，所述第四面相对所述第三面凸出，且与所述第二面相背设置；所述第二卡接部为卡接孔，所述卡接孔的孔径大于所述第一面与所述第三面之间的距离，且小于所述第二面与所述第四面之间的距离。

其中，每一所述隔离子板均设有多个第一卡接部，每一所述电连接片均设有第二卡接部，每一所述第一卡接部均与一个所述电连接片的所述第二卡接部相互卡接。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括上述储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。

本申请所提供的技术方案中，通过使线束隔离板包括多个隔离子板，并在相邻的两个隔离子板之间设置第一连接端部和第二连接端部，第一连接端部和第二连接端部组成微摆动结构，使得相邻的两个隔离子板之间可以小幅度摆动，以避免线束隔离板的中间翘起，使线束隔离板与电芯的上表面贴合，从而能够使电连接片与电芯的极柱紧密贴合，提高电连接片与电芯的极柱的焊接可靠性，进而有助于提升储能装置的使用可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请一实施例的储能系统的结构示意图；

图2是图1所示储能系统中储能装置的结构示意图；

图3是图2所示储能装置的分解结构示意图；

图4是图2所示储能装置中线束隔离板的结构示意图；

图5是图4所示线束隔离板中A区域的放大示意图；

图6是图4所示线束隔离板中相邻两个隔离子板的分解结构示意图；

图7是图6中B区域的放大示意图；

图8是图2所示储能装置中线束隔离板的隔离子板与电连接片装配的结构示意图；

图9是图8所示隔离子板在另一角度下的结构示意图；

图10是图8所示电连接片的结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：

储能系统400，高压电缆410，第一电能转换装置420，第二电能转换装置430，储能装置100，线束隔离板110，电芯120，电连接片130，隔离子板10，第一隔离子板11，第二隔离子板12，第一连接端部111，第二连接端部121，第一部分112，第二部分114，第三部分122，第四部分124，子连接部125，卡槽125a，第一卡接部13，第一连接部131，第二连接部133，第一引脚部132，第二引脚部134，第一面131a，第三面133a，第二面132a，第四面134a，第二卡接部20。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

由于人们所需要的能源都具有很强的时间性和空间性，为了合理利用能源并提高能量的利用率，需要通过一种介质或者设备，把一种能量形式用同一种或者转换成另外一种能量形式存储起来，基于未来应用需要再以特定能量形式释放出来。目前绿色电能的产生主要途径是发展光伏、风电等绿色能源来替代化石能源，

目前绿色电能的产生普遍依赖于光伏、风电、水势等，而风能和太阳能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题，会造成电网不稳定，用电高峰电不够，用电低谷电太多，不稳定的电压还会对电力造成损害，因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足，引发“弃风弃光”问题，要解决这些问题须依赖储能。即将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来，在需要的时候将能量转化为电能释放出来，简单来说，储能就类似一个大型“充电宝”，在光伏、风能充足时，将电能储存起来，在需要时释放储能的电力。

以电化学储能为例，本方案提供一种储能装置100，储能装置100内设有一组化学电池，主要是利用电池内的化学元素做储能介质，充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化，简单说就是把风能和太阳能产生的电能存在化学电池中，在外部电能的使用达到高峰时再将存储的电量释放出来使用，或者转移给电量紧缺的地方再使用。

目前的储能(即能量存储)应用场景较为广泛，包括发电侧储能、电网侧储能以及用电侧储能等方面，对应的储能装置100的种类包括有：

(1)应用在风电、光伏电站侧的大型储能电站，其可以协助可再生能源发电满足并网要求，同时提高可再生能源利用率；储能电站作为电源侧中优质的有功/无功调节电源，实现电能在时间和空间上的负荷匹配，增强可再生能源消纳能力，减少瞬时功率变化，减少对电网的冲击，改善新能源发电消纳问题并在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大；

(2)应用在电网侧的储能集装箱，功能主要为调峰、调频、缓解电网阻塞调峰方面，可实现对用电负荷的削峰填谷，即在用电负荷低谷时对储能电池充电，在用电负荷高峰时段将存储的电量释放，从而实现电力生产和消纳之间的平衡；

(3)应用于用电侧的小型储能柜，功能主要为电力自发自用、峰谷价差套利、容量费用管理以及提高供电可靠性。根据应用场景的不同，用电侧储能可以分为工商业储能柜、户用储能装置、储能充电桩等，其一般与分布式光伏配套使用。工商业用户可利用储能进行谷峰价差套利和容量费用管理。在实施峰谷电价的电力市场中，通过低电价时给储能系统充电，高电价时储能系统放电，实现峰谷电价差套利，降低用电成本。此外，适用两部制电价的工业企业，可以利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰负荷时放电，从而降低尖峰功率及申报的最大需求量，达到降低容量电费的目的。户用光伏配储可以提高电力自发自用水平。因高昂电价以及较差的供电稳定性，从而拉动户用光伏装机需求。考虑到光伏在白天发电，而用户一般在夜间负荷较高，通过配置储能可以更好地利用光伏电力，提高自发自用水平，同时降低用电成本。另外，通信基站、数据中心等领域需要配置储能，用于备用电源。

请参见图1，图1是本申请一实施例的储能系统400的结构示意图。

本申请图1实施例以发/配电侧共享储能场景为例进行说明，本申请储能装置100并不限定于其发/配电侧储能场景。

本申请提供了一种储能系统400，所述储能系统400包括：高压电缆410、第一电能转换装置420、第二电能转换装置430及本申请提供的储能装置100，发电情况下，所述第一电能转换装置420及第二电能转换装置430用于将其它形式的能源转换为电能，与高压电缆410连接并供给配网用电侧使用，当用电负荷较低，第一电能转换装置420、第二电能转换装置430发电过剩时，将多发的电量储存至储能装置100，减少弃风、弃光率，改善新能源发电消纳问题；在用电负荷高位时，电网下达指令，将储能装置100储存的电量协同高压电缆410采用并网模式传输电能供给用电侧使用，为电网运行提供调峰、调频、备用等多种服务，充分发挥电网调峰的作用，促进电网削峰填谷，缓解电网供电压力。

可选地，所述第一电能转换装置420及所述第二电能转换装置430可将太阳能、光能、风能、热能、潮汐能、生物质能及机械能等中的至少一种转换为电能。

储能装置100的数量可以为多个，多个储能装置100相互串联或并联，多个储能装置100采用隔离板(图未示)进行支撑及电连接。本实施例中，“多个”是指两个及两个以上。储能装置100外部还可以设有储能箱，用于收容储能装置100。

可选地，储能装置100可包括但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。本申请实施例提供的储能装置100的实际应用形态可以为但不限于为所列举产品，还可以是其他应用形态，本申请实施例不对储能装置100的应用形态做严格限制。本申请实施例仅以储能装置100为电池模组为例进行说明。

请参阅图2和图3，图2是图1所示储能系统中储能装置100的结构示意图，图3是图2所示储能装置100的分解结构示意图。

其中，为了便于描述，定义储能装置100的长度方向为第一方向X，储能装置100的宽度方向为第二方向Y，储能装置100的高度方向为第三方向Z，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相交设置。示例性的，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相互垂直。

储能装置100包括线束隔离板110、多个电芯120和多个电连接片130，线束隔离板110和多个电连接片130均安装于多个电芯120的高度方向上的同一侧。沿第一方向X上，多个电芯120依次排布。示例性的，多个电芯120之间可以串联设置。在其他一些实施例中，也可以并联设置，或者，也可以是部分电芯120串联设置，部分电芯120并联设置，本申请的实施例对储能装置100中多个电芯120的连接方式不做具体限制。

本实施例中，多个电连接片130均与线束隔离板110可拆卸连接。多个电连接片130还与多个电芯120电连接。其中，每一电连接片130电连接相邻两个电芯120之间。具体的，每一电连接片130的一端电连接一个电芯120的正极极柱，另一端电连接另一个电芯120的负极极柱。在其他一些实施例中，多个电芯120并联设置时，部分电连接片130电连接两个电芯120的正极极柱之间，部分电连接片130电连接于两个电芯120的负极极柱之间。

请结合参阅图4至图6，图4是图2所示储能装置100中线束隔离板110的结构示意图，图5是图4所示线束隔离板110中A区域的放大示意图，图6是图4所示线束隔离板110中相邻两个隔离子板10的分解结构示意图。

本实施例中，线束隔离板110大致呈矩形板状。线束隔离板110的长度方向(图示第一方向X)上的一侧设有线束接口(图未标)，以使储能装置100的线束可以伸出线束隔离板110。线束隔离板110包括多个隔离子板10，沿第一方向X上，多个隔离子板10依次排布。

本实施例中，每相邻两个隔离子板10均包括第一隔离子板11和第二隔离子板12。其中，第一隔离子板11包括朝向第二隔离子板12的第一连接端部111，第二隔离子板12包括朝向第一隔离子板11的第二连接端部121。

本实施例中，第一连接端部111包括朝向第二连接端部121的横柱。具体的，第一连接端部111包括第一部分112和第二部分114。其中，第一部分112和第二部分114均沿第二方向Y延伸，且彼此间隔设置。第二连接端部121包括第三部分122和第四部分124。其中，第三部分122和第四部分124均沿第二方向Y延伸，且彼此间隔设置。

当第一隔离子板11与第二隔离子板12组装时，第二连接端部121连接第一连接端部111，且可相对第一连接端部111绕第二方向Y转动。具体的，第三部分122与第一部分112连接，且可相对第一部分112绕第二方向Y转动。第四部分124与第二部分114连接，且可相对第二部分114绕第二方向Y转动。

可以理解的是，现有的储能装置100的装配过程中，当线束隔离板110放置于电芯120上方预定位时，由于线束隔离板110设有线束接口的一侧较长较重，会将线束接口所在的一端拉扯至线束隔离板110的中间翘起。通过在相邻两个隔离子板10中设置第一连接端部111和第二连接端部121，并使第二连接端部121与第一连接端部111活动连接，将第二连接端部121与第一连接端部111组成微摆动结构，使得相邻两个隔离子板10之间可以在第三方向上小幅度摆动，从而可以抵消相邻两个隔离子板10之间的翘起，使线束隔离板110基本贴合于电芯120的上表面。此时，线束隔离板110中仅设有线束接口的隔离子板10会翘起。此情况下，操作人员仅需通过贴胶带的方式对此隔离子板10进行预压合，即可进行后续的焊接电连接片130的工序，从而有利于简化生产操作要求，提高生产效率。

请一并参阅图7，图7是图6中B区域的放大示意图。

本实施例中，第二连接端部121还可以包括多个子连接部125，多个子连接部125彼此间隔设置。也即为，多个子连接部125可以分为第三部分122和第四部分124。此设置有利于线束隔离板110的减重设计。示例性的，每一子连接部125包括朝向第一连接端部111的卡扣部分。具体的，卡扣部分设有卡槽125a。卡槽125a的开口位于卡扣部分朝向第一连接端部111的表面。卡槽125a自卡扣部分朝向第一连接端部111的表面向第二连接端部121的方向凹陷，且贯穿卡扣部分沿第二方向Y上的端面。

当第一隔离子板11与第二隔离子板12组装时，多个子连接部125均连接第一连接端部111，并均可相对第一连接端部111绕第二方向Y转动。其中，每一子连接部125的卡扣部分均与第一连接端部111的横柱卡接配合，且均可相对横柱绕第二方向Y转动。具体的，横柱安装于卡扣部分的卡槽125a。横柱的部分周面露出卡槽125a。沿第三方向Z上，横柱的径向尺寸小于卡槽125a的径向尺寸。

可以理解的是，储能装置100工作一段时间后，电芯120会出现大面膨胀的问题，且会在第一方向X上产生位移。通过使横柱的部分周面露出卡槽125a，能够使得相邻两个隔离子板10沿第一方向上有活动余量，从而可以为膨胀后的电芯120留有空间，抵消电芯120在第一方向上产生的位移，避免电芯120的极柱和电连接片130因膨胀位移拉扯而断开，防止电芯120的极柱和电连接片130之间的电连接失效，进而有助于延长储能装置100的使用寿命。

请结合参阅图8至图10，图8是图2所示储能装置100中线束隔离板110的隔离子板10与电连接片130装配的结构示意图，图9是图8所示隔离子板10在另一角度下的结构示意图，图10是图8所示电连接片130的结构示意图。

本实施例中，每一隔离子板10均安装于至少一个电连接片130背离多个电芯120的一侧，且与至少一个电连接片130连接。每一隔离子板10均设有第一卡接部13。第一卡接部13均为卡齿柱。每一隔离子板10中，第一卡接部13包括第一连接部131、第二连接部133、第一引脚部132和第二引脚部134。具体的，第一连接部131与第二连接部133均位于隔离子板10朝向电芯120的一侧。其中，第一连接部131包括第一面131a。第二连接部133与第一连接部131间隔且相背设置。第二连接部133包括第三面133a，第三面133a与第一面131a相背设置。

第一引脚部132固定连接于第一连接部131朝向电芯120的一端。其中，第一引脚部132包括第二面132a。第二面132a相对第一面131a凸出。第二引脚部134固定连接于第二连接部133朝向电芯120的一端，且与第一引脚部132间隔且相背设置。其中，第二引脚部134包括第四面134a。第四面134a相对第三面133a凸出，且与第二面132a相背设置。

每一电连接片130均设有第二卡接部20。示例性的，第二卡接部20为卡接孔。沿电连接片130的厚度方向(图示第三方向Z)上，第二卡接部20贯穿电连接片130。当电连接片130与隔离子板10组装时，第二卡接部20与第一卡接部13相互卡接。也即为，第一卡接部13均穿设于卡接孔，且均可在卡接孔内相对电连接片130沿第三方向Z滑动。其中，卡接孔的孔径大于第一卡接部13的第一面131a与第三面133a之间的距离，且小于第一卡接部13的第二面132a与第四面134a之间的距离。此设置下，电连接片130可以相对第一卡接部13的第一连接部131和第二连接部133移动，并移动至第一引脚部132和第二引脚部134停止，从而可以使电连接片130与线束隔离板110实现卡接定位。

此外，当每一隔离子板10设有多个第一卡接部13时，多个第一卡接部13彼此间隔设置。此设置下，隔离子板10与电连接片130组装时，每一第一卡接部13均与一个电连接片130的第二卡接部20相互卡接。也即为，一个隔离子板10可与多个电连接片130实现可拆卸卡接。

本实施例中，当线束隔离板110和电连接片130完成组装后，将线束隔离板110和电连接片130安装至电芯120的上表面。此时，电连接片130与电芯120的极柱抵接。线束隔离板110的第一卡接部13和电连接片130的第二卡接部20在电芯120的端盖上的投影均与电芯120的极柱间隔设置。

此外，第一卡接部13的至少部分第一连接部131和至少部分第二连接部133均位于电芯120的极柱的顶面与电芯120的端盖的顶面之间。第一卡接部13的第一引脚部132和第二引脚部134均位于电芯120的极柱的顶面与电芯120的端盖的顶面之间，且均与电芯120的端盖间隔设置。

在线束隔离板110和电连接片130安装至电芯120的过程中，线束隔离板110未发生翘起时，此设置可以使电连接片130与电芯120的极柱的顶面抵接。线束隔离板110翘起时，在重力的作用下，电连接片130可以相对第一连接部131和第二连接部133朝第一引脚部132和第二引脚部134的方向滑动，依然能够保证电连接片130与电芯120的极柱的顶面紧密抵接，从而能够确保电芯120的极柱与电连接片130始终接触，保证之间电芯120的极柱与电连接片130之间的焊接稳定性。

此外，通常会因工艺误差或者线束隔离板110为塑料件而存在轻微翘曲等因素而导致线束隔离板110与电芯120之间的抵接面不平整。此设置下，电连接片130可以在重力的作用下朝电芯120的方向移动微量距离，以与电芯120的极柱紧密抵接，从而可以避免电连接片130与电芯120的极柱之间因抵接面不平整而出现空焊问题，也有助于提升电连接片130与电芯120的极柱之间的焊接可靠性。

在其他一些实施例中，第一卡接部13也可以为卡接孔，第二卡接部20也可以为卡接柱。沿隔离子板10的厚度方向(图示第三方向Z)上，第一卡接部13贯穿隔离子板10。当电连接片130与隔离子板10组装时，第二卡接部20与第一卡接部13相互卡接。也即为，第二卡接部20穿设于卡接孔，且可在卡接孔内相对隔离子板10沿第三方向Z滑动。此设置下，也可以使隔离子板10与电连接片130均可以实现可拆卸卡接。

本申请所提供的技术方案，通过使线束隔离板110包括多个隔离子板10，并在相邻的两个隔离子板10之间设置第一连接端部111和第二连接端部121，第一连接端部111和第二连接端部121组成为摆动结构，使得相邻的两个隔离子板10之间可以小幅度摆动，以避免线束隔离板110的中间翘起，使线束隔离板110与电芯120的上表面贴合，从而能够使电连接片130与电芯120的极柱紧密贴合，提高电连接片130与电芯120的极柱的焊接可靠性，进而有助于提升储能装置100的使用可靠性。

本申请还提供一种用电设备，用电设备包括上述储能装置100，储能装置100为用电设备供电。其中，用电设备可为新能源汽车、储电站和服务器等需要用电的设备。

以上描述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。