电池插箱箱体、电池插箱及电池柜

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池插箱箱体、电池插箱及电池柜。

背景技术

电池储能系统在新能源、智能电网、节能技术等领域从发电到用电的各个环节得到越来越广泛的应用，其作用主要包括传统电网的升级改造、调峰调频电力辅助、削峰填谷，提高可再生能源并网能力。

在储能使用场景中，通常将电池插箱作为最小的单元模块，插装于电池架上，形成储能单元。在相关技术中，为了保护内部的电池模组，电池插箱的箱体通常为全包络方案，箱体包覆在电池模组的外侧。

但是，如此设置使得电池模组的散热差，影响电池模组的使用寿命。

发明内容

本申请提供一种电池插箱箱体、电池插箱及电池柜，以解决现有电池插箱的箱体包覆在电池模组外侧，导致散热差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

本申请的第一方面提供一种电池插箱箱体，包括：

支撑底座，所述支撑底座上设置有绝缘板，所述绝缘板用于支撑电池模组；所述支撑底座上设置有多个开口；

前面壳，所述前面壳具有向后开口的腔室，所述前面壳套装于所述支撑底座的前端，且所述前面壳与所述支撑底座固定连接；所述前面壳背离所述电池模组的一侧设置有安装面，用于安装插头和电池控制单元。

与现有技术相比，本申请的第一方面提供的电池插箱箱体具有如下优点：

本申请提供的电池插箱箱体，通过支撑底座和前面壳形成半包围的方式，以支撑电池模组，使得电池模组的至少部分表面暴露，而方便散热；并且，在支撑底座上设置有开口，利于进一步提高电池模组的散热性能，进而利于提高电池模组的使用寿命。此外，本申请实施例的前面壳背离电池模组的一侧设置有安装面，以安装电池控制单元和插头，从而给使得电池控制单元和插头位于电池插箱箱体的外表面，方便拆装和维护。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，述支撑底座包括外框体、多根横梁以及多根纵梁，所述多根横梁和所述多根纵梁均位于所述外框体内；所述多根横梁沿第一方向间隔布置，所述多根纵梁沿第二方向间隔布置，所述第二方向与所述第一方向相交；所述多根横梁和所述多根纵梁相交形成所述多个开口。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，所述横梁与所述纵梁焊接。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，所述纵梁的底面设置有焊接槽，所述横梁与所述焊接槽焊接。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，所述外框体包括两个第一横边梁以及两个纵边梁，所述两个第一横边梁沿所述第一方向间隔设置，所述两个纵边梁沿所述第二方向间隔设置，所述第一横边梁的端部与所述纵边梁的端部固定连接；两个所述第一横边梁以及所述两个纵边梁共同围合形成环形的外框体；所述外框体还包括第二横边梁，所述第二横边梁与所述第一横边梁平行，所述第二横边梁的两端与所述两个纵边梁固定连接，且所述第二横边梁靠近其中一个所述第一横边梁，所述多根横梁和所述多根纵梁位于所述第二横边梁与其中另一个所述第一横边梁之间；所述前面壳固定于靠近所述第二横边梁的所述第一横边梁上。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，靠近所述第二横边梁的所述第一横边梁的前面设置有第一螺纹孔，所述前面壳上设置有第一连接孔，所述电池插箱箱体还包括第一螺钉，所述第一螺钉穿过所述第一连接孔与所述第一螺纹孔螺纹连接；所述第二横边梁以及另外一个所述第一横边梁的顶面分别设置有第二螺纹孔，用于与所述电池模组螺纹连接。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，所述前面壳包括前面板以及设置于所述前面板上的侧围板，所述前面板和所述侧围板共同围合形成向后开口的腔室；所述前面板与所述支撑底座固定连接；所述前面板上设置有过线孔，所述前面板的前面形成所述安装面，所述安装面上还安装有把手；所述侧围板的顶部设置有绑线夹。

作为本申请上述电池插箱箱体的一种改进，所述侧围板的侧面分别设置有固定耳，所述固定耳用于与柜体固定连接；所述固定耳与所述柜体接触的表面设置有导电层。

本申请的第二方面提供一种电池插箱，包括电池模组、电池控制单元、插头以及第一方面所述的电池插箱箱体，所述电池模组固定于所述电池插箱箱体的支撑底座上；所述电池控制单元以及所述插头均固定于所述前面壳的安装面上。

本申请的第二方面提供的电池插箱，由于其包括第一方面所述的电池插箱箱体，因此本申请的第二方面提供的电池插箱也具有与第一方面所述的电池插箱箱体的相同的优点。

本申请的第三方面提供一种电池插箱，包括柜体以及第二方面所述的电池插箱，所述电池插箱固定于所述柜体上。

本申请的第三方面提供的电池柜，由于其包括第二方面所述的电池插箱，因此本申请的第三方面提供的电池柜也具有与第二方面所述的电池插箱的相同的优点。

除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请提供的电池插箱箱体、电池插箱及电池柜所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的电池插箱的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池插箱另一方向的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池插箱的俯视图；

图4为本申请实施例提供的电池插箱的支撑底座的结构示意图；

图5为图4中A区域的放大示意图；

图6为图4中B区域的放大示意图；

图7为图4中C区域的放大示意图；

图8为本申请实施例提供的电池插箱的前面壳的结构示意图。

附图标记说明：

100：支撑底座；101：开口；110：外框体；111：第一横边梁；1111：第一螺纹孔；112：纵边梁；113：第二横边梁；1131：第二螺纹孔；120：横梁；130：纵梁；131：焊接槽；200：前面壳；201：安装面；210：前面板；211：过线孔；220：侧围板；221：绑线夹；230：把手；240：固定耳；241：第一固定板；242：第二固定板；243：固定孔；250：第一螺钉；300：绝缘板；410：电池模组；411：吊装孔；412：第二螺钉；420：电池控制单元；421：输出排；430：插头；440：温度传感器；451：线束；460：串联排。

具体实施方式

电池储能系统在新能源、智能电网、节能技术等领域从发电到用电的各个环节得到越来越广泛的应用，其作用主要包括传统电网的升级改造、调峰调频电力辅助、削峰填谷，提高可再生能源并网能力。

为提高整个电池储能系统的能量密度，储能系统内部需设置尽可能多的电池，然而电池在运行过程中会释放出大量的热量；电池储能系统的电池受温度影响较大，在电池温度超过其安全使用范围时，电池内部产生不可逆反应，影响电池储能系统的使用性能；在电池温度达到电池内部材料燃点时，热量若不及时散发，将会发生热失控现象。因此，电池的散热是储能系统的开发的重要内容之一。

随着科学技术的逐渐进步，人们对能源存储与转化的要求逐渐提高，传统锂离子电池已经不能满足人们对于电池储能的高要求，全固态电池储能系统将是未来的发展方向。与商用锂离子电池相比，全固态电池最突出的优点是安全性。固态电池有望获得更高的能量密度。固态电池有望获得更高的功率密度。固态材料内在的高低温稳定性，为全固态电池工作在更宽的温度范围提供了基本保证。固态电池还具有结构紧凑、规模可调、涉及弹性大等特点。

在储能使用场景中，通常将电池插箱作为最小的单元模块，插装于电池架上，形成储能单元。在相关技术中，为了保护内部的固态电池模组，电池插箱的箱体通常为全包络方案，箱体包覆在固态电池模组的外侧。但是，如此设置使得固态电池模组的散热差，影响固态电池模组的使用寿命。

有鉴于此，本申请实施例提供一种电池插箱的箱体，箱体半包覆电池模组，使得电池模组的至少部分表面暴露而方便散热，提高电池插箱的散热性能，从而利于提高电池模组的使用寿命；并在箱体的外侧设置电池控制单元，方便控制器件的拆装维护。

下面详细描述本申请的实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

图1为本申请实施例提供的电池插箱的结构示意图；图2为本申请实施例提供的电池插箱另一方向的结构示意图；图3为本申请实施例提供的电池插箱的俯视图。

结合图1和图2，本申请实施例的电池插箱包括电池模组410、电池控制单元420、插头430以及电池插箱箱体，电池插箱箱体为电池模组410、插头430提供安装空间，电池控制单元420用于控制电池模组410的工作状态，插头430可以是航插器，用于输出电能，插头430设置有两个，其中一个是正极插头，另外一个是负极插头。

本申请实施例的电池插箱还包括输出排421，输出排421固定于电池插箱箱体的内侧。输出排421设置有两个，其中一个是正极输出排，另外一个是负极输出排。正极输出排通过螺栓固定于电池模组410的正极输出极和正极插头上，负极输出排通过螺栓固定于电池模组410的负极输出极和负极插头上。

通常的，电池插箱设置有多个电池模组410，相邻两个电池模组410的正极输出极和负极输出极之间串联。结合图1至图3，本申请实施例的电池插箱还包括串联排460，串联排460位于电池模组410背离电池控制单元420的一端，串联排460通过螺栓分别固定于相邻两个电池模组410的正极输出极和负极输出极上。

本申请实施例的电池插箱还包括温度传感器440和线束451，温度传感器440可以设置两个，两个温度传感器440分别设置于正负极连接处，温度传感器440通过线束451连接至电池控制单元420。如此，电池控制单元420可以根据温度传感器440检测的温度，控制电池模组410的工作状态。

结合图2，为了方便电池模组410的安装，电池模组410的端部设置吊装孔411，以使吊装设备可以与吊装孔411连接，方便电池模组410的移动。

图4为本申请实施例提供的电池插箱的支撑底座的结构示意图；图5为图4中A区域的放大示意图；图6为图4中B区域的放大示意图；图7为图4中C区域的放大示意图。

继续参照图1至图3，本申请实施例的电池插箱箱体，包括：

支撑底座100，支撑底座100上设置有绝缘板300，绝缘板300用于支撑电池模组410；绝缘板300可以是云母绝缘板300。通过在支撑底座100上设置绝缘板300，保证电池模组410与支撑底座100绝缘，保证安装的可靠性。结合图4，本申请实施例在支撑底座100上设置有多个开口101，如此设置利于提高电池模组410的散热性能。

电池模组410固定于电池插箱箱体的支撑底座100上，示例性的，电池模组410通过螺钉固定于支撑底座100上，或者，电池模组410通过卡接结构固定于支撑底座100上。

前面壳200，前面壳200具有向后开口的腔室，以使得前面壳200套装于支撑底座100的前端，且前面壳200与支撑底座100固定连接，如此设置利于提高前面壳200与支撑底座100连接的稳定性和可靠性。前面壳200背离电池模组410的一侧设置有安装面201，安装面201为前面壳200背离电池模组410的一面。插头430和电池控制单元420均安装于安装面201上，如此设置使得电池控制单元420位于电池插箱的外表面，方便进行电池控制单元420的拆装维护，工序步骤较少，维护简单、效率高。可选的，插头430和电池控制单元420均通过螺钉固定于前面壳200上，固定方式简单、稳定。

由此，本申请实施例的电池插箱箱体，通过支撑底座100和前面壳200形成半包围的方式，以支撑电池模组410，使得电池模组410的至少部分表面暴露，而方便散热；并且，在支撑底座100上设置有开口101，利于进一步提高电池模组410的散热性能，进而利于提高电池模组410的使用寿命。此外，本申请实施例的前面壳200背离电池模组410的一侧设置有安装面201，以安装电池控制单元420和插头430，从而给使得电池控制单元420和插头430位于电池插箱箱体的外表面，方便拆装和维护。

本申请实施例的支撑底座100可以为支撑板结构，并在支撑板结构上设置开口101。或者，继续参照图4，在一些实施例中，支撑底座100包括外框体110、多根横梁120以及多根纵梁130，外框体110为环形框，多根横梁120和多根纵梁130均位于外框体110内；多根横梁120沿第一方向间隔布置，多根纵梁130沿第二方向间隔布置，第二方向与第一方向相交，如此多根横梁120和多根纵梁130相交形成网状结构，进而形成多个开口101。

可选的，第一方向和第二方向垂直，使得横梁120和纵梁130相垂直。当然，这并不是对第一方向和第二方向夹角的限定，例如，第一方向和第二方向的夹角还可以为锐角，此时横梁120和纵梁130的夹角为锐角。

通过上述设置，支撑底座100为框架结构，不仅结构强度高，能够稳定可靠的支撑电池模组410，而且在底部形成多个开口101，方便电池模组410散热，利于提高电池插箱的散热性能。

横梁120与外框体110的连接方式有多种，例如，横梁120与外框体110焊接，连接稳定可靠性；再例如，横梁120和外框体110通过螺钉连接，连接方式稳定。

纵梁130与外框体110的连接方式有多种，例如，纵梁130与外框体110焊接，连接稳定可靠性；再例如，纵梁130和外框体110通过螺钉连接，连接方式稳定。

在其中一些可能的实现方式中，横梁120与纵梁130焊接，如此设置利于提高支撑底座100的刚度和结构强度，满足电池插箱在运输和使用过程中的振动和冲击标准。

结合图4和图7，纵梁130的底面设置有焊接槽131，横梁120与焊接槽131焊接，如此设置，横梁120嵌入至纵梁130内，不仅利于增大焊接面，而且可以进一步提高支撑底座100的结构强度。

可以理解的，在纵梁130与多根横梁120焊接时，纵梁130上设置有多个焊接槽131，每个焊接槽131均横梁120焊接。

继续参照图4，本申请实施例的外框体110包括两个第一横边梁111以及两个纵边梁112，两个第一横边梁111沿第一方向间隔设置，两个纵边梁112沿第二方向间隔设置，在本申请实施例中，第一横边梁111与横梁120平行，纵边梁112与纵梁130平行。第一横边梁111的端部与纵边梁112的端部固定连接，连接方式包括但不限于焊接、螺钉连接等；两个第一横边梁111以及两个纵边梁112共同围合形成环形的外框体110，在本申请实施例中，外框体110为矩形环状，但这并不是对外框体110形状的限定。

本申请实施例的外框体110还包括第二横边梁113，第二横边梁113与第一横边梁111平行，第二横边梁113的两端与两个纵边梁112固定连接，且第二横边梁113靠近其中一个第一横边梁111，多根横梁120和多根纵梁130位于第二横边梁113与其中另一个第一横边梁111之间。

本申请实施例的前面壳200固定于靠近第二横边梁113的第一横边梁111上。如此，本申请实施例的外框体110设置有三个横边梁，前端外侧的横边梁用于与前面壳200固定连接，如此设置利于提高支撑底座100与前面壳200连接的稳定性，还可以避免前面壳200影响横梁120和纵梁130的安装。

在其中一些可能的实现方式中，参照图1、图4以及图6，在靠近第二横边梁113的第一横边梁111的前面设置有第一螺纹孔1111，前面壳200上设置有第一连接孔，电池插箱箱体还包括第一螺钉250，第一螺钉250穿过第一连接孔与第一螺纹孔1111螺纹连接，从而将前面壳200固定于支撑底座100上。

可选的，为了提高前面壳200安装的稳定性和可靠性，沿第一横边梁111的长度方向间隔布置有多个第一螺纹孔1111，例如，四个、五个等，相应的，前面壳200上设置有多个第一连接孔，每个第一连接孔均与一个第一螺纹孔1111相对，如此，前面壳200与支撑底座100之间通过多个第一螺钉250固定连接，进一步提高前面壳200与支撑底座100连接的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，第一螺纹孔1111为直接开设在第一横边梁111上的螺纹孔；在另一些实施例中，第一横边梁111上设置有安装孔，螺母焊接于安装孔中，螺母孔形成第一螺纹孔1111。如此设置，可以避免第一横边梁111设置为实心梁，利于减轻支撑底座100的重量，从而减轻电池插箱的重量。

继续参照图1、图4和图5，电池模组410固定于横边梁上，具体的，第二横边梁113以及另外一个第一横边梁111的顶面分别设置有第二螺纹孔1131，第二螺纹孔1131的轴线方向与第一螺纹孔1111的轴线方向垂直。电池模组410上设置有第二连接孔，第二螺钉412穿过第二连接孔与第二螺纹孔1131螺纹连接，从而将电池模组410固定于支撑底座100上。

可选的，第二横边梁113以及另外一个第一横边梁111的顶面分别设置有多个第二螺纹孔1131，例如，第二横边梁113以及另外一个第一横边梁111的顶面分别设置有四个第二螺纹孔1131，使得电池模组410与支撑底座100形成多个固定连接位置，以提高电池模组410安装的稳定性和可靠性。

图8为本申请实施例提供的电池插箱的前面壳的结构示意图。

结合图1和图8，本申请实施例的前面壳200包括前面板210以及设置于前面板210上的侧围板220，前面板210和侧围板220共同围合形成向后开口的腔室；前面板210与支撑底座100固定连接的第一连接孔；前面板210的前面形成安装面201，以使得插头430和电池控制单元420均安装于前面板210上。

前面板210上设置有过线孔211，方便线束的穿设。前面板210的安装面201上还安装有把手230，方便将电池插箱从柜体中拉出和推进。在附图中，把手230为U型杆结构，但这并不是对把手230形状的限定，只要能够形成握持结构，能够将电池插箱从柜体中拉出和推进即可，例如，把手230还可以为手柄状等。

侧围板220包括顶部侧板、底部侧板、左端侧板以及右端侧板，侧围板220的顶部设置有绑线夹221，方便固定线束。示例性的，电池控制单元420与电池簇管理单元的采集线束可以通过绑线夹221固定到前面壳200上。

本申请实施例的前面壳200通过设置前面板210和侧围板220形成向后开口的腔室，以使得前面壳200能够套设于支撑底座100的前端，提高电池插箱箱体结构的稳定性。

继续参照8，本申请实施例在侧围板220的侧面分别设置有固定耳240，固定耳240分别设置于侧围板220的左端侧板和右端侧板上。固定耳240用于与柜体固定连接，以使得电池插箱可以固定于柜体上。

示例性的，固定耳240为L型板，固定耳240包括第一固定板241和第二固定板242，第一固定板241和第二固定板242为一体成型的一体件，第一固定板241和第二固定板242相互垂直。第一固定板241与侧围板220固定连接，例如，第一固定板241与侧围板220焊接，再例如，第一固定板241与侧围板220通过螺钉连接等。第二固定板242上设置有固定孔243，用于与柜体固定连接。

固定耳240与柜体接触的表面设置有导电层，例如，固定耳240与固体接触的表面喷涂有导电漆层，如此可以使得电池插箱可靠接地，提高电池插箱的安全性。

本申请实施例还提供一种电池柜，其包括柜体以及上述的电池插箱，电池插箱固定于柜体上。本实施例提供的电池插箱的结构、功能和效果与上述实施例相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。

可选的，沿柜体的高度方向可以设置多个电池插箱，提高电池柜的能量密度。

由此，本申请实施例的电池柜，其电池插箱的电池控制单元外置，能够在箱体的外侧进行拆装维护，工序步骤少，维护简单；电池插箱的固定耳设置有导电层，使得电池插箱可靠接地，提高电池插箱的安全性能。在电池拆箱的前面壳上设置有拉手，方便电池拆箱在柜体中拉出和推进。本申请实施例的电池插箱采用半包裹方式，利于提高散热性能。本申请实施例的电池插箱高度控制较低，利于提高电池柜的能量密度。

在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。