电池箱及储能装置的制作方法

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1.本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池箱及储能装置。

背景技术：

2.目前，随着储能行业的进步，储能装置逐渐发展为大容量储能系统，同时，大容量储能系统的储能安全及消防措施也受到了越来越多的关注，其一般采用集中式消防策略，即集中对柜体、集装箱内的电池箱进行灭火。
3.但是，上述的集中式消防策略存在如下缺点：
4.(1)现有技术中的电池箱的电气模块(如控制模块何管理模块等)与电池安装在一个空间内，电气模块在工作时产生的弧光会点燃电芯，使其释放可燃气体，使电池箱内部的气压急剧上升，严重的还可能导致电池箱发生起火、爆炸。
5.(2)现有技术中的大容量储能系统的整体消防方案无法在电池箱内部出现明火时及时进行扑灭，灭火效率较低，容易由单个电芯起火发展成整个电池箱起火，从而触发系统级消防动作。
6.(3)现有技术中的电池箱通过设置防爆阀来防止电池箱爆炸，不利于整个储能系统的防爆，当一个电池箱上的防爆阀打开后，也会对其余的电池箱造成影响，将该电池箱内的高温、高压气体排向其余的电池箱，对其余的电池箱造成不利影响，进而对整个储能系统造成不利影响。

技术实现要素：

7.本实用新型的主要目的在于提供一种电池箱及储能装置，以解决现有技术中的电池箱内的电气模块在工作时产生的弧光会点燃电芯的问题。
8.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池箱，包括：箱体，箱体包括容纳腔和设置在容纳腔的上方的开口部；箱盖，箱盖盖设在箱体上方以封堵开口部；隔板，隔板设置在容纳腔内以将容纳腔分隔为第一腔体和第二腔体；其中，第一腔体用于容纳电池管理系统的电气元件，第二腔体用于容纳电芯。
9.进一步地，电池箱包括消防组件，消防组件设置于箱盖并位于箱盖的靠近第二腔体的一侧，以用于在第二腔体内出现明火时向第二腔体内喷撒灭火药剂。
10.进一步地，灭火药剂为气溶胶、七氟丙烷以及全氟己酮中的至少一种。
11.进一步地，消防组件包括：气溶胶模块，安装于箱盖下方；热敏线，热敏线沿预定轨迹盘绕在箱盖下方且与气溶胶模块连接，热敏线用于在温度值大于或等于预设温度时发生燃烧，以触发气溶胶模块工作，以喷出用于灭火的金属盐微粒；反馈信号线，反馈信号线与气溶胶模块和电池管理系统均电连接，气溶胶模块通过反馈信号线将已工作的信息传递给电池管理系统。
12.进一步地，隔板上设置有：连接排转接件，用于将与第一腔体内的连接排和第二腔体内的连接排之间连接；通讯接头安装孔，用于安装通讯接头。
13.进一步地，连接排转接件的防护等级大于或等于ip66；和/或通讯接头的防护等级大于或等于ip66。
14.进一步地，隔板和电池箱的用于形成第二腔体的侧壁由钢板和设置于钢板的防火材料组成。
15.进一步地，电池箱还包括：防爆器件，第二腔体的腔壁上开设有用于与电池箱的外部连通的防爆安装孔，防爆器件安装在防爆安装孔内，以在第二腔体内的气压大于预设气压时通过防爆器件向电池箱外部排放气体；和/或密封胶条，密封胶条包括相连接的第一密封部和第二密封部，其中，第一密封部设置在箱体和箱盖之间以封堵箱体和箱盖之间的间隙，第二密封部设置在隔板和箱盖之间以封堵隔板和箱盖之间的间隙。
16.进一步地，防爆器件为防爆阀和防爆窗中的至少一种；和/或防爆器件的数量为一个或多个。
17.根据本实用新型的另一方面，提供了一种储能装置，包括上述的电池箱和设置在电池箱内的电芯。
18.应用本实用新型的技术方案，本实用新型的电池箱包括：箱体，箱体包括容纳腔和设置在容纳腔的上方的开口部；箱盖，箱盖盖设在箱体上方以封堵开口部；隔板，隔板设置在容纳腔内以将容纳腔分隔为第一腔体和第二腔体；其中，第一腔体用于容纳电池管理系统的电气元件，第二腔体用于容纳电芯。这样，本实用新型的电池箱通过设置隔板以将电池管理系统的电气元件和电芯分隔开来，在物理上实现了电气元件在工作时产生的弧光与电芯发出的气体之间的弧气分隔，提升了具有该电池箱的储能系统的安全性，降低了因电芯产生的可燃气体扩散到电气元件处而导致电气元件拉弧引燃可燃气体的风险，解决了现有技术中的电池箱内的电气模块在工作时产生的弧光会点燃电芯的问题。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
20.图1示出了根据本实用新型的电池箱的实施例的结构示意图；
21.图2示出了图1所示的电池箱的俯视图。
22.其中，上述附图包括以下附图标记：
23.1、箱体；10、容纳腔；11、第一腔体；12、第二腔体；2、箱盖；3、隔板；4、消防组件；41、气溶胶模块；42、热敏线；43、反馈信号线；5、防爆器件；6、密封胶条；61、第一密封部；62、第二密封部；7、电芯。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
25.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种电池箱，包括：箱体1，箱体1包括容纳腔10和设置在容纳腔10的上方的开口部；箱盖2，箱盖2盖设在箱体1上方以封堵开口部；隔板3，隔板3设置在容纳腔10内以将容纳腔10分隔为第一腔体11和第二腔体12；其中，第一腔体
11用于容纳电池管理系统的电气元件，第二腔体12用于容纳电芯7。
26.这样，本实用新型的电池箱通过设置隔板3以将电池管理系统的电气元件和电芯7分隔开来，在物理上实现了电气元件在工作时产生的弧光与电芯7发出的气体之间的弧气分隔，提升了具有该电池箱的储能系统的安全性，降低了因电芯7产生的可燃气体扩散到电气元件处而导致电气元件拉弧引燃可燃气体的风险，解决了现有技术中的电池箱内的电气模块在工作时产生的弧光会点燃电芯的问题。
27.如图1和图2所示，电池箱包括消防组件4，消防组件4设置于箱盖2并位于箱盖2的靠近第二腔体12的一侧，以用于在第二腔体12内出现明火时向第二腔体12内喷撒灭火药剂。
28.可选地，灭火药剂为气溶胶、七氟丙烷以及全氟己酮中的至少一种，具体的消防组件4的灭火原理及安装形式会因灭火药剂的不同而有所差别。
29.本实用新型的消防组件4包括：气溶胶模块41，安装于箱盖2下方；热敏线42，热敏线42沿预定轨迹盘绕在箱盖2下方且与气溶胶模块41连接，热敏线42用于在温度值大于或等于预设温度时发生燃烧，当热敏线42燃烧至气溶胶模块41处时，就会触发气溶胶模块41工作，以喷出用于灭火的金属盐微粒；反馈信号线43，反馈信号线43与气溶胶模块41和电池管理系统均电连接，气溶胶模块41通过反馈信号线43将已工作的信息传递给电池管理系统。
30.具体地，气溶胶模块41包含气溶胶和用于容纳气溶胶的结构，气溶胶模块41安装在箱盖2的中心位置处，两侧各拉出一根热敏线42盘绕在箱盖2下方，以确保热敏线42的盘绕路径能够经过电池箱内的各个电芯7上方，从而能够实时监控各个电芯7是否发生着火。
31.气溶胶的灭火机理如下：
32.(1)吸热降温：气溶胶模块喷出的金属盐微粒在高温下吸收大量的热，经过热熔、气化等物理吸热过程，降低了火焰的温度，使燃烧反应的速度得到一定的抑制。
33.(2)化学抑制：气体化学抑制，即在高温作用下，气溶胶所分解的气化金属离子或失去电子的阳离子可以与燃烧中的活性基团发生亲和反应，反复消耗活性基团，减少燃烧自由基；固相化学抑制，即气溶胶中的微粒粒径很小，具有很大的表面积和表面能，可吸附燃烧中的活性基团，并发生化学作用，大量消耗燃烧中的活性基团，减少燃烧自由基。
34.(3)降低氧浓度：气溶胶所分解的n2和co2等可降低燃烧时氧浓度，但是其速度是缓慢的，灭火作用远远小于吸热降温和化学抑制。
35.本实用新型的消防组件4仅通过反馈信号线43将工作信号反馈给电池管理系统，通知电池管理系统该电池箱的消防组件4已启动消防动作，且消防组件4的启动只会受到相应的电池箱内部的环境的影响，降低了因通讯故障而造成的误操作或是因通讯中断而造成消防系统没有动作，延误灭火的黄金时间的现象的发生。
36.这样，本实用新型通过在电池箱内部安装独立的消防组件4，当第二腔体12内出现明火时便会直接启动消防组件4，同时将工作信号反馈给电池管理系统，一个电池箱就是一个独立的消防单元，单个电池箱出现问题并不会影响到其他电池箱的正常使用，更不会造成整个储能系统因故障而停运，大大提升了电池箱的安全性能，也提升了整个储能系统的安全性能，降低了电池箱发生着火、爆炸的风险，从而提升了整个储能系统的运营周期和整体收益。
37.本实用新型的隔板3上设置有：连接排转接件，用于将与第一腔体11内的连接排和第二腔体12内的连接排之间连接；通讯接头安装孔，用于安装通讯接头，通讯接头用于将第一腔体11和第二腔体12内的相关联的各个部件之间通讯连接，反馈信号线43即可通过通讯接头与第一腔体11内的电池管理系统的相应的电气元件连接。
38.优选地，连接排转接件的防护等级大于或等于ip66；和/或通讯接头的防护等级大于或等于ip66。
39.优选地，隔板3和电池箱的用于形成第二腔体12的侧壁均由钢板和设置于钢板的防火材料组成。
40.这样，确保了第二腔体12能够达到足够的防火要求，使第二腔体12内着火不会影响第一腔体11或其他区域。
41.本实用新型的电池箱还包括：防爆器件5，第二腔体12的腔壁上开设有用于与电池箱的外部连通的防爆安装孔，防爆器件5安装在防爆安装孔内，以在第二腔体12内的气压大于预设气压时通过防爆器件5向电池箱外部排放气体；和/或密封胶条6，密封胶条6包括相连接的第一密封部61和第二密封部62，其中，第一密封部61设置在箱体1和箱盖2之间以封堵箱体1和箱盖2之间的间隙，第二密封部62设置在隔板3和箱盖2之间以封堵隔板3和箱盖2之间的间隙。
42.可选地，防爆器件5为防爆阀和防爆窗中的至少一种；和/或防爆器件5的数量为一个或多个。
43.防爆器件5不仅能够在第二腔体12内气压升高时将气体排出以平衡第二腔体12内外的压力，还能够在消防组件4工作时排出第二腔体12内的空气以平衡第二腔体12内的气压；一旦第二腔体12内的火势没有控制住，电芯7所释放的气体的剧烈增加就会使第二腔体12内的气压超过预设气压，防爆器件5将会启动以定向排气，从而降低第二腔体12内发生爆炸的风险。
44.这样，在本实用新型的电池箱中，隔板3起到了第一级防护作用，消防组件4起到了第二级防护作用，防爆器件5起到了第三级防护作用，通过建立多级安全防护结构，大大地降低了安全事故的发生几率。另外，单个电池箱的独立消防、防爆有利于降低电池的售后成本，提升售后效率，维修时仅需更换损坏的电池箱即可，不会出现在集中式气体消防模式下需更换钢瓶或重新加注灭火介质的问题。
45.本实用新型还提供了一种储能装置，包括上述的电池箱和设置在电池箱内的电芯7。
46.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
47.本实用新型的电池箱包括：箱体1，箱体1包括容纳腔10和设置在容纳腔10的上方的开口部；箱盖2，箱盖2盖设在箱体1上方以封堵开口部；隔板3，隔板3设置在容纳腔10内以将容纳腔10分隔为第一腔体11和第二腔体12；其中，第一腔体11用于容纳电池管理系统的电气元件，第二腔体12用于容纳电芯7。这样，本实用新型的电池箱通过设置隔板3以将电池管理系统的电气元件和电芯7分隔开来，在物理上实现了电气元件在工作时产生的弧光与电芯7发出的气体之间的弧气分隔，提升了具有该电池箱的储能系统的安全性，降低了因电芯7产生的可燃气体扩散到电气元件处而导致电气元件拉弧引燃可燃气体的风险，解决了现有技术中的电池箱内的电气模块在工作时产生的弧光会点燃电芯的问题。
48.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
49.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
50.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
51.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
52.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
53.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种电池箱，其特征在于，包括：箱体(1)，所述箱体(1)包括容纳腔(10)和设置在所述容纳腔(10)的上方的开口部；箱盖(2)，所述箱盖(2)盖设在所述箱体(1)上方以封堵所述开口部；隔板(3)，所述隔板(3)设置在所述容纳腔(10)内以将所述容纳腔(10)分隔为第一腔体(11)和第二腔体(12)；其中，所述第一腔体(11)用于容纳电池管理系统的电气元件，所述第二腔体(12)用于容纳电芯(7)。2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱包括消防组件(4)，所述消防组件(4)设置于所述箱盖(2)并位于所述箱盖(2)的靠近所述第二腔体(12)的一侧，以用于在所述第二腔体(12)内出现明火时向所述第二腔体(12)内喷撒灭火药剂。3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，所述消防组件(4)包括：气溶胶模块(41)，安装于所述箱盖(2)下方；热敏线(42)，所述热敏线(42)沿预定轨迹盘绕在所述箱盖(2)下方且与所述气溶胶模块(41)连接，所述热敏线(42)用于在温度值大于或等于预设温度时发生燃烧，以触发所述气溶胶模块(41)工作，以喷出用于灭火的金属盐微粒；反馈信号线(43)，所述反馈信号线(43)与所述气溶胶模块(41)和所述电池管理系统均电连接，所述气溶胶模块(41)通过所述反馈信号线(43)将已工作的信息传递给所述电池管理系统。4.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述隔板(3)上设置有：连接排转接件，用于将与所述第一腔体(11)内的连接排和所述第二腔体(12)内的连接排之间连接；通讯接头安装孔，用于安装通讯接头。5.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于，所述连接排转接件的防护等级大于或等于ip66；和/或所述通讯接头的防护等级大于或等于ip66。6.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述隔板(3)和所述电池箱的用于形成所述第二腔体(12)的侧壁由钢板和设置于所述钢板的防火材料组成。7.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述电池箱还包括：防爆器件(5)，所述第二腔体(12)的腔壁上开设有用于与所述电池箱的外部连通的防爆安装孔，所述防爆器件(5)安装在所述防爆安装孔内，以在所述第二腔体(12)内的气压大于预设气压时通过所述防爆器件(5)向所述电池箱外部排放气体；和/或密封胶条(6)，所述密封胶条(6)包括相连接的第一密封部(61)和第二密封部(62)，其中，所述第一密封部(61)设置在所述箱体(1)和所述箱盖(2)之间以封堵所述箱体(1)和所述箱盖(2)之间的间隙，所述第二密封部(62)设置在所述隔板(3)和所述箱盖(2)之间以封堵所述隔板(3)和所述箱盖(2)之间的间隙。8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于，所述防爆器件(5)为防爆阀和防爆窗中的至少一种；和/或所述防爆器件(5)的数量为一个或多个。9.一种储能装置，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电池箱和设置在所
述电池箱内的电芯(7)。

技术总结

本实用新型提供了一种电池箱及储能装置，电池箱包括：箱体，箱体包括容纳腔和设置在容纳腔的上方的开口部；箱盖，箱盖盖设在箱体上方以封堵开口部；隔板，隔板设置在容纳腔内以将容纳腔分隔为第一腔体和第二腔体；其中，第一腔体用于容纳电池管理系统的电气元件，第二腔体用于容纳电芯，以解决现有技术中的电池箱内的电气模块在工作时产生的弧光会点燃电芯的问题。的问题。的问题。