一種鋰電池模塊箱的製作方法

2023-06-17 13:54:54 4

本實用新型涉及一種安裝在軌道車輛上的鋰電池模塊箱。

背景技術：

近年來軌道交通車輛輔助供電系統逐步使用鋰電池系統，鋰電池的核心是電芯，一套鋰電池系統的電芯數量多達幾百隻，通過不同的串並聯方式可輸出不同的供電電壓及電流。為保護電芯正常工作，需要設置電芯集成模塊，鋰電池箱即是將幾百隻電芯按照串並聯要求分組集成為單獨的多組電池模塊，形成多個鋰電池模塊箱，多個鋰電池模塊箱互聯組成整體的鋰電池箱，滿足車下可供安裝鋰電池箱的空間限制，且要確保其使用安全可靠，並方便安裝、檢修及更換等的要求。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是，提供一種結構簡單、體積小，利於安裝及檢修的鋰電池模塊箱。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種鋰電池模塊箱，包括箱體，在所述箱體內安裝有電芯支撐板，所述電芯支撐板包括相對平行設置的兩塊，兩塊所述電芯支撐板之間固定有多個平行排列的電芯，多個所述電芯的極柱之間根據串並聯的關係通過電芯連接板連接，在所述箱體上設置有用於吊裝的吊耳及出線口。

進一步，在兩塊所述電芯支撐板上一一對應設置有多個安裝孔，所述電芯的兩端部固定在對應的安裝孔內。

進一步，兩塊所述電芯支撐板之間通過多個連接杆固定連接。

進一步，所述箱體由框架及安裝在框架上的頂板、側板及底板圍成，所述底板為金屬板，在底板上設置一層絕緣板，所述頂板和側板為非金屬板。

進一步，所述框架至少朝向所述電芯支撐板的一側面為鋸齒形狀，鋸齒形狀的凸點抵靠在所述電芯支撐板上。

進一步，所述框架、頂板、側板及底板之間均採用螺栓固定連接。

進一步，所述箱體的頂部通過臺階狀的結構分成高低兩個部分，所述出線口設置在位置低的部分上。

進一步，在所述箱體上設置有若干個散熱小孔。

進一步，所述吊耳固定在所述電芯支撐板上，在所述箱體上對應開有供吊耳穿過的開口。

進一步，所述開口為沉孔，吊耳在自然狀態時容置在開口內。

綜上內容，本實用新型所述的一種鋰電池模塊箱，將多個電芯固定在兩塊平行的電芯支撐板上，且在箱體上設置有用於吊裝的吊耳，不但可以保證電芯安裝、檢修、搬運更為方便，同時將多個電芯集成在一起組成單獨的電池模塊，有利於簡化電池模塊箱的結構，減小電池模塊箱的體積。另外，該電池模塊箱的箱體採用非金屬材料，不但可以減輕箱體的重量，而且使電池模塊箱具有絕緣、防腐、阻燃、使用安全可靠等特點。該電池模塊箱全部採用可拆卸式螺栓連接，方便維修及拆解，節約製造成本。

附圖說明

圖1是本實用新型鋰電池模塊箱結構示意圖；

圖2是本實用新型鋰電池模塊箱內部結構示意圖；

圖3是本實用新型鋰電池模塊箱內部結構示意圖；

圖4是本實用新型鋰電池模塊箱的底板結構示意圖。

如圖1至圖4所示，箱體1，電芯2，電芯支撐板3，安裝孔4，電芯連接板5，連接杆6，框架7，頂板8，側板9，底板10，散熱小孔11，絕緣板12，吊耳13，開口14，出線口15，臺階狀結構16。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1至圖3所示，本實用新型提供的一種鋰電池模塊箱，多個鋰電池模塊箱與箱之間通過電線連接形成整體的鋰電池箱，鋰電池箱整體安裝在軌道車輛上。每個鋰電池模塊箱一般安裝有30個鋰電池，軌道車輛上大約安裝有九個這樣的鋰電池模塊箱，即軌道車輛上大約安裝有270個鋰電池。

每個鋰電池模塊箱包括箱體1，在箱體1內安裝有30個圓柱形的電芯2，多個電芯2之間平行排列設置。在箱體1內還安裝有電芯支撐板3，電芯支撐板3包括相對平行設置的兩塊，電芯2的兩端分別固定在兩塊電芯支撐板3上，兩塊電芯支撐板3之間通過多個連接杆6固定連接。在兩塊電芯支撐板3上一一對應設置有多個安裝孔4，圓柱形電芯2的兩端部固定在兩塊電芯支撐板3對應的安裝孔4內，電芯2安裝簡單方便。本實施例中，在電芯支撐板3之間安裝30個電芯2，電芯2的數量可以根據需要增加或減少，此種安裝結構利於根據需要安裝電芯2的數量設計電芯支撐板3的尺寸大小及其上安裝孔4的數量。利用兩塊電芯支撐板3將多個電芯2集成在一起組成單獨的電池模塊箱，有利於簡化電池模塊箱的結構，減小電池模塊箱的體積。每塊電芯支撐板3上的安裝孔4之間要留有足夠的間隙，保證在安裝後電芯2之間留有一定的間隙，使電芯2之間互不擠壓，利於電芯2之間的散熱。同時，安裝孔4之間留有足夠的間隙，也使得電芯支撐板3的強度提高，增強了電芯支撐板3的承載能力。本實施例中，電芯支撐板3優選採用尼龍+玻璃纖維的複合材料，尼龍+玻璃纖維的複合材料絕緣性好、耐腐蝕、強度高、機加工性好，防火阻燃性能滿足軌道交通要求的防火標準，用以提高電芯支撐板3的絕緣、防腐、阻燃、強度性能。

多個電芯2的極柱之間通過電芯連接板5連接，用於實現多個電芯2之間的串並聯關係，安裝靈活方便，如圖2和圖3中所示，本實施例中，30個電芯2的電極之間共通過六塊電芯連接板5連接。

如圖1、圖2和圖4所示，箱體1由框架7及安裝在框架7上的頂板8、側板9及底板10圍成，框架7由立梁和橫梁拼接而成，頂板8、側板9及底板10與框架7之間通過螺栓固定連接，框架7的立梁和橫梁之間也使用螺栓連接，用以方便拆卸、更換，利於檢修維護，同時降低製造成本。

因充電後電芯2及電芯連接板5均帶電，為保護電芯2及電芯連接板5，並保證安裝過程中的操作安全性，本實施例中，用於保護電芯2及電芯連接板5的頂板8和側板9均採用非金屬護板，特別優選採用尼龍+玻璃纖維的複合材料，尼龍+玻璃纖維的複合材料絕緣性好、耐腐蝕、強度高，機加工性好，防火阻燃滿足軌道交通要求的防火標準。因電池模塊箱安裝在不鏽鋼電池臺車內，使用過程中會存在振動，因此為了增強箱體1的強度，底板10採用金屬板，為減輕重量選用鋁板，為了保證絕緣性能，在鋁板內側貼有一層非金屬的絕緣板12。絕緣板12、頂板8和側板9對其中的電芯2進行絕緣保護，工作安全可靠。在側板9及底板10上設置有若干個散熱小孔11，可以保證電芯2使用過程中產生的熱量及時散發出去，同時也有利於減輕箱體1的重量。

本實施例中，框架7的橫梁及立梁均設計為至少朝向電芯支撐板3的一側面為鋸齒形狀的結構，僅鋸齒形狀的凸點抵靠在電芯支撐板3上，電芯2的端面處於鋸齒的凹面範圍內，保證不受擠壓。通過框架7的橫梁及立梁與電芯支撐板3固定在一起，這種設計可使側板9僅為3mm的非金屬薄板，相比側板整體式設計節約成本，並且減輕重量。

圖1和圖3所示，為了方便電池箱搬運、安裝，在箱體1上設置有用於吊裝的四個吊耳13，四個吊耳13設置在箱體1頂板8的四個角處，為保證強度，吊耳13採用不鏽鋼材料，吊耳13採用拉環式設計，以保證安裝搬運方便。本實施例中，吊耳13固定在電芯支撐板3的頂部，方便整組電芯的搬運，在箱體1的頂板8上對應開有供吊耳13穿過的開口14，開口14優選採用沉孔的結構，吊耳13在自然狀態時翻轉隱藏在開口14內，既美觀又節約空間。

如圖1和圖2所示，在箱體1的頂板8上設置有出線口15，以方便電池箱與箱之間的連線。本實施例中，優選將箱體1的頂板8通過臺階狀結構16分成高低兩個部分，出線口15設置在位置低的部分上，方便對外接線，同時可節約安裝空間。

本實用新型提供的鋰電池模塊箱，整體採用框架式結構，且將多個電芯固定在兩塊平行的電芯支撐板上，不但可以保證電芯安裝、檢修、搬運更為方便，同時也有利於減小電池模塊箱的體積。另外，該電池模塊箱的箱體採用非金屬材料，不但可以減輕箱體的重量，而且使電池模塊箱具有絕緣、防腐、阻燃、使用安全可靠等特點。該電池模塊箱全部採用可拆卸式螺栓連接，方便維修及拆解，節約製造成本。

如上所述，結合附圖所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。