一种液态金属电池模组保温箱制造技术

本实用新型专利技术提出了一种液态金属电池模组保温箱，其由外至内依次包括外壁层、复合保温层、抑制辐射反射层和保温箱内腔，其中：所述复合保温层包括内层莫来石纤维保温层、中层金属真空保温层和外层莫来石纤维保温层，或者所述复合保温层包括内、中、外三层莫来石纤维保温层；所述抑制辐射反射层为单侧镜面不锈钢板，其镜面向内设置；所述保温箱内腔中设置有分层放置的液态金属电池模组。所述保温箱由外至内依次包括外壁层、复合保温层、抑制辐射反射层和保温箱内腔，结构简单、保温功耗低，有利于将液态金属电池模组保温箱体积做大，满足液态金属电池模块大型化的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属电池模组保温箱
本技术涉及电化学储能领域，特别涉及一种液态金属电池模组保温箱。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，能源问题日益成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，发展风能、太阳能等新能源、提高能源的使用效率是解决能源问题的有效途径。但风能、太阳能存在稳定性低、有地域和时域限制的缺点。大容量储能系统的运用，可对电网进行调峰，对负荷进行削峰填谷，有效的增强风力发电、太阳能发电系统的运行稳定性、提高电能质量。液态金属电池是一类低成本、高效率、长寿命的新型储能电池技术，在电网的规模储能中有很好的应用前景。液态金属电池属于高温电池，运行温度一般在400-600℃，故电池运行需要具有加热保温的装置，而保温箱稳定运行的最高设计温度为600℃，还需保证保温箱工作过程中箱内最大温差小于20℃。现有技术中的保温箱一般应用在钠硫电池，最高温度只有350℃，且保温箱内最大温差控制为30℃，如钠硫电池专用保温箱(申请号：CN201010584548.7)、一种钠硫电池模块保温箱(申请号：CN201410106677.3)等。现有技术中专门针对液态金属电池的保温箱较少，例如，一种液态金属电池及液态金属电池千瓦级模组(申请号：CN201410777993.3)用到的保温箱设计，加热部分依靠电池组自身的焦耳热以及箱内电池组间的加热隔板维持箱内温度，采用的多层加热隔板会占用过多的空间，极大降低了电池模组总的能量效率，而且仅利用电池自身的产热量设计保温层的厚度虽减小了保温层厚度，却增大了加热隔板的电功耗，不利于节能环保。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种液态金属电池模组保温箱，其内部空间利用率高，结构装配简单，保温功耗低。为了解决上述技术问题，本技术的解决方案是这样实现的：一种液态金属电池模组保温箱，保温箱由外至内依次包括外壁层、复合保温层、抑制辐射反射层和保温箱内腔，其中：所述复合保温层包括内层莫来石纤维保温层、中层金属真空保温层和外层莫来石纤维保温层，或者所述复合保温层包括内、中、外三层莫来石纤维保温层；所述抑制辐射反射层为单侧镜面不锈钢板，其镜面向内设置；所述保温箱内腔中设置有分层放置的液态金属电池模组，每层均可布置相同数量的单体电池，每层支撑结构由起受力作用的不锈钢板件和起绝缘及定位作用的耐火砖型腔组成，每层单体电池及型腔以方形阵列的方式列置于各层。另外，所述外壁层可以由不锈钢板制成。所述保温箱由外至内依次包括外壁层、复合保温层、抑制辐射反射层和保温箱内腔，结构简单、保温功耗低，有利于将液态金属电池模组保温箱体积做大，满足液态金属电池模块大型化的要求。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述复合保温层由金属真空保温板和复合材料保温板构成。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述保温箱的侧面和底面的复合保温层中嵌入有电热丝和电加热管。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述保温箱的侧面和底面嵌入布置有电热丝，所述保温箱的中部设置有电加热管。具体可以根据箱体的总体尺寸来确定所需电加热管的数量和排列形式。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，在所述保温箱内腔的下底面靠近电热丝的位置布置有热电偶。所述热电偶，可以通过补偿导线连至电池管理系统。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，在所述保温箱内腔的上、下底面靠近电加热管的位置布置有热电偶。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述中层金属真空保温层由不锈钢板折弯焊接而成，所述中层金属真空保温层内设有吸气剂。其中，所述吸气剂可以由Zr、Fe、V、Zn、Si、Mn、Cr、Ti等材料以一定质量分数构成的中温激活的锆钒铁非蒸散型吸气剂，或者所述吸气剂可以为氧化钙干燥剂、非蒸散型锆钒铁吸气剂以及钡锂吸气剂压入金属环内而制成的复合吸气剂。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述分层放置的液态金属电池模组之间、每层电池之间采用耐高温导线连接。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述液态金属电池模组分层的支撑结构由下部不锈钢支撑板件和上部高温耐火砖型腔构成。进一步的，所述保温箱的箱体底部横竖两个方向分别设置了限制耐火砖型腔移位的、用于定位每层电池组件的耐火砖定位件。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述抑制辐射反射层与所述内层莫来石纤维保温层在保温箱的四个侧面交错布置，并在所述内层莫来石纤维保温层靠近保温箱内腔的一侧绕制有电热丝。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述电热丝、电加热管和/或热电偶的温度控制线路连接电池管理系统(BMS)，通过电池管理系统(BMS)对电热丝和电加热管的启停控制，实现点对点温度控制，其能够保证液态金属电池模组保温箱工作时，内部任意两点之间的温度差都控制在20℃以内，使液态金属电池模块保温箱的温度场适合于液态金属电池的工作，并且通过对保温箱内各热电偶的监测和对电热丝及电加热管的加热控制，最快可实现30分钟内保温箱内部温度从室温加热到700℃，即最快加热速度达22.6℃/min。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述电池管理系统，通过对保温箱内各热电偶的监测及温度控制电路，可控制保温箱内从室温到目标温度的加热过程中保温箱内最大温差小于30℃，并可控制液态金属电池模块正常运行过程即保温过程中保温箱内最大温差小于20℃，保证了整个系统工作过程的温度均匀性。本技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述的电池管理系统，通过温控仪表初期的自整定过程，可以对加热速度、保温环境进行智能识别和记忆，有效减少温控过程的无功功耗，且保温效果显著，长时间保温550℃的功耗可控制在200W以内。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为表示本专利一种实施方式所涉及的液态金属电池模组保温箱的立体透视图；图2为图1中液态金属电池模组保温箱的横切剖视图；图3为图1中液态金属电池模组保温箱的纵切剖视图；图4为图1中液态金属电池模组保温箱的俯视图；图5为图1中液态金属电池模组保温箱的支撑架构图；图6为图1中液态金属电池模组保温箱的内腔分层结构示意图；图7为图1中液态金属电池模组保温箱的内腔分层结构主视图；图8为图1中液态金属电池模组保温箱的内腔分层结构俯视图；图9为图1中液态金属电池模组保温箱的底板内层莫来石纤维保温层内嵌电热丝结构示意图；图10为图1中液态金属电池模组保温箱的电池管理系统的温控过程示意图；图11为本专利另一种实施方式涉及的液态金属电池模组保温箱的立体示意图；图12为图11中液态金属电池模组保温箱的横切剖视图；图13为图11中液态金属电池模组保温箱的纵切剖视图；图14为图11中液态金属电池模组保温箱的支撑架构图；图15为图11中液态金属电池模组保温箱的内腔分层结构示意图；图16为图11中液态金属电池模组保温箱的保温箱内腔分层结构主视图；图17为图11中液态金属电池模组保温箱的内腔分层结构俯视图；图18为图11中液态金属电池模组保温箱的前侧内层莫来石纤维保温层内嵌电热丝结构示意图；图19为图11中液态金属电池模组保温箱的底板内层莫来石纤维保温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态金属电池模组保温箱，其特征在于，保温箱由外至内依次包括外壁层、复合保温层、抑制辐射反射层和保温箱内腔，其中：所述复合保温层包括内层莫来石纤维保温层、中层金属真空保温层和外层莫来石纤维保温层，或者所述复合保温层包括内、中、外三层莫来石纤维保温层；所述抑制辐射反射层为单侧镜面不锈钢板，其镜面向内设置；所述保温箱内腔中设置有分层放置的液态金属电池模组。

【技术特征摘要】
1.一种液态金属电池模组保温箱，其特征在于，保温箱由外至内依次包括外壁层、复合保温层、抑制辐射反射层和保温箱内腔，其中：所述复合保温层包括内层莫来石纤维保温层、中层金属真空保温层和外层莫来石纤维保温层，或者所述复合保温层包括内、中、外三层莫来石纤维保温层；所述抑制辐射反射层为单侧镜面不锈钢板，其镜面向内设置；所述保温箱内腔中设置有分层放置的液态金属电池模组。2.根据权利要求1所述的液态金属电池模组保温箱，其特征在于，所述复合保温层由金属真空保温板和复合材料保温板构成。3.根据权利要求1所述的液态金属电池模组保温箱，其特征在于，所述保温箱的侧面和底面的复合保温层中嵌入有电热丝和电加热管。4.根据权利要求1所述的液态金属电池模组保温箱，其特征在于，所述保温箱的侧面和底面嵌入布置有电热丝，所述保温箱的中部设置有电加热管。5.根据权利要求4所述的液态金属电池模组保温箱，其特征在于，在所述保温箱内腔的下底面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玘，黎朝晖，蒋凯，徐振轩，王康丽，胡林，李建颖，方瑛，何亚玲，陈金玲，
申请(专利权)人：东莞威胜储能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44