一种气封可拆装式锂浆料电池模块组系统及其电池模块技术方案

本发明专利技术提供了一种气封可拆装式锂浆料电池模块，包括外壳以及锂浆料电池单体。外壳包括外壳顶盖和外壳下壳体，外壳顶盖以可拆装的方式连接于外壳下壳体并形成外壳内腔。锂浆料电池单体壳包括单体壳顶盖和单体壳下壳体，单体壳顶盖以可拆装的方式连接于单体壳下壳体，在单体壳顶盖与锂浆料电池单体壳内的电解液液面之间形成锂浆料电池单体内腔。外壳内腔的气压大于等于锂浆料电池单体内腔的气压。通过本发明专利技术可以以简便的方式对锂浆料电池模块和锂浆料电池单体进行拆装，从而能够便于对锂浆料电池进行定期更换电解液以及进行排气。另外，利用锂浆料电池模块的外壳内腔与锂浆料电池单体内腔之间的压差能够更好地实现密封。

A gas seal detachable lithium paste battery module assembly system and battery module thereof

The invention provides a gas seal detachable lithium paste battery module, which comprises a shell and a lithium paste battery monomer. The outer shell includes a top cover of the outer shell and a lower shell. The top cover of the outer shell is connected to the lower shell of the outer shell in a detachable manner and forms an inner cavity of the outer shell. The single shell of the lithium slurry battery consists of a single shell top cover and a single shell under the shell. The top cover of the single shell is connected to a single shell shell in a disassembly way. The inner cavity of the lithium slurry battery cell is formed between the top cover of the single shell and the electrolyte liquid of the lithium slurry battery single shell. The pressure in the inner chamber of the shell is greater than or equal to the air pressure in the inner cavity of the lithium paste battery. Through the invention, the lithium slurry battery module and the lithium slurry battery monomer can be disassembled in a simple way, so that the lithium slurry battery can be easily replaced by the electrolyte and exhaust. In addition, the pressure difference between the inner cavity of the shell of the lithium slurry battery module and the inner cavity of the lithium slurry battery monomer can be better sealed.

【技术实现步骤摘要】
一种气封可拆装式锂浆料电池模块组系统及其电池模块
本专利技术涉及锂浆料电池领域，具体地涉及一种气封可拆装式锂浆料电池模块组系统及其电池模块。
技术介绍
锂离子电池是以嵌锂化合物作为正负极材料的新型高能电池，与铅酸电池、镍氢电池相比具有比能量高、电压高、自放电小、循环性能好和寿命长等一系列的优点，越来越受到人们的关注。目前，锂离子电池中的方形硬壳电池采用焊接的方式连接壳盖和下壳体，在电池回收的时候需采用切割等破坏性方式将电池壳盖和下壳体分开，因此增加了电池回收成本并且降低了电池回收效率和利用率。另外，锂离子电池通常采用一次性防爆阀来解决电池内部气压增大的问题。通过气压将防爆阀压破来达到排气的目的，但是这种方式使得电芯与空气接触而无法继续使用。锂浆料电池是一种新型的锂电池。锂浆料电池包含电极片和电解液，电极片中含有导电浆料。导电浆料含有一定比例在电解液中悬浮或沉淀的导电颗粒，当电池受到外部冲击或震荡时，由于此部分导电颗粒没有粘接固定，因此可以在电解液中局部移动，形成动态的导电网络。锂浆料电池中的导电浆料可以避免传统锂电池电极材料脱落或松动造成的电池容量下降问题和循环寿命衰减问题。由于锂浆料电池可通过定期更换电解液、排气等方式有效地延长使用寿命，因此采用传统的锂离子电池模块的焊接密封和排气方式显然已经不能够满足上述的定期更换电解液、排气等方面的需求。
技术实现思路
针对以上存在的问题，本专利技术提供一种气封可拆装式锂浆料电池模块，在锂浆料电池模块的外壳和锂浆料电池单体的单体壳上均设有可拆装连接部，通过可拆装连接部可以以简便的方式对锂浆料电池模块的外壳和锂浆料电池单体的单体壳进行拆装，从而能够便于对锂浆料电池进行定期更换电解液以及进行排气。另外，为了确保锂浆料电池模块的密封效果，利用锂浆料电池模块的外壳内腔与锂浆料电池单体内腔之间的压差来更好地实现密封。此外，本专利技术还提供了一种气封可拆装式锂浆料电池模块组系统，其包括上述气封可拆装式锂浆料电池模块以及气压密封防爆系统。气压密封防爆系统能够实现对多个可拆装式锂浆料电池模块的统一管理和在线实时维护。本专利技术提供的技术方案如下：根据本专利技术提供一种气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，气封可拆装式锂浆料电池模块包括外壳以及设置于外壳内的多个锂浆料电池单体。外壳包括：外壳顶盖和外壳下壳体，外壳顶盖以可拆装的方式连接于外壳下壳体，由外壳顶盖和外壳下壳体形成外壳内腔；锂浆料电池单体包括：锂浆料电池单体壳和电芯，锂浆料电池单体壳包括单体壳顶盖和单体壳下壳体，单体壳顶盖以可拆装的方式连接于单体壳下壳体，电芯容置于锂浆料电池单体壳内的电解液中，在单体壳顶盖与锂浆料电池单体壳内的电解液液面之间形成锂浆料电池单体内腔。其中，在外壳内腔和/或锂浆料电池单体内腔内容置有干燥气体。外壳内腔的气压大于等于锂浆料电池单体内腔的气压，其目的在于使得外壳内腔与锂浆料电池单体内腔之间形成压差，该压差有助于加强单体壳顶盖与单体壳下壳体之间的密封。由于根据本专利技术的锂浆料电池单体并不是通过传统的焊接方式进行密封，而是通过可拆装连接部进行连接密封，因此为了确保整个锂浆料电池单体的密封性能达到要求，在通过可拆装连接部进行密封的基础上进一步利用外壳内腔与锂浆料电池单体内腔的压差来加强密封。锂浆料电池单体壳内可以抽真空或者留有少量干燥气体，锂浆料电池模块的外壳内腔的气压需大于等于锂浆料电池单体壳内的气压，从而有效地利用压差实现密封。优选地，外壳内腔的气压大于一个大气压。上述干燥气体可以为氮气、空气、阻燃气体(例如六氟化硫)和惰性气体(氦、氖、氩、氪、氙)中的一种或几种混合。优选地，干燥气体的含水量≤0.1ppm。为了实现锂浆料电池单体的单体壳顶盖与单体壳下壳体之间的连接密封，在单体壳顶盖设有顶盖可拆装连接部并在单体壳下壳体设有下壳体可拆装连接部，在外壳内腔与锂浆料电池单体内腔之间的压差作用下顶盖可拆装连接部与下壳体可拆装连接部能够紧密接合。其中，单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部与单体壳下壳体的下壳体可拆装连接部可通过卡合、螺栓连接或粘合等方式连接。通过上述可拆装连接部可以快速地对锂浆料电池单体进行拆装而不对其造成损坏，因此可以便于锂浆料电池的维护以及回收再生。另外为了加强密封性能，在单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部与单体壳下壳体的下壳体可拆装连接部之间可设有至少一个密封圈。为了实现锂浆料电池模块的外壳顶盖与外壳下壳体之间的连接密封，在外壳顶盖设有顶盖可拆装连接部并在外壳下壳体设有下壳体可拆装连接部，外壳顶盖的顶盖可拆装连接部与外壳下壳体的下壳体可拆装连接部可通过卡合、螺栓连接或粘合等方式连接。通过上述可拆装连接部可以快速地对锂浆料电池模块进行拆装而不对其造成损坏，因此可以便于锂浆料电池的维护以及回收再生。另外为了加强密封性能，在外壳顶盖的顶盖可拆装连接部与外壳下壳体的下壳体可拆装连接部之间可设有至少一个密封圈。在锂浆料电池模块的外壳内腔中可以仅容置干燥气体，或者在外壳内腔中可以容置干燥气体以及例如电解液、电解液溶剂或阻燃液体的液体。在外壳内腔中同时容置气体和液体的情况下，液体的液面高于锂浆料电池单体的单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部，这样可以通过液体对单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部和单体壳下壳体的下壳体可拆装连接部之间的连接部分形成液封，从而进一步加强密封效果。在锂浆料电池单体壳的单体壳顶盖上设有单体壳排气端口并在单体壳排气端口上设有排气阀。在锂浆料电池使用过程中，由于锂浆料电池单体过充过放以及电解液挥发等原因，因此在锂浆料电池单体内腔中的气压将会有所上升。当锂浆料电池单体内腔的气压大于外壳内腔的气压时，锂浆料电池单体内腔中的气体将经由排气阀排放至外壳内腔中。锂浆料电池单体内腔中的气体除了排放至外壳内腔中之外，还可以直接排放至大气或气体收集装置中。在锂浆料电池内腔中的气体直接排放至大气或气体收集装置中的情况下，在锂浆料电池单体的单体壳顶盖上设有单体壳排气端口并在单体壳排气端口上设有排气阀，在锂浆料电池模块的外壳上设有外壳排气端口并在外壳排气端口上设有排气阀，单体壳排气端口通过排气支管和排气总管与外壳排气端口相连。当锂浆料电池单体内腔的气压大于预定值时，锂浆料电池单体内腔中的气体经由单体壳排气端口的排气阀进入排气支管中，并且当排气总管中的气压大于预定值时，排气总管中的气体经由外壳排气端口的排气阀排放至大气或气体收集装置。通过将锂浆料电池单体中的气体及时排出，能够有效地防止锂浆料电池单体因内部压力过大而发生爆炸等不安全情况发生。同时，因为有锂浆料电池模块外壳的二次密封，所以能够采用可重复使用的排气阀作为气体排出的通道。上述排气阀可以是压力控制阀。在气体压力大于压力控制阀的预设压力的情况下，压力控制阀将自动进行排气，直到气体压力值回到预定压力范围以内时压力控制阀关闭。另外，在锂浆料电池模块外壳的外壳顶盖上设有外壳排气端口并在外壳排气端口上设有气压调节阀，当外壳内腔的气压大于最大预定值时，外壳内腔中的气体经由气压调节阀排放至大气或气体收集装置，并且当外壳内腔的气压小于最小预定值时，经由气压调节阀向外壳内腔充入气体。气压调节阀可以是双向压力控制阀。此处的外壳内腔的气压最大预定值和最小预定值可以根据实际情况来确定，气压的最大预定值是为了确保锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气封可拆装式锂浆料电池模块，其特征在于，所述气封可拆装式锂浆料电池模块包括外壳以及设置于外壳内的多个锂浆料电池单体，所述外壳包括：外壳顶盖和外壳下壳体，所述外壳顶盖以可拆装的方式连接于所述外壳下壳体，由所述外壳顶盖和所述外壳下壳体形成外壳内腔；所述锂浆料电池单体包括：锂浆料电池单体壳和电芯，所述锂浆料电池单体壳包括单体壳顶盖和单体壳下壳体，所述单体壳顶盖以可拆装的方式连接于所述单体壳下壳体，所述电芯容置于所述锂浆料电池单体壳内的电解液中，在所述单体壳顶盖与所述锂浆料电池单体壳内的电解液液面之间形成锂浆料电池单体内腔，其中，在所述外壳内腔和/或所述锂浆料电池单体内腔内容置有干燥气体，所述外壳内腔的气压大于等于所述锂浆料电池单体内腔的气压。

【技术特征摘要】
1.一种气封可拆装式锂浆料电池模块，其特征在于，所述气封可拆装式锂浆料电池模块包括外壳以及设置于外壳内的多个锂浆料电池单体，所述外壳包括：外壳顶盖和外壳下壳体，所述外壳顶盖以可拆装的方式连接于所述外壳下壳体，由所述外壳顶盖和所述外壳下壳体形成外壳内腔；所述锂浆料电池单体包括：锂浆料电池单体壳和电芯，所述锂浆料电池单体壳包括单体壳顶盖和单体壳下壳体，所述单体壳顶盖以可拆装的方式连接于所述单体壳下壳体，所述电芯容置于所述锂浆料电池单体壳内的电解液中，在所述单体壳顶盖与所述锂浆料电池单体壳内的电解液液面之间形成锂浆料电池单体内腔，其中，在所述外壳内腔和/或所述锂浆料电池单体内腔内容置有干燥气体，所述外壳内腔的气压大于等于所述锂浆料电池单体内腔的气压。2.根据权利要求1所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，所述外壳内腔的气压大于一个大气压。3.根据权利要求1所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，所述干燥气体为氮气、空气、惰性气体和六氟化硫中的一种或几种混合，所述干燥气体的含水量≤0.1ppm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，所述单体壳顶盖设有顶盖可拆装连接部，所述单体壳下壳体设有下壳体可拆装连接部，在所述外壳内腔与所述锂浆料电池单体内腔之间的压差作用下所述顶盖可拆装连接部与所述下壳体可拆装连接部能够紧密接合。5.根据权利要求4所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，所述单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部与所述单体壳下壳体的下壳体可拆装连接部通过卡合、螺栓连接或粘合的方式连接。6.根据权利要求4所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，在所述单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部与所述单体壳下壳体的下壳体可拆装连接部之间设有至少一个密封圈。7.根据权利要求1至3中任一项所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，所述外壳顶盖设有顶盖可拆装连接部，所述外壳下壳体设有下壳体可拆装连接部，所述外壳顶盖的顶盖可拆装连接部与所述外壳下壳体的下壳体可拆装连接部通过卡合、螺栓连接或粘合的方式连接。8.根据权利要求7所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，在所述外壳顶盖的顶盖可拆装连接部与所述外壳下壳体的下壳体可拆装连接部之间设有至少一个密封圈。9.根据权利要求4所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，在所述外壳内腔中容置有电解液、电解液溶剂或阻燃液体，液体的液面高于所述单体壳顶盖的顶盖可拆装连接部。10.根据权利要求1至3中任一项所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，在所述单体壳顶盖上设有单体壳排气端口并在所述单体壳排气端口上设有排气阀，当所述锂浆料电池单体内腔的气压大于所述外壳内腔的气压时，所述锂浆料电池单体内腔中的气体经由所述排气阀排放至所述外壳内腔中；在所述外壳顶盖上设有外壳排气端口并在所述外壳排气端口上设有气压调节阀，当所述外壳内腔的气压大于最大预定值时，所述外壳内腔中的气体经由所述气压调节阀排放至大气或气体收集装置，并且当所述外壳内腔的气压小于最小预定值时，经由所述气压调节阀向所述外壳内腔充入气体。11.根据权利要求1至3中任一项所述的气封可拆装式锂浆料电池模块，其中，在所述单体壳顶盖上设有单体壳排气端口并在所述单体壳排气端口上设有排气阀，在所述外壳上设有外壳排气端口并在所述外壳排气端口上设有排气阀，所述单体壳排气端口通过排气支管和排气总管与所述外壳排气端口相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓虎，陈永翀，张彬，张艳萍，张萍，
申请(专利权)人：北京好风光储能技术有限公司，河北美浆电池有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11