一种电池系统技术方案

本申请公开了一种电池系统，属于电池领域。一种电池系统包括多个电池芯体和用于放置电池芯体的封闭容器，所述封闭容器内储存有用于浸没电池芯体的换热介质，所述换热介质为绝缘液体；所述封闭容器上连通有温控循环组件，所述温控循环组件能够循环所述换热介质并和所述换热介质进行热交换。本申请的一种电池系统能够对浸没式电池芯体循环降温，抑制电池热失控，温控效果更佳。温控效果更佳。温控效果更佳。

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统


[0001]本申请涉及电池的领域，尤其是涉及一种电池系统。

技术介绍

[0002]目前，在高速发展的当今社会，随着人们的不断开采，石油、煤及天然气等传统能源逐渐减少。而锂离子电池和燃料电池等清洁、环保和高效的能源系统已成为解决能源紧缺问题的有效办法，备受人们青睐。
[0003]电池在工作时，会产生热量，而电池的工作环境一般在10～35℃时性能较佳，但是在电池芯体发生失效时，电池异常且温度会超过47℃，通常是采用风扇对电池吹风，实现空气流动带走电池产生的热量，达到对电池降温冷却的作用。
[0004]专利技术人在研究过程中发现风扇对电池降温冷却效果较差，控制温度效果不佳。

技术实现思路

[0005]为了抑制电池热失控，提高对电池的控温效果，本申请提供一种电池系统。
[0006]本申请提供的一种电池系统，采用如下的技术方案：一种电池系统，包括多个电池芯体和用于放置电池芯体的封闭容器，所述封闭容器内储存有用于浸没电池芯体的换热介质，所述换热介质为绝缘液体；所述封闭容器上连通有温控循环组件，所述温控循环组件能够循环所述换热介质并和所述换热介质行热交换。
[0007]通过采用上述技术方案，所述电池芯体产生的热量传导至换热介质中，温控循环组件能够对换热介质循环降温，进而对浸没在换热介质中的电池芯体实时降温。
[0008]可选的，所述温控循环组件包括能够实现所述换热介质热交换的第一温控循环组件和第二控温循环组件，所述第一温控循环组件和第二控温循环组件中的至少一个能在实施换热过程中循环所述换热介质。
[0009]通过采用上述技术方案，在一定的温度范围内，第一温控循环组件能够对换热介质循环降温，当超过一定的温度时，第二温控循环组件也能够循环换热介质并对换热介质循环降温。
[0010]可选的，还包括设在所述封闭容器内的且用于测量气体压力、液体温度或液位的传感器，以及与所述第一温控循环组件、所述第二控温循环组件和所述传感器相连的控制器；当所述传感器检测的信号值高于第一预设值时，所述控制器控制所述第一控温循环组件对所述换热介质进行冷却，当所述传感器检测的信号值高于第二预设值时，所述控制器控制所述第一控温循环组件和第二温循环组件共同对所述换热介质进行冷却；所述第二预设值大于所述第一预设值。
[0011]当电池芯体正常运行时，可以根据传感器的输出信号值与第一预设值之间的大小关系判断换热介质的当前温度是否超出了电池芯体较佳工作温度区间，并在当前温度超出
电池芯体较佳工作温度区间时，启动第一控温循环组件对换热介质进行散热，使电池芯体可以继续在较佳工作温度区间进行放电。当部分电池芯体出现过载损坏或疲劳损坏而高速发热时，换热介质的温度容易急速升高，严重时危及整个电池系统的正常运转，甚至引发电池芯体自燃或爆炸。为了避免这种热失控的情景出现，在该电池系统中增设了第二温控循环组件并设置第二预设值，根据传感器的输出信号值与第二预设值之间的大小关系判断危险与否，并在危险时及时启动第二温控循环组件以协助第一控温循环组件对换热介质进行更强劲的散热，这不但可以防止电池系统发生自燃或爆炸，还能保证其他电池芯体的正常工作，有利于电池系统继续向外输出电能。
[0012]可选的，所述第一预设值和所述第二预设值均为温度值，40℃≥所述第一预设值≥30℃，50℃≥所述第二预设值≥45℃。
[0013]通过采用上述技术方案，由于电池芯体在10～35℃时性能较佳，所以设置第一预设值的范围为40℃≥所述第一预设值≥30℃，第二预设值的范围为50℃≥所述第二预设值≥45℃，电池芯体未失效，且高于第一预设值时，启动第一温控循环组件，对电池芯体进行温控处理；电池芯体失效，且高于第二预设值时，启动第二温控循环组件，两路温控循环组件同时进行降温处理。
[0014]可选的，所述第一温控循环组件包括第一连通管、设置在所述第一连通管上的第一循环泵和第一循环换热器，所述第一连通管的两端均与所述封闭容器相连，且所述第一连通管的两端均连接于所述封闭容器低于换热介质液位的部位，所述第一连通管中循环有用于给换热介质进行热交换的存储液；所述第二温控循环组件包括第二连通管、设置在所述第二连通管上的第二循环泵和第二循环换热器，所述第二连通管的一端连通于所述封闭容器高于换热介质液位的部位，另一端连通于所述封闭容器低于换热介质液位的部位。
[0015]通过采用上述技术方案，当电池芯体的温度高于第一预设值时，换热介质尚处于液态，而且散发的热量相对较少，所以第一连通管与封闭容器连接的位置低于换热介质液位的部位，通过电池芯体将热量传导给换热介质，换热介质将热量传导给存储液，存储液通过第一温控循环组件中的第一循环换热器进行降温，第一循环泵可以作为存储液循环的动力；当电池芯体的温度高于第二预设值时，换热介质吸收电池芯体的热量，换热介质自身温度升高并达到沸点，且发生相变，由于换热介质从液态相变为气态过程中会吸收电池芯体失效产生的大量突增热量，并且封闭容器内换热介质液位以上的部位为从液态相变为气态的蒸汽，所以高温蒸汽从第二连通管连通于封闭容器高于换热介质液位的部位出来，高温换热介质从封闭容器中流出并进入第二连通管，和第二循环换热器进行热交换，降温后的换热介质再次流至封闭容器中，以降低电池芯体发生爆炸的可能性，其中，第二循环泵可以作为热量循环的动力源。
[0016]可选的，所述第一温控循环组件还包括储存有所述存储液的第一循环储液罐和第一阀门，所述第一循环换热器、所述第一循环储液罐、所述第一循环泵和所述第一阀门依次从第一连通管的第一进液端依次设置至第一出液端；所述第二温控循环组件还包括储存有所述换热介质的第二循环储液罐和第二阀门，所述第二循环换热器、所述第二循环储液罐、所述第二循环泵和所述第二阀门依次从第
二连通管的第二进液端依次设置至第二出液端。
[0017]通过采用上述技术方案，第一循环储液罐中储存的存储液，具有降低第一循环泵空转的可能，而第一循环换热器相比第一循环泵靠近第一连通管的第一进液端，可以防止高温对第一循环泵的损害；第二循环储液罐储存的换热介质，具有降低第二循环泵空转的可能，而第二循环换热器相比第二循环泵靠近第二连通管的第二进液端，可以防止高温对第二循环泵的损害。
[0018]可选的，所述第一循环储液罐中还设有用于给所述换热介质升温的预热件，所述预热件连接控制器，当所述传感器检测的信号值低于第三预设值时，所述控制器控制所述预热件对所述换热介质加热；所述第一连通管的两端均连通封闭容器中的换热介质，所述换热介质和存储液为同种物质。
[0019]通过采用上述技术方案，电池芯体温度低于第三预设值时，可以通过控制器控制预热件进行加热处理并将热量交换给封闭容器中的换热介质，此过程中第一循环换热器不换热，换热介质液将热量输送给电池芯体使其温度高于10℃；第一温控循环组件和封闭容器中的换热介质直接连通，高温换热介质被第一循环换热器进行加热；换热介质和存储液为同种物质，第一循环储液罐中的存储液也被输送到封闭容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池系统，其特征在于：包括多个电池芯体（100）和用于放置所述电池芯体（100）的封闭容器（200），所述封闭容器（200）内储存有用于浸没所述电池芯体（100）的换热介质（300），所述换热介质（300）为绝缘液体；所述封闭容器（200）上连通有温控循环组件，所述温控循环组件能够循环所述换热介质（300）并和所述换热介质（300）进行热交换。2.根据权利要求1所述的一种电池系统，其特征在于：所述温控循环组件包括能够实现所述换热介质（300）热交换的第一温控循环组件（10）和第二控温循环组件（20），所述第一温控循环组件（10）和第二控温循环组件（20）中的至少一个能在实施换热过程中循环所述换热介质。3.根据权利要求2所述的一种电池系统，其特征在于：还包括设在所述封闭容器（200）内的且用于测量气体压力、液体温度或液位的传感器（1），以及与所述第一温控循环组件（10）、所述第二控温循环组件（20）和所述传感器（1）相连的控制器（2）；当所述传感器（1）检测的信号值高于第一预设值时，所述控制器（2）控制所述第一控温循环组件（10）对所述换热介质（300）进行冷却，当所述传感器（1）检测的信号值高于第二预设值时，所述控制器（2）控制所述第一控温循环组件（10）和第二温循环组件（20）共同对所述换热介质（300）进行冷却；所述第二预设值大于所述第一预设值。4.根据权利要求3所述的一种电池系统，其特征在于：所述第一预设值和所述第二预设值均为温度值，40℃≥所述第一预设值≥30℃，50℃≥所述第二预设值≥45℃。5.根据权利要求2至4任一项所述的一种电池系统，其特征在于：所述第一温控循环组件（10）包括第一连通管（11）、设置在所述第一连通管（11）上的第一循环泵（12）和第一循环换热器（13），所述第一连通管（11）的两端均与所述封闭容器（200）相连，且所述第一连通管（11）的两端均连接于所述封闭容器（200）低于换热介质（300）液位的部位，所述第一连通管（11）中循环有用于给换热介质（300）进行热交换的存储液（400）；所述第二温控循环组件（20）包括第二连通管（21）、设置在所述第二连通管（21）上的第二循环泵（22）和第二循环换热器（23），所述第二连通管（21）的一端连通于所述封闭容器（200）高于换热介质（300）液位的部位，另一端连通于所述封闭容器（200）低于换热介质（300）液位的部位。6.根据权利要求5所述的一种电池系统，其特征在于：所述第一温控循环组件（10）还包括储存有所述存储液（400）的第一循环储液罐（14）和第一阀门（15），所述第一循环换热器（13）、所述第一循环储液罐（14）、所述第一循环泵（12）和所述第一阀门（15）依次从第一连通管（11）的第一进液端（111）设置至第一出液端（112）；...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海青，余强，张德军，张书明，蔡振林，倪迎真，张文政，
申请(专利权)人：突破电气天津有限公司，
类型：发明
国别省市：