本公开涉及一种用于电池的控温的装置及方法。该装置包括：箱体，电池堆叠在箱体内，箱体包括位于箱体上部的进液口以及位于箱体下部的第一出液口；其中，当电池的温度和环境的温度满足第一条件时，进液口打开，液体通过进液口进入箱体，以喷淋电池；当电池的温度和环境的温度满足第二条件时，进液口打开，第一出液口关闭，液体通过进液口进入箱体，以使电池浸在液体中。浸在液体中。浸在液体中。
【技术实现步骤摘要】
一种用于电池的控温的装置及方法
[0001]本公开总体上涉及电池储能技术，更具体地涉及一种用于电池的控温的装置及方法。
技术介绍
[0002]储能技术广泛应用于各个领域，例如可再生能源发电、通信、电动汽车等。常用的储能技术包括锂电池，然而锂电池化学性质较为活泼，可能发生自燃等安全性问题。因此，对于安全性要求较高的领域，例如通信领域，需要控制锂电池的温度，从而避免锂电池起火事故等安全事故的发生。
[0003]传统的被动反应式锂电池安全机制在防止起火方面效果不佳。本公开提出了一种锂电池的主动反应式安全机制，通过电池的自主控温实现防火。
技术实现思路
[0004]在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的一些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
[0005]根据本公开的一个方面，提供一种用于电池的控温的装置，包括：箱体，电池堆叠在箱体内，箱体包括位于箱体上部的进液口以及位于箱体下部的第一出液口；其中，当电池的温度和环境的温度满足第一条件时，进液口打开，液体通过进液口进入箱体，以喷淋电池；当电池的温度和环境的温度满足第二条件时，进液口打开，第一出液口关闭，液体通过进液口进入箱体，以使电池浸在液体中。
[0006]根据本公开的另一个方面，提供一种用于电池的控温的方法，包括：检测电池的温度和环境的温度；当电池的温度和环境的温度满足第一条件时，箱体的进液口打开，液体通过进液口进入箱体，以喷淋电池；以及当电池的温度和环境的温度满足第二条件时，箱体的进液口打开，箱体的第一出液口关闭，液体通过进液口进入箱体，以使电池浸在液体中；其中，电池堆叠在箱体内，进液口位于箱体的上部，并且第一出液口位于箱体的下部。
[0007]本公开提出的装置和方法可以实现对电池的自主温度控制，从而防止电池起火，结构简单，防火效果好。
[0008]通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得更为清楚。
附图说明
[0009]构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0010]参照附图，根据下面的详细描述，可以更清楚地理解本公开，其中：
[0011]图1示出了根据本公开的实施例的单个模块的示意图；
[0012]图2示出了根据本公开的实施例的单个模块在第一条件下工作的示意图；
[0013]图3示出了根据本公开的实施例的单个模块在第二条件下工作的示意图；
[0014]图4示出了根据本公开的实施例的控温系统的示意图；
[0015]图5示出了根据本公开的实施例的采取二舱式架构的模块的示意图；
[0016]图6示出了根据本公开的实施例的采取二舱式架构的模块的实物照片；
[0017]图7示出了根据本公开的实施例的用于电池的控温的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]参考附图进行以下详细描述，并且提供以下详细描述以帮助全面理解本公开的各种示例实施例。以下描述包括各种细节以帮助理解，但是这些细节仅被认为是示例，而不是为了限制本公开，本公开是由随附权利要求及其等同内容限定的。在以下描述中使用的词语和短语仅用于能够清楚一致地理解本公开。另外，为了清楚和简洁起见，可能省略了对公知的结构、功能和配置的描述。本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文描述的示例进行各种改变和修改。
[0019]对电池进行控温防火常用的手段包括液体、气体和粉末等。在根据本公开的技术方案中，利用液体对电池进行控温，是因为液体与其他手段相比具有如下优势：
[0020]与气体相比，液体更适合电池有源型电气的防火。液体的比热容一般远大于气体。当面对有源型的电池时，一旦电池内部发生短路，短路电流会持续产生热量。用于防火的气体虽然可以快速降温，但如果短路电流仍然存在，则发热还会继续，气体无法解决长时间持续发热引发火灾问题，因此气体适合于无源型的电气火灾；而液体则可以吸收大量热量，并且液体还可以循环流动，有利于散热，减缓乃至控制电芯的温度增长。因此，液体比气体更适合锂电池有源型电气火灾的防火。
[0021]与粉末相比，液体仍然更适合电池有源型电气的防火。因为粉末不能流动，在长时间受热情况下就容易在局部热点位置因为累积热量而发生粉末烤焦自燃。并且，粉末导热性差，热量传播速度慢。如果将粉末用于锂电池的控温，当电芯内部发生短路时，持续性热量最终可能导致局部粉末失效，自身起火。
[0022]本公开利用液体来控温，该液体可以具有如下特点：具有高比热容和高燃点，例如，可以在300℃不起火(沸点为170℃、闪点为300℃)，从而可以快速吸收大量热量；具有良好的流动性和热传导性，从而局部电芯发出的热量可以通过液体流动分散，液体整体升温以吸收热量，将电芯和液体的温度始终控制在不发生燃烧的范围；足够多的液体可以将电芯浸没在其中，从而使电芯处于无氧状态，即使发热也不易燃烧。作为示例而非限制，用于控温的液体可以是矿油。
[0023]并且，在根据本公开的实施例中，除了利用液体的比热容大的特点依靠液体升温吸收热量之外，在液体已吸收大量热量从而其温度接近沸点(汽化温度)的情况下，可以通过液体的汽化进一步吸收热量，从而提供一定的安全裕量。
[0024]锂电池属于化学性质活泼的储能装置，可能会出现内部极性短路从而产生高温。高温会进一步促使电解液和电芯起火，因此锂电池安全控制难度大。传统的锂电池内部一般只有用于高温告警的装置和用于切换外部电源的装置，而没有控温防火的措施，这是锂
电池起火的重要原因。
[0025]因此，可以考虑通过控温解决起火问题。在电池模块内的电芯尚未燃烧但处于高温状态时(此时电芯还未达到自燃起火的温度)，就可以开始注入阻燃、绝缘、耐高温、不易爆炸的安全的液体以浸泡电芯。这样一方面可以通过液体吸收电芯的热量，另一方面可以通过浸泡使电芯处于无氧环境中，从而避免电芯燃烧。在对电芯进行主动控温的同时可以发出火情告警，提醒工作人员进行相应处理。
[0026]此外，高环境温度可能会对锂电池寿命带来负面影响。因此，当出现环境高温时，可以对电池模块内的电芯进行喷淋液冷控温，使电芯处于安全的温度状态，从而减小对电芯寿命的不利影响。
[0027]综上，为了能够实现针对环境高温的降温和针对电芯异常高温的降温这两种需求，锂电池模块需要能够实现浸没液冷和喷淋液冷两种模式，当电芯异常高温时锂电池模块可以进入浸没控温防火模式，当外界环境高温时锂电池模块可以进入喷淋控温散热模式。
[0028]图1示出了根据本公开的实施例的单个模块的示意图。该模块可以包括箱体，电池可以堆叠在该箱体内。箱体可以包括位于箱体上部的进液口以及位于箱体下部的喷淋本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于电池的控温的装置，包括：箱体，所述电池堆叠在箱体内，所述箱体包括位于箱体上部的进液口以及位于箱体下部的第一出液口；其中，当电池的温度和环境的温度满足第一条件时，进液口打开，液体通过进液口进入箱体，以喷淋电池；当电池的温度和环境的温度满足第二条件时，进液口打开，第一出液口关闭，液体通过进液口进入箱体，以使电池浸在液体中。2.根据权利要求1所述的装置，还包括位于箱体上部的第二出液口，其中，当电池的温度和环境的温度满足所述第一条件时，第一出液口打开并且第二出液口关闭，液体从第一出液口离开箱体；当电池的温度和环境的温度满足所述第二条件时，第二出液口打开，液体从第二出液口离开箱体。3.根据权利要求2所述的装置，所述装置包括多个箱体，并且所述装置还包括上液箱和下液箱，所述上液箱位于所述多个箱体之上，所述下液箱位于所述多个箱体之下，其中，所述上液箱的出液口连接到所述多个箱体的进液口，所述下液箱的第一进液口连接到所述多个箱体的第一出液口，所述下液箱的第二进液口连接到所述多个箱体的第二出液口，以及所述下液箱的出液口连接到所述上液箱的进液口。4.根据权利要求3所述的装置，其中，当电池的温度和环境的温度满足所述第一条件时，所述多个箱体的进液口和第一出液口均打开；以及当电池的温度和环境的温度满足所述第二条件时，满足所述第二条件的电池所处于的箱体的进液口和第二出液口打开。5.根据权利要求3或4所述的装置，还包括位于所述上液箱的出液口处、所述多个箱体的进液口处、所述多个箱体的第一出液口处和所述下液箱的第二进液口处的多个电动阀，其中，所述上液箱的出液口处的电动阀常开，所述多个箱体的进液口处的电动阀常开，所述多个箱体的第一出液口处的电动阀常闭，并且所述下液箱的第二进液口处的电动阀常开。6.根据权利要求3或4所述的装置，其中，通过液泵将液体从所述下液箱的出液口抽到所述上液箱的进液口，以实现液体的循环利用。7.根据权利要求1所述的装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖世能，董宏，范永聪，孙文波，幕家骁，李学楠，郑超文，冯娟娟，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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