一种组件嵌合形成的储电库制造技术

本实用新型专利技术提供了一种组件嵌合形成的储电库，包括座架、若干集流架和若干极板；座架为防腐蚀的凹型三面体；集流架为导体材料或导体材料栅网合成的板状结构；(n+1)片集流架与座架的内面密封嵌合成n个串联槽格，n为≥2的槽格数；若干同极性极板电固连集流架板面，形成槽格内间隔相对且极性相反的正极群、负极群；n个串联槽格两端的集流架作为储电库的电极；储电库固定安装在标准集装箱内或地面，优选设置导热式散热装置，可避免常规串联电池组因个别电池断路、极群短路或容量下降的隐患，适合特高电压、巨大容量需求，运行安全。运行安全。运行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种组件嵌合形成的储电库


[0001]本技术涉及大型电池组设计领域，具体涉及一种组件嵌合形成的储电库。

技术介绍

[0002]市场常规电池由于设计受限或方便转运，通常制造为低电压模块产品；储能市场应用的是特高电压、巨大容量的电池组，已有技术把成千上万个模块电池运到储能现场进行外部电连接的串联、并联，或设计大型物流箱集装。
[0003]已有技术中，即使采用比能量较高的锂电池把物流箱设计为标准集装箱集装，储电量也仅为兆瓦时级别，而储能市场通常需要数十甚至百兆瓦时级别的电池组；由于锂资源有限，且充放电管理系统复杂，业界把视线反复审视水系电池，例如锌镍电池和正极加强型的铅炭电池，虽然循环寿命方面并不是在储能应用的主要问题，但毕竟比能量低，在物流箱集装电池的技术方向处于劣势。
[0004]外部电串联的电池组普遍存在一个致命隐患，任一个电池的断路、极群短路或容量下降都会引致整组电池发生故障，本技术基于储能市场应用的特点，提出一种组件嵌合的技术方案，可解决特高电压、巨大容量的电池组需求。

技术实现思路

[0005]本技术的技术目的，是基于储能市场对特高电压、巨大容量的电池组需求，用建筑工程方法构造电池槽体和大型集流架，构造大容量的极群，并运用双极性电池组的免跨桥技术构想设计一种储电库，满足储能应用的市场需要。
[0006]为实现上述技术目标，本技术提供了一种组件嵌合形成的储电库，该储电库包括座架、若干集流架和若干极板；所述的座架为凹型三面体，由防酸、碱腐蚀固体材料制成或凹型内面有防酸、碱腐蚀的涂层；所述的集流架为导体材料或由导体材料栅网与常规电池槽体材料合成的板状结构；(n+1)片集流架与所述座架的三个内面密封嵌合成n个串联槽格，n为≥2的槽格数；所述极板包括正极板、负极板，由集电体电固连活性物质而成，外形不限；若干同极性的极板通过集电体在槽格内电固连集流架的板面，形成任一槽格内部间隔相对且极性相反的正极群、负极群；槽格的内部灌注水系电解质并选择性填充吸附材料；槽格的上部设置上盖板并选择性设置安全排气阀；n个槽格串联两端的集流架作为所述储电库的两个电极。
[0007]所述座架的固体材料包括水泥钢筋、钢混结构；所述极群结构与常规技术不同，常规极群是若干正极板、负极板与隔板交叉层叠或卷绕形成极群，而本技术所述的极群是通过若干正极板、负极板分别电连接集流架的板面一侧或两侧形成，同一侧板面的极板极性相同，即在集流架的板面两侧可构成极性不同的大容量极群；所述的正极板、负极板不限于板状结构，包括管状、卷绕状或其他形状；极板电连接集流架的排布结构包括沿集流架的板面纵向或/和沿集流架的板面横向排布方式；所述的常规电池槽体材料例如ABS、硬质橡胶；安全排气阀是常用的一种防爆装置；所述的集流架除了组合形成大容量极群，兼有隔
离槽格和免跨桥串联成电池组的多重功能；所述电解质的吸附材料通常使用AGM隔膜，具有吸附电解质的功能，使槽格内的上、下部保持电解质均匀分布，同时可防止极群中的正、负极板机械接触；所述吸附材料的选择性，包括可以不填充电解质吸附材料。
[0008]上述技术方案中，所述的座架包括两端的封端壁，其在n个槽格串联两端的外部与两端集流架固连。上述技术方案的n个槽格串联的两端是集流架，是储电库的两个电极，设置封端壁可保护电极，同时有助于座架更稳固。
[0009]上述技术方案中，所述集流架与极板集电体电固连的板面一侧设置有若干包括突出筋条、凹型的电接口，若干电接口与所述若干极板的集电体电固连。所述的电固连，包括金属焊接、电连接机械紧固以及机械紧固后金属焊接。
[0010]上述技术方案中，所述极板的活性物质以及正极活性物质、负极活性物质的组合类型不限。常见适用水系电解质的正极活性物质例如铅基、锌基、铝基等；负极活性物质根据正极活性物质的类型组合，例如铅基、镍基、锰基等。
[0011]上述技术方案中，所述槽格的内部设置有氢气和氧气化合的催化装置。槽格内部的电解质是水系，在极板活性物质的电化学反应过程必然产生大量的氢气和氧气，催化装置有助于氢气和氧气快速还原为水，优选设置在上盖板部位。
[0012]上述技术方案中，包括设置导热式散热装置；所述的导热式散热装置包括吸热板、散热板和导热管；吸热板设置在槽格内；散热板设置在槽格的外部；导热管穿过座架专设的孔，两端分别与吸热板和散热板热固连。在储电库设置导热式散热装置是为了散热，所述吸热板设置在槽格内，包括与槽格内的座架内面、集流架热固连；所述散热板设置在槽格的外部，包括空旷散风环境、水槽或循环水流和地面水平线下的相对恒温土层；导热管在散热领域应用广泛，本技术优选可把储电库的内部温度与散热板所处的槽格外部环境温度热固连为等温体系。
[0013]上述技术方案中，所述的n个串联槽格包括m
×
n个槽格结构，其中，m为并联方向≥2的槽格数，n为串联方向≥2的槽格数；并联方向相邻槽格的集流架电固连或一体化设计。集流架电固连若干极板形成的是大型极群，需求大型槽格，m
×
n槽格结构是分体组合的设计优选，是组合安装方便的一种技术变形设计。
[0014]上述储电库的技术方案中，包括所述的储电库固定安装在标准集装箱内，或固定安装在地面；所述固定安装在地面，包括储电库的座架部分甚至全部设置在地面水平线以下。所述的储电库更适合制造大型电池组，当需求上万度储电量时，可选择固定安装在地面；当所述储电库固定安装在地面甚至地面水平线下，优选散热板设置在地面水平线下的相对恒温土层，使储电库的内部温度与散热板所处的相对恒温土层热固连为等温体系，从而使储电库的工作更可靠。
[0015]本技术的组件嵌合形成的储电库，实质性特点是可以通过建筑工程构造大型座架，与大型集流架合成若干大型槽格串联结构，相当于大型电池组的槽体；在集流架电固连若干正极板、负极板可形成大容量极群，极群的容量不受单片极板限制；由于任一槽格内部的极群间隔相对且极性相反，可自然形成无跨桥电连接方式的串联电池组，不受跨桥电串联方式的限制；由于该储电库的容量、电压均不受常规技术限制，容易制造超高电压、巨大容量，与常规结构完全不同；所述储电库固定在地面甚至地面水平线下的优点是方便设计与地下等温层导热的散热装置，可有效地把储电库内部的积热散发，使储电库的工作环
境更安全、可靠。
[0016]本技术的优点在于：包括大型集流架的多槽格串联结构不受常规工艺限制，大容量极群是基于工艺成熟的正极板、负极板，任一极板发生故障不会对储电库的容量发生明显影响，尤其不会导致储电库的电压发生改变，运行安全；导热式散热装置可有效地散发储电库内部的积热，使储电库工作环境稳定可靠。
附图说明
[0017]图1是所述储电库的一种正视剖面结构示意图；
[0018]图2是图1所述储电库的俯视剖面结构示意图；
[0019]图3是所述集流架导体栅网的一种结构示意图；
[0020]图4是若干正极板沿集流架的板面横向电并联成极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组件嵌合形成的储电库，其特征在于，包括座架(1)、若干集流架(2)和若干极板；所述的座架(1)为凹型三面体，由防酸、碱腐蚀固体材料制成或凹型内面有防酸、碱腐蚀的涂层；所述的集流架(2)为导体材料或由导体材料栅网与常规电池槽体材料合成的板状结构；(n+1)片集流架(2)与所述座架(1)的三个内面密封嵌合成n个串联槽格(3)，n为≥2的槽格(3)数；所述极板包括正极板、负极板，由集电体(4)电固连活性物质而成，外形不限；若干同极性的极板通过集电体(4)在槽格(3)内电固连集流架(2)的板面，形成任一槽格(3)内部间隔相对且极性相反的正极群(4a)、负极群(4b)；槽格(3)的内部灌注水系电解质并选择性填充吸附材料；槽格(3)的上部设置上盖板(5)并选择性设置安全排气阀(5a)；n个槽格(3)串联两端的集流架(2)作为所述储电库的两个电极。2.根据权利要求1所述的储电库，其特征在于，所述的座架(1)包括两端的封端壁(1b)，其在n个槽格(3)串联两端的外部与两端集流架(2)固连。3.根据权利要求1所述的储电库，其特征在于，所述集流架(2)与极板集电体(4)电固连的板面一侧设置有若干包括突出筋条、凹型的电接口，若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亚欧，
申请(专利权)人：苏州用名科技有限公司，
类型：新型
国别省市：