一种电池系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电池系统，多个电池单体容置于电池柜中

【技术实现步骤摘要】
一种电池系统


[0001]本专利技术涉及锂电池领域，具体地涉及一种电池系统
。

技术介绍

[0002]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，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优点，在储能领域的得到广泛应用
。
但是由于锂离子电池应用于储能的事故频发，如何保证锂离子电池储能系统的安全成为大家关注的焦点，基本的思路是通过传感监测对热失控进行防控和抑制
。
由于成本及电池结构的原因，目前的传感监测一般设置在模组上，无法做到对单个电池的实时监测，反应滞后比较明显，而电池失控的发展非常快，早期监测可以给防控处理留出足够的时间，对提高整个系统安全性具有重大意义
。

技术实现思路

[0003]针对以上存在的问题，本专利技术提供一种电池系统
。
在该电池系统中，多个电池单体容置于电池柜中
。
在电池柜中设有排放腔，每个电池单体壳体上的防爆膜与排放腔上的一个排放口的位置相对应，通过对接部在电池单体壳体的防爆膜与排放腔的排放口之间形成流体通道
。
电池单体的安全剂注入口与安全剂注入管相连，在安全剂注入口或安全剂注入管内设有不允许流体通过的膜片，从而在安全剂注入管的至少远离电池单体的部分内形成与电池内部不能流体连通的非连通管段，在非连通管段设置传感器和阀门
。
膜片的爆破压力小于防爆膜的爆破压力
。
>当电池发生故障时，电池内部的气体压力增大，膜片首先破裂，使得电池内的气体进入管道的非连通管段内，位于非连通管段的传感器检测到电池故障，于是阀门开启，安全剂经由安全剂注入管和安全剂注入口进入电池内
。
电池内的气体压力持续增大，温度也会升高，防爆膜破裂，电池内的流体经由排放口进入排放腔中
。
通过本专利技术的电池系统，既避免了因传感器和阀门长期暴露于腐蚀性环境中所导致的器件失灵，又可以在电池发生故障时及时做出反应，确保电池系统的安全性
。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]根据本专利技术提供一种电池系统，该电池系统包括：多个电池单体，每个电池单体包括电池单体壳体，在电池单体壳体的第一面上设有防爆膜，在电池单体壳体的第二面上设有安全剂注入口；电池柜，该电池柜包括搁架和排放腔，搁架沿着电池柜的高度方向布设并且用于搁置电池单体，排放腔位于电池柜的与电池单体壳体的第一面相邻的一侧，在排放腔的与各个电池单体壳体的防爆膜相对应的位置处设有排放口；对接部，该对接部能够围绕防爆膜固定连接于电池单体壳体，对接部能够与排放腔的排放口对接；安全剂注入管，该安全剂注入管包括流体连通的注入总管和多个注入支管，每个注入支管分别与每个电池单体的安全剂注入口相连，用以向电池单体内注入安全剂，在安全剂注入口内或者在注入支管内的靠近安全剂注入口的一侧设有不允许流体通过的膜片，在注入支管的靠近注入总管的一侧设有传感器和阀门，膜片将传感器和阀门与电池单体内的气氛环境隔离开，膜片的
爆破压力小于防爆膜的爆破压力
。
[0006]具体地讲，每个电池单体壳体的第一面
——
例如，侧面
——
上设有防爆膜，防爆膜可以与电池单体壳体一体成型或者可以为单独的部件，防爆膜设置成可以在预定的压力范围内爆破，例如，防爆膜的爆破压力可以为
0.2
～
0.8MPa。
每个电池单体壳体的第二面
——
例如，前面
——
上设有安全剂注入口以及电极极柱
。
[0007]电池柜包括搁架和排放腔
。
搁架沿着电池柜的高度方向设置，每个搁架上可搁置一个电池单体，位于搁架上的各个电池单体之间进行电气连接
。
排放腔为沿着电池柜的高度方向整体连通的空腔，即，多个电池单体共用一个排放腔，因此可以简化系统结构，并且较大的排放腔空间也可以起到迅速释放故障电池内部压力的作用
。
排放腔的一侧腔体壁与搁架邻接，也就是说，该侧腔体壁与电池单体壳体的设有防爆膜的一侧相邻，在排放腔该侧腔体壁的与各个电池单体壳体的防爆膜相对应的位置处设有排放口，即，多个排放口与多个电池单体壳体的防爆膜的位置分别对应
。
对应于每一层电池单体，排放口与防爆膜沿电池柜的宽度方向的位置大致相同，由于上下层电池单体的前后摆放方向可能不同，因此上下排放口沿电池柜宽度方向的位置可能不同
。
或者，对应于每一层电池单体，排放口的宽度较大使其可以同时适应位于不同宽度位置上的防爆膜以及可以适应同一电池单体上包括多个防爆膜的情况
。
在排放腔内，在每个排放口的下侧可设置导流翅片，当从某个排放口排出液体时，导流翅片可防止液体流入该排放口下方的排放口中
。
导流翅片与竖直方向的夹角小于
90
°
。
在排放腔内可以设置用于处理烟气的材料，用于处理烟气的材料包括碱金属氧化物
、
碱土金属氧化物或活性炭等，使得在烟气排出电池柜之前先进行初步处理，吸收废气中的酸性气体等
。
在排放腔的腔体壁上还可以设有排出口
。
优选地，在靠近排放腔顶部的位置处设有用于排出气体的气体排出口，在靠近排放腔底部的位置处设有用于排出液体的液体排出口
。
排放腔可以一柜电池共用，节省空间，且提供了更为广阔的气体排出空间，避免了大量气体滞留在管路连接薄弱处可能产生的破坏风险，而且排放腔空间大，给予了内置气体吸收材料的可能，可以最大限度地吸收废气中的酸性气体等，避免了对管路和腔体的腐蚀
。
[0008]利用对接部可以将排放口与防爆膜进行对接
。
对接部可以与电池单体壳体一体成型
、
与电池柜一体成型或者可以为单独的部件
。
优选地，对接部为诸如环状件
、
管状件等单独的部件，这样可以简化电池柜与电池单体壳体的结构以及制备工艺，尤其是无需在壳体上设置多个支管等部件，便于壳体的统一低成本加工制造，只需在组装过程中与电池柜以及与电池单体壳体连接即可
。
对接部的一端可以围绕防爆膜固定连接于电池单体壳体，例如，对接部可以为环状件，环状件可以围绕防爆膜粘接
、
焊接或者密封压接于电池单体壳体
。
对接部的另一端可以与排放腔的排放口对接，例如，环状件由弹性材料制成，排放腔的排放口为通孔，弹性环状件能够紧密地抵接于或压接于排放腔的排放口周围；或者，环状件由弹性材料制成，排放腔的排放口为凸出管口，环状件能够套接于排放腔的排放口；或者，环状件可以与排放口以螺纹连接
、
卡接等方式对接
。
优选地，对接部可以为长条的环形密封圈，密封圈的厚度可以大于等于
5mm。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，所述电池系统包括：多个电池单体，每个所述电池单体包括电池单体壳体，在所述电池单体壳体的第一面上设有防爆膜，在所述电池单体壳体的第二面上设有安全剂注入口；电池柜，所述电池柜包括搁架和排放腔，所述搁架沿着所述电池柜的高度方向布设并且用于搁置所述电池单体，所述排放腔位于所述电池柜的与所述电池单体壳体的第一面相邻的一侧，在所述排放腔的与各个所述电池单体壳体的防爆膜相对应的位置处设有排放口；对接部，所述对接部能够围绕所述防爆膜固定连接于所述电池单体壳体，所述对接部能够与所述排放腔的排放口对接；安全剂注入管，所述安全剂注入管包括流体连通的注入总管和多个注入支管，每个所述注入支管分别与每个电池单体的安全剂注入口相连，用以向所述电池单体内注入安全剂，在所述安全剂注入口内或者在所述注入支管内的靠近安全剂注入口的一侧设有不允许流体通过的膜片，在所述注入支管的靠近注入总管的一侧设有传感器和阀门，所述膜片将所述传感器和阀门与所述电池单体内的气氛环境隔离开，所述膜片的爆破压力小于所述防爆膜的爆破压力
。2.
根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述膜片的爆破压力为
0.02
～
0.6MPa。3.
根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述防爆膜的爆破压力为
0.2
～
0.8MPa。4.
根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述传感器为烟雾检测传感器
、
压力检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昊，高维成，孙晨宇，张萍，
申请(专利权)人：南京竞予能源有限公司，
类型：发明
国别省市：