【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能电池，尤指一种安全高集成化液冷储能电池包。
技术介绍
1、大力发展风电/光伏等新能源，构建“以新能源为主体的新型电力系统”是实现“双碳”目标的必由之路。在这种情势下，以风能和太阳能为代表的新能源得到了迅猛发展。
2、由于风能和太阳能在发电时存在“不连续、不稳定、不可控、并网难、弃风、弃光率高”的特点，因此，如何实现大规模储能是实现可调控风能、太阳能发电的非稳态性、实现安全、稳定供电的必要途径。发展高效、低成本的新型储能技术是可再生能源高效利用的关键。而电化学储能在新型储能中的市场占有率最高，目前电化学储能系统主要以磷酸铁锂电芯作为储能基础单元。由于单个磷酸铁锂电芯储能容量有限，导致单个储能直流预制舱需要由数以千计的磷酸铁锂电芯组成。
3、磷酸铁锂电芯在参与储能的充放电过程中，其内部原理为电化学反应，反应过程中会产生一定的热量且该反应过程对温度有一定的要求。不同的温度条件下，磷酸铁锂电芯的性能会产生较大的差异性。通过实验表明，磷酸铁锂电芯在23℃±5℃范围内的工作性能最佳。
4、储能直流预制舱目前的冷却方式为风冷及液冷。其中液冷相较于风冷具有一定的技术优势，主要表现如下：
5、(1)液冷模组采用液冷管路与电池包直接换热，液冷管路与外界接触少，换热效率高，综合换热能耗相对于风冷散热减少20％。直接表现为液冷直流预制舱运维能耗更低。
6、(2)液冷模组电池舱内部温差可以控制在3-5℃范围内，风冷散热温差只能控制在5-8℃，电芯充放电是电化学能与电能的相互转换
7、(3)液冷模组需要ip67级防护，模组内部与外部空气接触少，在电芯热失控的情况下，由于模组具备一定隔绝空气的能力。风冷电池包，与外界空气直接接触，电池包一旦发生热失控，风冷会进一步加剧热失控的范围。
8、(4)液冷模组ip67级防护设计，可以在此基础上，进一步增加消防到电池包的概念，进一步缩小消防范围。
9、液冷储能电池具有散热好，温差小，能量密度高的特点。但在运行过程中会发现，不同流道设计的进、出水口位置电芯温差也不相同，而且现在大多数液冷储能电池包采用的消防方式为浸没式消防，或部分厂家采取簇级消防方式，不对单包进行消防设计，这两种方式都是在电池包发生故障，舱内检查到可燃气体或者热失控的情况下触发，这样会存在不能在电池包发生问题的第一时间阻止问题的发生扩大，而是被动的处理严重化的问题，无法做到精准控制，尽早干预，可能会导致储能电池的起火爆炸；其次，液冷储能电池的重量比较重，在装配过程中存在装配不正、无法与电池架上的固定孔对齐，需要人为去调整装配位置，该过程费时费力。
10、磷酸铁锂电池在23±5℃工作范围的工作性能最佳，如何设计一种可保证电池包在不同季节、不同环境都能保持最佳的工作温度的一种安全高集成化液冷储能电池包，是本专利技术人潜心研究的课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种安全高集成化液冷储能电池包，其结构设计简单紧凑，使用安全性高、整体的均温性好，冷却效率高，能有效抑制或阻止箱内的热失控发生，维修装配便捷。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为：一种安全高集成化液冷储能电池包，包括箱体及设置于所述箱体内腔的至少一个模组，其中还包括热气溶胶装置及浸没式消防系统，所述热气溶胶装置通过热敏线感测周围环境温度，当温度达到预定值时开始作业，以抑制或阻止所述电池包内热失控的发生，所述浸没式消防系统与探测器分别通过通讯线与消防主机连接，当所述探测器探测到可燃气体达到预警值时，触发所述消防主机控制所述浸没式消防系统进行消防作业，以对所述电池包内进行降温或灭火。
3、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述热气溶胶装置通过可拆卸连接件固定于所述箱体上，所述箱体内腔设有所述浸没式消防系统。
4、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述箱体包括上端敞口的箱本体，所述箱本体的开口端通过可拆卸连接件与上盖连接，所述箱本体的内腔底面沿长度方向的两相对侧上分别设有滑槽，所述模组滑动设于所述滑槽上，并可沿所述滑槽滑动进入所述箱本体的内腔。
5、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述模组的两侧设置有用于加热所述模组的电芯的加热片。
6、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述加热片通过导热结构胶粘贴于所述模组上。
7、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中全部所述模组的外侧面一圈通过锁固件固定成一体，所述锁固件通过可拆卸连接件与所述箱体连接在一起。
8、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述箱体的内腔底部设置有液冷板，所述液冷板采用回形管道，所述管道采用双进水口、多个并联的出水口结构。
9、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述管道的横截面形状为具有倒角设计的上大下小的梯形结构。
10、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述液冷板采用冲压钎焊冷板，所述液冷板与所述箱体的内腔底部通过压铸焊接在一起。
11、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述模组的相邻电芯间采用气溶胶电池隔热垫隔开，所述隔热垫采用高分子膜或阻燃涂层或橡胶边框或气凝胶绝热芯材料热压制成。
12、本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包，其中所述箱体的左、右侧壁上设有多对挂钩，所述箱体的两侧上端分别安装有把手。
13、采用上述方案后，本专利技术一种安全高集成化液冷储能电池包具有以下有益效果：
14、1、通过在电池包上设置热气溶胶装置和浸没式消防系统，热气溶胶装置通过热敏线感受周围环境温度，在预定温度时开始作业，产生化学反应，抑制或阻止电池包内热失控的发生，而一旦热气溶胶装置无法阻止热失控发生时，这时探测器检测到箱体内可燃气体，当温度达到预警值时会触发浸没式消防系统进行消防，即大量冷凝水从浸没式消防喷口灌入电池包内，给整个电池包降温，对已发生问题的电池包进行灭火，通过两种消防协同配合，起到了双保险的作用。
15、2、通过在箱体的内腔底部增加滑槽设计，其增加了滑槽的表面光洁度，使模组在装配过程中能够轻松滑进箱体内腔，装配位置也无需调整，滑槽的边缘起到了限位作用。
16、3、通过在箱体的内腔底部设置液冷板，液冷板采用冲压钎焊冷板一体化设计，其结构简单，制作工艺简单，省料、成本低，整体管道采用倒梯形倒角设计，冷却液流动更流畅，整体管道为双路进水、并联式出水方式，尽可能的减小了进、出口水温差对电芯散热的影响，缩小了电芯间的温差，液冷板的回字型管道设计增加了冷却位置与电芯的接触面积，冷却液可以带走更多的热量，整体方案均温性好，冷却液冷却效率高。
17、4、通过在模组的两侧贴设加热片，在bms统一调动下，配合液冷系统，可使电池包在不同环境中能保持工作性能最佳的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种安全高集成化液冷储能电池包，包括箱体及设置于所述箱体内腔的至少一个模组，其特征在于，还包括热气溶胶装置及浸没式消防系统，所述热气溶胶装置通过热敏线感测周围环境温度，当温度达到预定值时开始作业，以抑制或阻止所述电池包内热失控的发生，所述浸没式消防系统与探测器分别通过通讯线与消防主机连接，当所述探测器探测到可燃气体达到预警值时，触发所述消防主机控制所述浸没式消防系统进行消防作业，以对所述电池包内进行降温或灭火。
2.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述热气溶胶装置通过可拆卸连接件固定于所述箱体上，所述箱体内腔设有所述浸没式消防系统。
3.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述箱体包括上端敞口的箱本体，所述箱本体的开口端通过可拆卸连接件与上盖连接，所述箱本体的内腔底面沿长度方向的两相对侧上分别设有滑槽，所述模组滑动设于所述滑槽上，并可沿所述滑槽滑动进入所述箱本体的内腔。
4.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述模组的两侧设置有用于加热所述模组的电芯的加热片
5.如权利要求4所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述加热片通过导热结构胶粘贴于所述模组上。
6.如权利要求4所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，全部所述模组的外侧面一圈通过锁固件固定成一体，所述锁固件通过可拆卸连接件与所述箱体连接在一起。
7.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述箱体的内腔底部设置有液冷板，所述液冷板采用回形管道，所述管道采用双进水口、多个并联的出水口结构。
8.如权利要求7所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述管道的横截面形状为具有倒角设计的上大下小的梯形结构。
9.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述液冷板采用冲压钎焊冷板，所述液冷板与所述箱体的内腔底部通过压铸焊接在一起。
10.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述模组的相邻电芯间采用气溶胶电池隔热垫隔开，所述隔热垫采用高分子膜或阻燃涂层或橡胶边框或气凝胶绝热芯材料热压制成。
11.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述箱体的左、右侧壁上设有多对挂钩，所述箱体的两侧上端分别安装有把手。
...【技术特征摘要】
1.一种安全高集成化液冷储能电池包，包括箱体及设置于所述箱体内腔的至少一个模组，其特征在于，还包括热气溶胶装置及浸没式消防系统，所述热气溶胶装置通过热敏线感测周围环境温度，当温度达到预定值时开始作业，以抑制或阻止所述电池包内热失控的发生，所述浸没式消防系统与探测器分别通过通讯线与消防主机连接，当所述探测器探测到可燃气体达到预警值时，触发所述消防主机控制所述浸没式消防系统进行消防作业，以对所述电池包内进行降温或灭火。
2.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述热气溶胶装置通过可拆卸连接件固定于所述箱体上，所述箱体内腔设有所述浸没式消防系统。
3.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述箱体包括上端敞口的箱本体，所述箱本体的开口端通过可拆卸连接件与上盖连接，所述箱本体的内腔底面沿长度方向的两相对侧上分别设有滑槽，所述模组滑动设于所述滑槽上，并可沿所述滑槽滑动进入所述箱本体的内腔。
4.如权利要求1所述的一种安全高集成化液冷储能电池包，其特征在于，所述模组的两侧设置有用于加热所述模组的电芯的加热片。
5.如权利要求4所述的一种安全高集成化液冷储能电...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣自华，王伟平，孙龙，王旭，刘明硕，符卓聪，李超，朱振涛，赵军，吴靖华，
申请(专利权)人：北京双杰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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