一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱制造技术

本发明专利技术是液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，包括电池箱本体和换热机构，电池箱本体包括箱体，箱体内空腔内放置电池模组且设有浸没电池模组的浸没液，电池模组侧面箱体上还设有BMS及高压盒和PCS，箱体为保温防火复合材料制成的盒型结构，可实现保温防火、密封防水、高强度、做成超大体积；换热机构包括制冷制热设备和分布在箱体内壁与电池模组之间及相邻电池模组之间的毛细换热管，毛细换热管和电池模组都浸没在浸没液内，毛细换热管与制冷制热设备相连且内充有冷却液。毛细换热管中冷却液与浸没液做“水

【技术实现步骤摘要】
一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱


[0001]本专利技术涉及的是一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，属于锂电池储能设备


技术介绍

[0002]锂电池储能设备用于光伏等清洁能源发电行业的储能。随着锂电池储能技术的发展，电池安全性是制约该行业发展的关键环节，储能的成本也是一个关键指标。
[0003]现有技术中，锂电池储能设备大多数采用钣金（如CN111834697A一种基于方形铁锂电池的风冷式储能模块）或集装箱保护壳（如CN115799745A一种添加金属粉体的锂电池储能设备），一旦发生电池燃烧爆炸，安全保护性较差，且成本较高。
[0004]另一方面，现有技术中关于电池模组的降温，一般采用液冷板置于电池模组的底部（如CN218414767U一种锂电池U型高效液冷组件及锂电池模组），散热性能无法有效满足使用需求，且成本较高。也有的采用浸没式液冷，相比液冷板换热可实现更好的降温效果，但存在冷却液成本较高的问题，且一旦电池漏液，会导致冷却液性质发生改变，不利于安全。还存在液冷包较小，成本较高的问题。
[0005]现有技术中，浸没式液冷一般直接采用不断循环的冷却液与电池模组进行换热（如CN111952510A浸没式液冷储能系统），存在液面控制不稳定、液面会产生水波纹、气泡、喘流等问题，无法精确控制液冷液面高度，影响冷却换热效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出的是一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式混凝土电池箱，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，在外壳方面降低成本提高安全性，在浸没式液冷方面稳定液面，改善冷却换热效果。
[0007]本专利技术的技术解决方案：一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式混凝土电池箱，电池箱采用保温防火复合材料制成，一旦发生电池燃烧爆炸，可第一时间在电池腔内再注水灭火，实现防火灭火防爆，降低成本；另一方面，浸没液不流动，采用冷却液对浸没液换热，浸没液与电池模组换热，实现精确控制电池箱内浸没液冷液面高度，保证冷却温度。
[0008]具体的，一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，其结构包括电池箱本体和换热机构，电池箱本体包括箱体，箱体内空腔内放置电池模组且设有浸没电池模组的浸没液，电池模组侧面的箱体上还设有BMS及高压盒和PCS，箱体为保温防火复合材料制成的盒型结构，可实现保温防火注水灭火、密封防水、高强度、做成超大体积；换热机构包括液冷机和分布在箱体内壁与电池模组之间及相邻电池模组之间的毛细换热管，毛细换热管和电池模组都浸没在浸没液内，毛细换热管与制冷制热设备相连且内充有冷却液。毛细换热管中冷却液与浸没液做“水
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水换热”，毛细换热管与浸没液完全隔离，毛细换热管与制冷制热设备相连。解决了浸没液液面高度和冷却均匀度的精确控制问题。
[0009]优选的，还包括缓冲罐，缓冲罐与箱体内空腔之间通过进出液口相通。缓冲罐可调
节因热胀冷缩导致的液面变化。
[0010]优选的，所述的缓冲罐为半透明塑料材质。可直观显示箱体内液面。
[0011]优选的，所述的缓冲罐集成在箱体前侧壁上。实现结构整合。
[0012]优选的，若干层电池箱本体垒放，每层电池箱本体底面两侧滑动连接在一层轨道梁上，每层轨道梁垒放，最顶层的轨道梁及电池箱本体上方罩设上盖。积木式垒放结构，可灵活堆叠、累加，满足后续发展需求。
[0013]优选的，所述的轨道梁为钢筋混凝土结构，轨道梁之间、轨道梁两端封板均采用预制榫卯装配式结构安装。堆叠以后不发生位移，并且能够锁固。
[0014]优选的，所述的上盖、轨道梁及封板都为砼C30以上装配式钢筋混凝土。实现防火、防爆功能，提高电站安全防护等级。
[0015]优选的，所述的轨道梁上设滑道，电池箱本体底部通过滑轮滑动连接在在轨道梁的滑道内。方便检修和更换。
[0016]优选的，所述的浸没液为乙二醇或绝缘乙二醇，或其它具有高蒸发点低冰点特征的液体，所述的冷却液为水或乙二醇。浸没液体采用绝缘乙二醇等绝缘液体时可以满覆盖电池模组，浸没液体采用乙二醇等非绝缘液体时可以满覆盖电池模组电极以下，一旦电池出现高温、燃烧爆炸时，可注水完全浸没电池模组，为降温扑灭火情提供了有效安全的腔体空间。
[0017]优选的，所述的电池箱体的保温防火复合材料为内层钢筋混凝土、外层保温防火材料制成，或者外侧包钢型材、内壁设密封防水材料的保温防火材料制成，上盖为外包钢型材的保温防火材料制成，所述的保温防火材料为岩棉、岩板或挤塑板等低导热且耐火等级高的材料，密封防水材料为不锈钢板、热镀锌板、玻璃钢制品或塑料制品等耐腐蚀防水材料，实现保温防火、密封防水、高强度、做成超大体积电池箱体；所述的毛细换热管为PPR、不锈钢、铝或铜材质。
[0018]本专利技术的优点：结构设计合理，采用复合体材质电池箱本体可实现防火、灭火、防爆；采用循环冷却液的毛细换热管与浸没电池模组且不流动的浸没液换热，浸没液与电池模组换热，实现电池箱内浸没液冷液面高度稳定，保证冷却温度；采用积木式垒放的轨道梁支撑电池箱，提高了能量密度，可灵活堆叠、累加，满足后续发展需求。
附图说明
[0019]图1是本专利技术液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱的电池箱本体一种实施例结构示意图。
[0020]图2是本专利技术液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱的电池箱本体及上盖的一种实施例的剖面图。
[0021]图3是本专利技术液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱的电池箱本体及上盖的另一种实施例的剖面图。
[0022]图4是本专利技术液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱的换热机构一种实施例结构示意图。
[0023]图5是本专利技术液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱一种实施例结构示意图。
[0024]图中的1是电池箱本体、11是箱体、12是电池模组、13是浸没液、14是缓冲罐、15是BMS（电池保护装置）及高压盒、16是PCS、21是浸没液液面、22是毛细换热管、23是制冷制热设备、31是滑轮、32是轨道梁、33是上盖。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
实施例1
[0026]如图1所示，一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，包括电池箱本体1，电池箱本体1包括箱体11，箱体11内空腔内放置电池模组12且充有浸没液13，电池模组12侧面的箱体11上还设有BMS及高压盒15和PCS 16。
[0027]为了实现保温防火和高强度：（1）如图2、3所示，箱体11可采用主结构是混凝土钢筋，再嵌入保温防火材料复合而成；也可采用主结构为钢型材与保温防火材料复合制作而成。箱体具有保温防火、密封防水、高强度、可做成超大体积的特点。
[0028]（2）箱体11复合体内嵌的保温防火材料可选择低导热且耐火等级高的材料如岩棉、岩板、挤塑板等保温防火材料，能有效绝热，隔绝外界低温度对电池工作造成的影响，而且降低系统能耗，可提高消防防火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，其特征在于，包括电池箱本体（1）和换热机构，电池箱本体（1）包括箱体（11），箱体（11）内空腔内放置电池模组（12）且设有浸没电池模组（12）的浸没液（13），箱体（11）外侧面上还设外挂有缓冲罐（14）、BMS及高压盒（15）、PCS（16）；箱体（11）为保温防火复合材料制成的盒型结构；换热机构包括制冷制热设备（23）和分布在箱体（11）内壁与电池模组（12）之间及相邻电池模组（12）之间的毛细换热管（22），毛细换热管（22）和电池模组（12）都浸没在浸没液（13）内，毛细换热管（22）与制冷制热设备（23）相连且内充有冷却液。2.如权利要求1所述的一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，其特征在于，还包括缓冲罐（14），缓冲罐（14）与箱体（11）内空腔之间通过进出液口相通。3.如权利要求2所述的一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，其特征在于，所述的缓冲罐（14）为半透明塑料材质。4.如权利要求2或3所述的一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，其特征在于，所述的缓冲罐（14）集成在箱体（11）前侧壁上。5.如权利要求4所述的一种液面稳定的锂电池储能设备用浸没式电池箱，其特征在于，若干层电池箱本体（1）垒放，每层电池箱本体（1）底面两侧滑动连接在一层轨道梁（32）上，每层轨道梁（32）垒放，最顶层的轨道梁（32）及电池箱本体（1）上...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海平，
申请(专利权)人：无锡晁晟光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：