内置探测装置的电池包和储能装置制造方法及图纸

技术编号:44145310 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-29 10:20
本申请公开一种内置探测装置的电池包和储能装置。电池包包括外壳、多个电芯、泄压阀和热失控探测装置。电芯和外壳的顶壁之间形成介质流动通道,介质流动通道和设置在外壳的侧壁上的泄压阀之间形成探测区域,热失控探测装置位于探测区域,且用于探测在所述电芯发生热失控时喷发热失控介质。热失控探测装置在电池包的工作过程中随时探测热失控介质,实现了电池包内的异常电芯的早期检测,提升了电池包的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其涉及一种内置探测装置的电池包和储能装置。


技术介绍

1、锂离子电池凭借其高能量密度、自放电率低、长循环寿命和对环境友好等优势,促使锂电池在电动汽车和储能电站等领域应用规模不断扩大。锂电池通常工作在复杂的环境下,由于其内部存在活泼的电极材料和可燃性的电解液,不可避免的遭受过充、过放、过热,外部应力机械挤压等滥用及电气异常等情况下,极易发生升温现象。也因为人们对高能量密度的追求,单体电池常以串并联的方式组成模组、电池包和电池簇,这种空间上的限制塑造了更恶劣的散热环境,电池内部更易积聚热量从而触发热失控。

2、锂离子电池热失控如不能在电池包热失控初期采取抑制措施就会在模组和电池簇间进行扩散蔓延,进而引发更大规模的火灾爆炸事故。近年来,锂离子电池火灾爆炸事故被频繁报道,不仅限制了锂离子电池的进一步发展,更对人们的生命和财产安全造成了极大的威胁。

3、因此,开发电池包热失控预警方案,防止热失控扩散蔓延导致起火爆炸具有重要的意义。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种内置探测装置的电池包和储能装置,电池包内部设置热失控探测装置,热失控探测装置在电池包的工作过程中随时探测热失控介质的浓度的优势,实现了电池包内的电池包异常电芯的早期检测,提升了电池包的安全性能。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种内置探测装置的电池包,电池包包括外壳、多个电芯、泄压阀和热失控探测装置,所述多个电芯和所述热失控探测装置设置在所述外壳的内部,所述外壳包括顶壁、底壁和连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁,所述泄压阀设在所述侧壁;所述多个电芯均包括泄爆阀,所述泄爆阀用于在所述电芯发生热失控时喷发热失控介质,所有的所述泄爆阀朝向所述顶壁,所述多个电芯和所述顶壁之间形成介质流动通道,所述介质流动通道和所述泄压阀之间形成探测区域,所述介质流动通道用于将所述热失控介质输送至所述探测区域;所述热失控探测装置位于所述探测区域,且用于探测所述热失控介质。

3、本申请实施例通过将热失控探测装置设置在介质流动通道和所述泄压阀之间形成的探测区域中,当某个电芯发生热失控现象时,电芯的泄爆阀喷发热失控介质,热失控介质顺着介质流动通道流向探测区域,在泄压阀未打开之前,在探测区域中,热失控探测装置探测到热失控介质,便能够发起热失控预警。

4、本申请实施例提供的电池包,通过热失控探测装置能够在泄压阀开启之前对电池包的热失控现象进行探测,对电芯的故障进行预警,能防止电池包中的某个电芯的热失控产生蔓延扩散。而且,在电池包的内部的热失控探测装置,能够在电池包的工作过程中随时探测热失控介质,能及时发现故障,有利于提升电池包的安全性能。若电池包应用在储能装置中,电池包也能够保证储能装置的安全性能,可以在电池包的泄压阀打开之前预警,防止泄压阀打开造成储能系统的安全故障,有利于将对人身安全及财产的损失降低。

5、一种可能的实现方式中,所述电池包包括长度方向和高度方向,所述顶壁和所述底壁沿所述高度方向相对设置,所述多个电芯排列为至少一排,每排所述电芯的排列方向为所述长度方向,每排所述电芯和所述泄压阀所在的所述侧壁之间形成所述探测区域;所述热失控探测装置在所述长度方向上排列在所述电芯和所述泄压阀之间,所述热失控探测装置在所述高度方向上排列在所述介质流动通道和所述泄压阀之间。本方案通过所述热失控探测装置在所述高度方向上排列在所述介质流动通道和所述泄压阀之间的设置方案,能够实现热失控介质在接触泄压阀之前,先接触热失控探测装置,有利于实现在泄压阀尚未开启,就可以进行热失控探测及预警。

6、一种可能的实现方式中,所述介质流动通道的数量和所述多个电芯的排数对应设置,每排所述电芯和所述顶壁之间形成一个独立所述介质流动通道。本方案通过介质流动通道之间的独立性,能够保证每排电芯的热失控介质有独立的通道到达探测区域,避免不同排电芯的热失控介质的混合,在探测方式也有利于探测具体是哪一排电芯发生故障。可以控制有故障的一排电芯停止工作,其它无故障的电芯继续正常工作,维持电池包的工作状态。

7、一种可能的实现方式中,所述介质流动通道的数量为至少两个,每个所述介质流动通道均沿所述长度方向延伸,所述介质流动通道的末端连通所述探测区域且朝向所述泄压阀所在的所述侧壁,所述泄压阀在所述宽度方向上排列在至少两个所述介质流动通道之间。

8、一种可能的实现方式中,所述热失控探测装置的数量为两个或两个以上,且沿所述宽度方向间隔排列。本方案通过至少两个热失控探测装置间隔设置,能够提升热失控探测的精确度,提升电池包的安全性。

9、一种可能的实现方式中,所述泄压阀在所述宽度方向上位于所述侧壁的中心位置,所述热失控探测装置的数量为偶数个,且在所述宽度方向上对称分布在所述泄压阀的两侧。本方案提供的对称分布设置的偶数个热失控探测装置,有利于提供热失控探测的精确度,提升电池包的安全性。

10、一种可能的实现方式中,所述热失控探测装置的数量为一个,沿所述长度方向,所述热失控探测装置位于所述泄压阀和所述电芯之间,所述热失控探测装置在所述泄压阀所在的所述侧壁上的垂直投影位于所述泄压阀的正上方,或者,所述热失控探测装置在泄压阀所在的侧壁上的垂直投影与于泄压阀有部分重叠。

11、一种可能的实现方式中,所述介质流动通道的数量为一个,所述多个电芯排列为一排,所述热失控探测装置沿所述长度方向排列在所述一排电芯和所述泄压阀之间。本方案提供的电池包用于户内应用场景。

12、一种可能的实现方式中,所述电池包还包括电池管理模块,所述多个电芯在所述长度方向上排列在所述电池管理模块和所述泄压阀之间,所述热失控探测装置和所述电池管理模块电连接。

13、一种可能的实现方式中,所述热失控探测装置包括至少两个探测模块,所述至少两个探测模块分别用于探测所述热失控介质中的不同成分。本方案通过在热失控探测装置中设置至少两个探测模块,且至少两个探测模块分别用于探测不同的热失控介质的成分,能够提升热失控探测的效率和精确度,提升电池的安全性。

14、一种可能的实现方式中,所述电池包还包括冷板,冷板和外壳为彼此独立的结构,冷板固定在所述底壁的外侧。

15、一种可能的实现方式中,所述电池包还包括冷板,底壁为冷板的部分壳件,顶壁和侧壁构成罩件,罩件和冷板结合共同围成收容空间。

16、电池包为工商业储能系统中的锂离子电池包,或电站储能系统中的锂离子电池包,或数据中心储能备电系统中的锂离子电池包,或通信基站储能备电系统中的锂离子电池包,或新能源汽车中的动力锂离子电池包。

17、第二方面,本申请实施例提供一种储能装置,储能装置包括多个电池包,该电池包为第一方面任一种可能的实现方式提供的内置探测装置的电池包。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内置探测装置的电池包,其特征在于,包括外壳、多个电芯、泄压阀和热失控探测装置,所述多个电芯和所述热失控探测装置设置在所述外壳的内部,所述外壳包括顶壁、底壁和连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁,所述泄压阀设在所述侧壁;

2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包包括长度方向和高度方向,所述顶壁和所述底壁沿所述高度方向相对设置,所述多个电芯排列为至少一排,每排所述电芯的排列方向为所述长度方向,每排所述电芯和所述泄压阀所在的所述侧壁之间形成所述探测区域;

3.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,所述介质流动通道的数量和所述多个电芯的排数对应设置,每排所述电芯和所述顶壁之间形成一个独立所述介质流动通道。

4.根据权利要求3所述的电池包,其特征在于,所述电池包还包括宽度方向,所述介质流动通道的数量为至少两个,每个所述介质流动通道均沿所述长度方向延伸,所述介质流动通道的末端连通所述探测区域且朝向所述泄压阀所在的所述侧壁,所述泄压阀在所述宽度方向上排列在至少两个所述介质流动通道之间。

5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,所述热失控探测装置的数量为两个或两个以上,且沿所述宽度方向间隔排列。

6.根据权利要求5所述的电池包,其特征在于,所述泄压阀在所述宽度方向上位于所述侧壁的中心位置,所述热失控探测装置的数量为偶数个,且在所述宽度方向上对称分布在所述泄压阀的两侧。

7.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,所述热失控探测装置的数量为一个,沿所述长度方向,所述热失控探测装置位于所述泄压阀和所述电芯之间,所述热失控探测装置在所述泄压阀所在的所述侧壁上的垂直投影位于所述泄压阀的正上方,或者,所述热失控探测装置在泄压阀所在的侧壁上的垂直投影与于泄压阀有部分重叠。

8.根据权利要求7所述的电池包,其特征在于,所述介质流动通道的数量为一个,所述多个电芯排列为一排,所述热失控探测装置沿所述长度方向排列在所述一排电芯和所述泄压阀之间。

9.根据权利要求2-8任一项所述的电池包,其特征在于,所述电池包还包括电池管理模块,所述多个电芯在所述长度方向上排列在所述电池管理模块和所述泄压阀之间,所述热失控探测装置和所述电池管理模块电连接。

10.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述热失控探测装置包括至少两个探测模块,所述至少两个探测模块分别用于探测所述热失控介质中的不同成分。

11.一种储能装置,其特征在于,包括多个电池包,所述电池包为如权利要求1-10任一项所述的电池包。

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【技术特征摘要】

1.一种内置探测装置的电池包,其特征在于,包括外壳、多个电芯、泄压阀和热失控探测装置,所述多个电芯和所述热失控探测装置设置在所述外壳的内部,所述外壳包括顶壁、底壁和连接在所述顶壁和所述底壁之间的侧壁,所述泄压阀设在所述侧壁;

2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包包括长度方向和高度方向,所述顶壁和所述底壁沿所述高度方向相对设置,所述多个电芯排列为至少一排,每排所述电芯的排列方向为所述长度方向,每排所述电芯和所述泄压阀所在的所述侧壁之间形成所述探测区域;

3.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,所述介质流动通道的数量和所述多个电芯的排数对应设置,每排所述电芯和所述顶壁之间形成一个独立所述介质流动通道。

4.根据权利要求3所述的电池包,其特征在于,所述电池包还包括宽度方向,所述介质流动通道的数量为至少两个,每个所述介质流动通道均沿所述长度方向延伸,所述介质流动通道的末端连通所述探测区域且朝向所述泄压阀所在的所述侧壁,所述泄压阀在所述宽度方向上排列在至少两个所述介质流动通道之间。

5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,所述热失控探测装置的数量为两个或两个以上,且沿所述宽度方向间隔排列。

6.根据权利要求5所述的电池包,...

【专利技术属性】
技术研发人员:閤明波
申请(专利权)人:华为数字能源技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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