一种电池储能模块的安全防控方法和装置与流程

文档序号:16320639发布日期:2018-12-19 05:40阅读:136来源:国知局
一种电池储能模块的安全防控方法和装置与流程

本发明涉及电池安全领域,并且更具体地,涉及一种电池储能模块的安全防控方法和装置。

背景技术

随着锂离子电池的广泛应用,近年来因锂离子电池引发的火灾事故时有发生,锂离子电池的火灾危险性逐渐显现,国内外多次发生有影响的火灾事故,并引发相关产品的大规模召回,使与锂离子电池有关的企业、行业均带来了重大的直接经济损失。

锂离子电池在某些滥用条件下(如过充、高温、短路等)容易出现危险,发生热失控,此过程中电池的内部和表面温度会骤然上升至几百度,电池以燃烧或爆炸的形式完成能量的释放,最终电池烧毁并可能引燃其他材料,造成安全事故。

电池储能模块中有多个电池,当单体电池的热失控不可避免时,应采取措施阻止锂离子电池热失控出现连锁反应,烧毁电池储能模块。

现有的锂离子电池阻燃材料多以涂覆的方式涂覆在锂离子电池内部的正负极极片、隔膜上,这种方法虽然能对锂离子电池的起火燃烧起到部分减缓或遏制作用,但由于其布置于电池内部有限的空间内,阻燃材料的形状和质量都受到影响,一般涂覆层厚度仅为0.5-10μm,导致阻燃效果并不理想,同时,由于阻燃涂层涂覆与电池正负极片或隔膜上,势必会对电池本身容量、功率性能或其他电学性能造成影响。此外,还有的方法将阻燃剂作为添加剂添加到锂离子电池的电解液中,以期望控制或阻断锂离子电池热失控时产生的火焰,这种方法同样于电池内部布置阻燃材料,阻燃效果受到影响,且会对电池电解液的离子电导率造成影响,从而导致电池电学性能下降。还有一些方法将锂离子电池封装于密闭的刚性腔体中,内部通入惰性气体,这种方法虽然能够有效遏制锂离子电池发生燃烧,但对腔体的强度和密封性能要求都较高,且沉重的刚性外壳、繁琐的过程以及较高的成本都使得这种方法的推广和使用受到了限制,而且仅靠惰性气体无法防止电池热失控连锁反应发生。



技术实现要素:

为了解决背景技术存在的防止电池储能模块热捡拾失控效果差、成本高的技术问题,本发明提供一种电池储能模块的安全防控方法,所述方法包括:

对电池储能模块中的电池进行试验,确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,并根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件;

根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式,确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面,以及根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件,其中,所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面包括电池与电池的直接接触面,以及非直接接触情况下的电池与电池之间相对面积最大的部位;

在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

进一步地,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件包括:

选择阻燃隔热材料;

根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的第一阻燃隔热器件,并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置;

根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面的形状,使用选择的阻燃隔热材料制造第二阻燃隔热器件,并将所述第二阻燃隔热器件插入电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。

进一步地,所述方法还包括在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽,以使风冷或液冷管能够通过。

进一步地,在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽包括在所述阻燃隔热器件贴近电池热交换效果最强的接触面的一侧设置方形、圆形、三角形槽中的至少一种。

进一步地,所述方法还包括当所述电池破裂位置是电池防爆阀时,在所述第一阻燃隔热器件上设置贯通孔,使电池内部高温气体通过破裂位置喷出后,再通过贯通孔定向排出。

根据本发明的另一方面,本发明一种电池储能模块的安全防控装置,所述装置包括:

破裂状态确定单元,其用于对电池储能模块中的电池进行试验,确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间;

第一器件确定单元,其用于根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件;

接触面确定单元,其用于根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式,确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面包括电池与电池的直接接触面,以及非直接接触情况下的电池与电池之间相对面积最大的部位;

第二器件确定单元,其用于根据确定的电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件;

安装单元,其用于在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

进一步地,所述破裂状态确定单元确定的电池破裂位置包括电池防爆阀和电池面与面之间相交的棱。

进一步地,所述安装单元包括:

材料选择单元,用于选择制造阻燃隔热器件的阻燃隔热材料;

第一器件安装单元,用于根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的阻燃隔热器件,并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置;

第二器件安装单元,用于根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面的形状,使用选择的阻燃隔热材料制造第二阻燃隔热器件,并将所述第二阻燃隔热器件插入电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。

进一步地,所述安装单元还包括凹槽设置单元,用于在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽,以使风冷或液冷管能够通过。

进一步地,在凹槽设置单元设置的凹槽包括方形、圆形、三角形槽中的至少一种。

进一步地,所述安装单元还包括贯通孔设置单元,其用于当所述破裂状态确定单元确定的电池破裂位置是电池防爆阀时,在第一阻燃隔热器件上设置贯通孔,使电池内部高温气体通过破裂位置喷出后,再通过贯通孔定向排出。

本发明所提供的技术方案能够根据破损部位的具体形状设计阻燃隔热器件,所述阻燃隔热器件不仅能够阻断电池热失控时释放出的热量,防止电池高温烟气对周围电池的影响,达到“定向”防护的效果;阻燃隔热器件贴近电池表面一侧留有凹槽,使阻燃隔热器件能够在电池正常工作过程中产生的热量及时通过凹槽以空气流动、液冷的方式排出,不影响电池模块正常工作状态下的热管理。同时,由于阻燃隔热器件作为独立的部分布置于电池外部,不会对电池本身的功率、容量或其他电学性能产生任何影响,也不会对电池成组集成方式造成干扰,并且通过合理的布置,一定形状和数量的阻燃隔热器件还能够抑制火焰的传播,极大的降低或控制了由燃烧带来的一系列安全事故,由于其能衰减电池爆炸时带来的能量冲击,可最大限度的保护周围电池以及相关人员设备的安全,使得其大规模应用于电池储能模块及系统的安全防护成为可能。

附图说明

通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:

图1是本发明第一优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法的流程图;

图2是本发明第一优选实施方式的电池储能模块中的电池破裂位置示意图;

图3是本发明第一优选实施方式的电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面的示意图;

图4是本发明第一优选实施方式的在电池破裂位置安装阻燃隔热器件的示意图;

图5是本发明第一优选实施方式的在另一个电池破裂位置安装阻燃隔热器件的示意图;

图6是本发明第一优选实施方式的在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装阻燃隔热器件的示意图;

图7是本发明第一优选实施方式的电池储能模块的安全防控装置的结构图。

图8是本发明第二优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法的流程图;

图9是本发明第二优选实施方式的电池储能模块中的电池破裂位置示意图;

图10是本发明第二优选实施方式的电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面的示意图;

图11是本发明第二优选实施方式的在电池破裂位置以及电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装阻燃隔热器件的示意图;

图12是本发明第三优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法的流程图;

图13是本发明第三优选实施方式的电池储能模块中的电池破裂位置示意图;

图14是本发明第三优选实施方式的电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面的示意图;

图15是本发明第三优选实施方式的在电池破裂位置安装阻燃隔热器件的示意图;

图16是本发明第三优选实施方式的在电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装阻燃隔热器件的示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例一

图1是本发明第一优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法的流程图。如图1所示,本优选实施方式是为一款硬壳包装锂离子电池模块设计并制备阻燃隔热器件,所述电池形状为长方体型,电池标定容量20ah,电池极耳同侧引出,壳体有防爆阀,电池模块的冷却方式为风冷。本优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法100从步骤101开始。

在步骤101,对电池储能模块中的电池进行试验,确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,并根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件。

优选地,所述对电池储能模块中的电池进行试验,确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间包括:

对电池进行过充试验,采用高于电池额定功率的功率对电池持续充电,直至电池破裂;或者

对电池进行热箱试验,对电池以均匀的升温速率加热电池,直至电池破裂。

优选地,所述电池破裂位置包括电池防爆阀和电池面与面之间相交的棱。

在本优选实施方式中,使用电池进行过充试验,电流为额定电流的5倍,充电直到电池破裂为止。

图2是本发明第一优选实施方式的电池储能模块中的电池破裂位置示意图。如图2所示,破裂部位为电池防爆阀和电池面与面相交的棱,电池破裂部位温度最高900℃,从电池腔内向外喷射物质约5min。

在步骤102,根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式,确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面,以及根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件,其中,所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面包括电池与电池的直接接触面,以及非直接接触情况下的电池与电池之间相对面积最大的部位。

图3是本发明第一优选实施方式的电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面的示意图。如图3所示,本优选实施例中电池与电池之间热交换效果最强的接触面是每两块电池相对的长方形的面。

在步骤104,在步骤103,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

优选地,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件包括:

选择阻燃隔热材料;

根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的第一阻燃隔热器件,并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置;

根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面的形状,使用选择的阻燃隔热材料制造第二阻燃隔热器件,并将所述第二阻燃隔热器件插入电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。

优选地,所述选择阻燃隔热材料是指选择包括基体、阻燃剂、填充剂和功能助剂的材料。

优选地,所述阻燃隔热材料的耐热温度不低于所述电池破裂位置喷出的物质的温度,以及在电池破裂位置喷出物质的持续时间内,使用所述阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件不被烧蚀穿透。

优选地,使用选择的阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件的厚度为1至10mm。

在本优选实施方式中,选用耐热温度900℃,5mm厚度下持续5min烧蚀不被烧穿的阻燃隔热材料制造第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件。

优选地,所述方法还包括在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽,以使风冷或液冷管能够通过。

优选地,在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽包括在所述阻燃隔热器件贴近电池热交换效果最强的接触面的一侧设置方形、圆形、三角形槽中的至少一种。

图4是本发明第一优选实施方式的在电池破裂位置安装阻燃隔热器件的示意图。如图4所示,本优选实施方式在电池的第一个破裂位置,即电池防爆阀上安装了第一阻燃隔热器件。所述第一阻燃隔热器件是能够完全遮盖电池防爆阀的圆形构件,并且所述圆形构件上还设置贯通孔,从而使电池内部高温气体通过破裂位置喷出后,再通过贯通孔定向排出。

图5是本发明第一优选实施方式的在另一个电池破裂位置安装阻燃隔热器件的示意图。如图5所示,本优选实施方式在电池的第二个破裂位置,即电池面与面相交的棱上安装了第一阻燃隔热器件,所述第一阻燃隔热器件是l型构件,所述构件的内表面与所述棱相邻的两个面紧密贴合。

图6是本发明第一优选实施方式的在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装阻燃隔热器件的示意图。如图6所示,本优选实施方式在电池与电池之间热交换效果最强的接触面,即电池和电池相对的长方形的面中插入了第二阻燃隔热器件,所述第二阻燃隔热器件所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。并且,所述第二阻燃隔热器件贴近电池的一侧留有方形凹槽,保证电池通过风冷模式降温仍能正常进行。

图7是本发明第一优选实施方式的电池储能模块的安全防控装置的结构图。如图所示,本实施方式所述的电池储能模块的安全防控装置700包括:

破裂状态确定单元701,其用于对电池储能模块中的电池进行试验,确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间;

第一器件确定单元702,其用于根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件;

接触面确定单元703,其用于根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式,确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面包括电池与电池的直接接触面,以及非直接接触情况下的电池与电池之间相对面积最大的部位;

第二器件确定单元704,其用于根据确定的电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件;

安装单元705,其用于在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

优选地,所述破裂状态确定单元701包括:

过充试验单元711,其用于对电池进行过充试验,采用电池额定功率的1至10倍功率对电池持续充电,直至电池破裂;

热箱试验单元712,其用于对电池进行热箱试验,对电池以1至20℃/min的升温速率加热电池,直至电池破裂。

优选地,所述破裂状态确定单元701确定的电池破裂位置包括电池防爆阀和电池面与面之间相交的棱。

优选地,所述安装单元705包括:

材料选择单元751,用于选择制造阻燃隔热器件的阻燃隔热材料;

第一器件安装单元752,用于根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的阻燃隔热器件,并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置;

第二器件安装单元753,用于根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面的形状,使用选择的阻燃隔热材料制造第二阻燃隔热器件,并将所述第二阻燃隔热器件插入电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。

优选地,所述材料选择单元751选择的阻燃隔热材料是包括基体、阻燃剂、填充剂和功能助剂的材料。

优选地,所述材料选择单元751选择的材料的耐热温度不低于所述电池破裂位置喷出的物质的温度,以及在电池破裂位置喷出物质的持续时间内,使用所述材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件不被烧蚀穿透。

优选地,所述第一器件安装单元752使用选择的阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件以及第二器件安装单元753使用选择的阻燃隔热材料制造的第二阻燃隔热器件的厚度均为1至10mm。

优选地,所述安装单元705还包括凹槽设置单元754,用于在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽,以使风冷或液冷管能够通过。

优选地,在凹槽设置单元754设置的凹槽包括方形、圆形、三角形槽中的至少一种。

优选地,所述安装单元705还包括贯通孔设置单元755,其用于当所述破裂状态确定单元701确定的电池破裂位置是电池防爆阀时,在第一阻燃隔热器件上设置贯通孔,使电池内部高温气体通过破裂位置喷出后,再通过贯通孔定向排出。

实施例二

图8是本发明第二优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法的流程图。如图8所示,本优选实施方式是为一款硬壳包装锂离子电池模块设计并制备安全防护器件,电池形状为长方体型,电池标定容量50ah,电池极耳同侧引出,壳体有防爆阀,电池模块的冷却方式为风冷。本优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法800从步骤801开始。

在步骤801,对电池储能模块中的每块电池进行热箱试验,以20℃/min的升温速率加热电池直至电池破裂,确定电池破裂位置的温度和向外喷射物质的时间。

图9是本发明第二优选实施方式的电池储能模块中的电池破裂位置示意图。如图9所示,破裂部位为电池防爆阀,电池破裂部位温度最高950℃,从电池腔内向外喷射物质约10min。

在步骤802,根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件;

在步骤803,根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式,确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面。

图10是本发明第二优选实施方式的电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面的示意图。如图10所示,本优选实施例中电池与电池之间热交换效果最强的接触面是每两块电池相对的长方形的面。

在步骤804,根据确定的电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件;

在步骤805,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

优选地,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件包括:

选择阻燃隔热材料;

根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的第一阻燃隔热器件,并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置;

根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面的形状,使用选择的阻燃隔热材料制造第二阻燃隔热器件,并将所述第二阻燃隔热器件插入电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。

优选地,所述选择阻燃隔热材料是指选择包括基体、阻燃剂、填充剂和功能助剂的材料。

优选地,所述阻燃隔热材料的耐热温度不低于所述电池破裂位置喷出的物质的温度,以及在电池破裂位置喷出物质的持续时间内,使用所述阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件不被烧蚀穿透。

优选地,使用选择的阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件的厚度为1至10mm。

在本优选实施方式中,选用耐热温度950℃,5mm厚度下持续10min烧蚀不被烧穿的阻燃隔热材料制造第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件。

优选地,所述方法还包括在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽,以使风冷或液冷管能够通过。

优选地,在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽包括在所述阻燃隔热器件贴近电池热交换效果最强的接触面的一侧设置方形、圆形、三角形槽中的至少一种。

图11是本发明第二优选实施方式的在电池破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件的示意图。如图11所示,本优选实施方式在电池破裂位置,即电池防爆阀上安装了第一阻燃隔热器件。所述第一阻燃隔热器件是能够完全遮盖电池防爆阀的圆形构件,并且所述圆形构件上还设置贯通孔,从而使电池内部高温气体通过破裂位置喷出后,再通过贯通孔定向排出。并且本优选实施方式在电池与电池之间热交换效果最强的接触面,即电池和电池相对的长方形的面中插入了第二阻燃隔热器件,所述第二阻燃隔热器件所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。并且,所述第二阻燃隔热器件贴近电池的一侧设有方形凹槽,保证电池通过风冷模式降温仍能正常进行。

本实施方式的电池储能模块的安全防控装置的结构与第一优选实施方式相同,此处省略。

实施例三

图12是本发明第三优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法的流程图。如图12所示,本优选实施方式是为一款软包装锂离子电池模块设计并制备安全防护器件,电池软包装,电池标定容量10ah,电池极耳同侧引出,电池模块的冷却方式为液冷。本优选实施方式的电池储能模块的安全防控方法1200从步骤1201开始。

在步骤1201,对电池储能模块中的每块电池进行热箱试验,升温速率为1℃/min,加热直到电池破裂为止,确定电池破裂位置以及电池破裂位置温度和向外喷射物质的时间。

图13是本发明第三优选实施方式的电池储能模块中的电池破裂位置示意图。如图13所示,破裂位置为电池面与面相交的棱,电池破裂位置温度最高700℃,从电池腔内向外喷射物质约10min。

在步骤1202,根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件;

在步骤1203,根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式,确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面包括电池与电池的直接接触面,以及非直接接触情况下的电池与电池之间相对面积最大的部位。

图14是本发明第三优选实施方式的电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面的示意图。如图14所示,本优选实施例中电池与电池之间热交换效果最强的接触面是每两块电池相对的长方形的面。

在步骤1204,根据确定的电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件;

在步骤1205,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

优选地,在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件包括:

选择阻燃隔热材料;

根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间,使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的第一阻燃隔热器件,并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置;

根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面的形状,使用选择的阻燃隔热材料制造第二阻燃隔热器件,并将所述第二阻燃隔热器件插入电池与电池之间热交换效果最强的接触面,其中,所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。

优选地,所述选择阻燃隔热材料是指选择包括基体、阻燃剂、填充剂和功能助剂的材料。

优选地,所述阻燃隔热材料的耐热温度不低于所述电池破裂位置喷出的物质的温度,以及在电池破裂位置喷出物质的持续时间内,使用所述阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件不被烧蚀穿透。

优选地,使用选择的阻燃隔热材料制造的第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件的厚度为1至10mm。

在本优选实施方式中,选用耐热温度700℃,1mm厚度下持续10min烧蚀不被烧穿的阻燃隔热材料制造第一阻燃隔热器件和第二阻燃隔热器件。

优选地,所述方法还包括在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽,以使风冷或液冷管能够通过。

优选地,在所述第二阻燃隔热器件贴近电池与电池之间热交换效果最强的接触面的一侧设置凹槽包括在所述阻燃隔热器件贴近电池热交换效果最强的接触面的一侧设置方形、圆形、三角形槽中的至少一种。

图15是本发明第三优选实施方式的在电池破裂位置安装阻燃隔热器件的示意图。如图15所示,本优选实施方式在电池破裂位置,即电池的面与面相交的棱上安装第一阻燃隔热器件。所述第一阻燃隔热器件是u形构件,所述构件的内表面与所述棱相邻的两个面紧密贴合。

图16是本发明第三优选实施方式的在电池储能模块中的电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装阻燃隔热器件的示意图。如图16所示,本优选实施方式在电池与电池之间热交换效果最强的接触面,即电池和电池相对的长方形的面中插入了第二阻燃隔热器件,所述第二阻燃隔热器件所述第二阻燃隔热器件的表面积不小于所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面的面积。并且,所述第二阻燃隔热器件贴近电池的一侧留有液冷管,保证电池储能模块内部用于降低温度的液体能在电池之间正常流动。

本实施方式的电池储能模块的安全防控装置的结构与第一优选实施方式相同,此处省略。

通常地,在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释,除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该【装置、组件等】”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例,除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行,除非明确地说明。

当发明是软件发明时,应指出该发明对应的软件可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换,但这些变更、修改或者等同替换,均在申请待批的权利要求保护范围之内。

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