一种储能电池组的高效散热系统的制作方法

本发明属于储能领域，涉及一种储能电池组的高效散热系统，具体为储能电池组提供一种高效、安全的散热系统。

背景技术：

1、储能是能源利用及发展过程中的重要一环，特别是电能的存储具有十分重要的应用意义，电能的存储方式主要可分为机械储能、电磁储能、电化学储能和相变储能等。在众多的形式中最简便、效率最高的是采用蓄电池的形式，随着储能行业的不断发展，电池组发展到目前的mw级集装箱储能系统。此时，对于储能柜的热管理十分重要，由于电池组的密集分布及发热量较大，温度升提高后会影响电池效率，甚至引起安全事故，需要采用强制冷却方案，实际应用中一般采用风冷的形式来降低电池组温度。对于单个电池组来说，由于制造缺陷或工作过程中的损伤，在充电过程中，可能产生局部位置热量突然升高，进而引起着火等事故。因此，对于集装箱储能系统冷却来说，提升散热效率，保证整个系统的安全是研究追求的目标。

2、本发明提供了一种储能电池组的高效散热系统，可根据每一个散热组的温度自动、且独立的调节进风量，从而有效利用散热资源，实现整体散热效率的提升。同时，本散热系统可检测电池组局部温度过高问题，提前报警并切断电源，从而避免事故的发生。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种结构精巧、操控简便、安全的储能系统。

2、本发明的技术方案：

3、一种储能电池组的高效散热系统，主要由进风通道2、多个散热组1和出风通道3三部分组成；

4、所述散热组1为主要由外层包裹的长方体散热室4，外层为中空，长方体散热室的两端开口，一端开口处安装有进风网9；散热室4内安放有电池架5，电池架5内部安放多个预警座10和电池组13，电池架5开口端连接电池封盖11，电池封盖11上留有充放电的线路口，并安装有探测器12；电池架5另一端连接膨胀囊6，膨胀囊6与进风开关7相嵌合，进风开关7与进风网9之间为定位弹簧8。

5、所述电池架5主体结构为中空长方体的主框架5-1，主框架5-1内部安装有多个承载架5-4，每个承载架5-4上安放一个预警座10，预警座10上安放电池组13，主框架5-1底部有四个支撑脚5-5，主框架5-1留有密封口5-2，用于连接电池封盖11；主框架5-1开有定位槽5-3，用于连接膨胀囊6。

6、所述膨胀囊6由刚性支撑体6-1和柔性模6-2构成环形密封结构，在密封结构内部装有工作气体工作，例如空气，氦气等；膨胀囊6上具有与进风开关7上滑块7-1配合的槽型结构；

7、所述进风开关7由滑块7-1和挡板7-2两部分结构，滑块7-1与膨胀囊6相连接，矩形挡板7-2上下部位为斜面，可封闭散热室4；挡板7-2另一侧留有凹槽，用于安装定位弹簧8。

8、所述预警座10由片状导热的底板10-1和上部的升华片10-1构成，底板10-1上部开有槽口，升华片10-1材料为固态硫。

9、所述探测器12根据升华片10-1的材料来配备，例如当升华片为固态硫时，相应的，探测器为气态硫探测器。

10、工作原理大致如下：如图1所示，系统在未工作或电池组13温度较低情况下，定位弹簧8支撑进风开关7，从而堵住散热室4，使得进风通道2的冷却风无法通过散热室4到达出风通道，防止了能量的浪费。而当工作过程中，电池组13的温度逐渐升高，热量通过电池架5传输给膨胀囊6，膨胀囊6内气体受热碰撞，推开进风开关7，(如图7所示)，此时进风通道2的冷却风进入散热室4，在通过散热室4到达出风通道3的过程中对电池架5进行冷却，工作过程中，随着电池组13温度的不断升高，膨胀囊6内气体体积逐渐增大，进风开关7进一步压缩弹簧8，从而增大进风量；而当电池架5温度下降后，膨胀囊6内气体温度降低，体积逐渐减小，在压缩弹簧8的作用下进气量降低；因此，根据电池架5温度自动调节每个散热组13的进风量，提高冷却效率。

11、同时，鉴于电池过热、着火等事故多数由于电池局部缺陷产生，在充电过程中会产生局部面积很小的位置过热，通常的温度测量方法无法获得温度的分布特性，导致从缺陷位置开始的热失控。本系统每个电池组下放置一个预警座10，当电池组13某一个位置温度过高，就会加热预警座10上部的生化片10-2，从而产生气体，气体会通过底板10-1上的凹槽扩充到整个电池架5空间内，从而出发探测器12，切断电路，避免事故的发生，本系统不仅可以在过热的早期阶段出发报警，事后通过观察生化片10-2，可以找到对应电池包的缺陷位置。

12、本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的储能电池组的散热系统具有结构简单，换热效率高，工作安全等特点。

技术特征：

1.一种储能电池组的高效散热系统，其特征在于，该储能电池组的高效散热系统主要由进风通道(2)、多个散热组(1)和出风通道(3)三部分组成；

2.根据权利要求1所述的储能电池组的高效散热系统，其特征在于，所述电池架(5)主体结构为中空长方体的主框架(5-1)，主框架(5-1)内部安装有多个承载架(5-4)，每个承载架(5-4)上安放一个预警座(10)，预警座(10)上安放电池组(13)，主框架(5-1)底部有四个支撑脚(5-5)，主框架(5-1)留有密封口(5-2)，用于连接电池封盖(11)；主框架(5-1)开有定位槽(5-3)，用于连接膨胀囊(6)。

3.根据权利要求1所述的储能电池组的高效散热系统，其特征在于，所述膨胀囊(6)由刚性支撑体(6-1)和柔性模(6-2)构成环形密封结构，在密封结构内部装有工作气体工作；膨胀囊(6)上具有与进风开关(7)上滑块(7-1)配合的槽型结构。

4.根据权利要求1所述的储能电池组的高效散热系统，其特征在于，所述进风开关(7)由滑块(7-1)和挡板(7-2)两部分结构，滑块(7-1)与膨胀囊(6)相连接，矩形挡板(7-2)上下部位为斜面，可封闭散热室(4)；挡板(7-2)另一侧留有凹槽，用于安装定位弹簧(8)。

5.根据权利要求1所述的储能电池组的高效散热系统，其特征在于，所述预警座(10)由片状导热的底板(10-1)和上部的升华片(10-1)构成，底板(10-1)上部开有槽口，升华片(10-1)材料为固态硫。

6.根据权利要求1所述的储能电池组的高效散热系统，其特征在于，所述探测器(12)根据升华片(10-1)的材料来配备。

技术总结
本发明属于储能领域，公开了一种储能电池组的高效散热系统，主要由进风通道、多个散热组和出风通道三部分组成。散热组为主要由外层包裹的长方体散热室，外层为中空，长方体散热室的两端开口，一端开口处安装有进风网；散热室内安放有电池架，电池架内部安放多个预警座和电池组，电池架开口端连接电池封盖，电池封盖上留有充放电的线路口，并安装有探测器；电池架另一端连接膨胀囊，膨胀囊与进风开关相嵌合，进风开关与进风网之间为定位弹簧。本发明的储能电池组的散热系统具有结构简单，换热效率高，工作安全等特点。

技术研发人员：杨铁峰,赵笑言,高继录,徐恩慧,曾光,林海卫,李敬伟,邱立斌,董知非,徐漠北
受保护的技术使用者：锦州英东新能源发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22