储能电池及模组隔热引流板、采温采压线隔热结构的制作方法

1.本发明涉及储能电池技术领域，特别是一种储能电池及模组隔热引流板、采温采压线隔热结构。

背景技术：

2.锂电池安全一直以来都是困扰行业发展的主要问题。中国储能行业一般以《gb/t 36276-2018电力储能用锂离子电池》的安全测试要求为储能系统的安全标准，且许多大型招投标项目明确要求企业的锂电池必须通过gb/t 36276-2018安全型式认证才有投标资格。其中《gb/t 36276-2018电力储能用锂离子电池》内要求的电池包过充测试一直是锂电池企业公认最难通过的测试之一。电池包过充测试一旦失败，则说明电池包在极端情况下(电池管理系统失效且一直充电)存在安全隐患。所以过充测试的通过是保障电池系统安全的底线之一。
3.锂离子电池在发生燃烧以前均会发生热失控链式放热反应，每一步反应都会有相应气体产生，经过气体采样分析可以得出co、h2、co2、cxhy等为烟气的主要成分。(引用《锂离子电池热失控产生烟气成分研究综述》中图分类号：tm912文献标识码：a)。锂电池在过充情况下发生热失控，其自身化学反应可产生极高的温度，最高温度可达到500℃以上。在高温的情况下co、h2、cxhy可燃混合气体极易被点燃，从而导致模组或者电池包起火。
4.现有的锂电池大多没有考虑过充情况下的热失控问题，在模组的顶部往往只设置了塑料盖或塑料膜用于防止灰尘和异物，塑料的燃点较低，无法抑制过充测试中锂电池的起火的问题。且模组内部的采温采压线常用且好的材质是铁氟龙电线。铁氟龙电线外包材料大致有以下3类，ptfe(聚四氟乙烯)可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-300℃；fep(氟化乙烯丙烯共聚物)最高使用温度为200℃；pfa(过氟烷基化物)的连续使用温度260℃。铁氟龙电线在模组过充测试中达到最高温度时，外包材料熔解，导电线束相互搭接，容易发生内短路。内短路一旦造成打火将瞬间点燃高温的co、h2、cxhy可燃混合气体，将导致电池包起火。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于：针对现有技术存在的在过充测试过程中难以抑制电池包起火的问题，提供一种储能电池及模组隔热引流板、采温采压线隔热结构。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种储能电池模组隔热引流板，包括基座，所述基座开设有若干个通孔，所述通孔的数量和外形适配于电芯防爆阀，所述基座的上表面覆盖有隔热片，所述隔热片能够耐受600℃以上的高温，所述基座的侧面开设有导流口。
8.本发明的隔热引流板能够覆盖电池模组的模组端板，在储能电池过充测试过程中，若电芯热扩散电芯内部压力增大，顶开电芯防爆阀后，电芯热失控化学反应产生的高温高压混合可燃气液体可以通过隔热引流板的通孔迅速排到模组外，防止高温高压混合可燃
气液体在模组内部聚集；高温高压混合可燃气液体喷出后通过自身重力或者遇到电池箱内项部后回落到具有耐高温的隔热片，由于隔热片的工作温度高于高温高压混合可燃气液体，所以能够起到将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热的作用。本发明的储能电池模组隔热引流板能够抑制过充测试过程中电池包起火。
9.作为本发明的优选方案，所述隔热片为白云母片、金云母片、热塑性聚酰亚胺片、氮化硼陶瓷板中的一种或若干种，不同种类的所述隔热片上下叠放设置。保证隔热性能的基础上实现可制造性和经济性。
10.作为本发明的优选方案，所述隔热片的厚度大于或等于0.3mm。
11.作为本发明的优选方案，所述隔热片的厚度为0.4mm-0.6mm。保证足够的隔热性能。
12.作为本发明的优选方案，所述隔热引流板的上表面设有斜坡，便于高温高压混合可燃气液体流到模组外部，防止高温高压混合可燃气液体在模组顶部聚集，融化隔热引流板基座后掉到电芯顶部。
13.作为本发明的优选方案，所述基座的侧面开设有导流口，所述导流口位于斜坡最低处，便于高温高压混合可燃气液体流到模组外部，防止高温高压混合可燃气液体在模组顶部聚集，避免高温高压混合可燃气液体在隔热片的停留时间大于半小时后融化隔热片、隔热引流板基座后掉到电芯顶部。
14.作为本发明的优选方案，所述基座为pps、gf按一定比例混合的组合注塑结构件。
15.本发明还公开了一种储能电池模组采温采压线隔热结构，包括采温采压线，所述采温采压线外包有隔热管，所述隔热管能够耐受600℃以上的高温。
16.本发明的储能电池模组采温采压线隔热结构，对采温采压线进行了隔热加强处理，通过外包耐受600℃以上的高温的隔热管，在储能电池过充测试过程中，若锂电池过充热失控后，能够保证每一条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接而内短路打火的情况。本发明的储能电池模组采温采压线隔热结构能够抑制过充测试过程中电池包起火。
17.作为本发明的优选方案，所述隔热管为硅树脂玻璃纤维管、高硅氧纤维管中的一种或若干种，不同种类的所述隔热管依次套设。保证隔热性能的基础上实现可制造性和经济性。
18.作为本发明的优选方案，所述隔热管的长度小于所述采温采压线，在端部预留一定长度用于焊接其他构件，例如铝排。
19.作为本发明的优选方案，所述隔热管外包有耐高温胶布，所述耐高温胶布能够耐受200℃以上的高温，进一步对采温采压线进行隔热加强处理。
20.本发明还公开了一种储能电池，包括电池模组，所述电池模组的顶部设有模组端板，所述模组端板开设有电芯防爆阀，还包括任一所述的储能电池模组隔热引流板，所述隔热引流板覆盖在所述模组端板上方。
21.本发明还公开了一种储能电池，包括电池模组，还包括任一所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，所述采温采压线隔热结构位于所述电池模组的内部。
22.本发明还公开了一种储能电池，包括电池模组，所述电池模组的顶部设有模组端板，所述模组端板开设有电芯防爆阀，还包括任一所述的储能电池模组隔热引流板，所述隔
热引流板覆盖在所述模组端板上方，还包括任一所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，所述采温采压线隔热结构位于所述电池模组的内部。
23.本发明的储能电池，不仅设置了耐受600℃以上的隔热引流板，能够将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热，而且设置了耐受600℃以上的高温的隔热管，能够保证每一条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接而内短路打火的情况。更进一步地，由于设置了隔热引流板，还能够对模组内部的采温采压线进行隔绝，防止喷出的高温高压混合可燃气液体落到采温采压线表面，具有一定的协同作用，大大增大了整个电池模组的隔热功能，能够彻底抑制过充测试过程中电池包起火。
24.作为本发明的优选方案，所述基座与所述模组端板可拆卸式连接。便于隔热引流板的安装，便于对现有的储能电池进行微调，实现上述功能，可量产化。
25.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
26.1、本发明的隔热引流板能够覆盖电池模组的模组端板，在储能电池过充测试过程中，若电芯热扩散电芯内部压力增大，顶开电芯防爆阀后，电芯热失控化学反应产生的高温高压混合可燃气液体可以通过隔热引流板的通孔迅速排到模组外，防止高温高压混合可燃气液体在模组内部聚集；高温高压混合可燃气液体喷出后通过自身重力或者遇到电池箱内顶部后回落到具有耐高温的隔热片，由于隔热片的工作温度高于高温高压混合可燃气液体，所以能够起到将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热的作用。本发明的储能电池模组隔热引流板能够抑制过充测试过程中电池包起火。
27.2、本发明的隔热引流板的上表面设有斜坡，侧面开设有导流口，便于高温高压混合可燃气液体流到模组外部，防止高温高压混合可燃气液体在模组顶部聚集，融化隔热引流板基座后掉到电芯顶部。
28.3、本发明的储能电池模组采温采压线隔热结构，对采温采压线进行了隔热加强处理，通过外包耐受600℃以上的高温的隔热管，在储能电池过充测试过程中，若锂电池过充热失控后，能够保证每一条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接而内短路打火的情况。本发明的储能电池模组采温采压线隔热结构能够抑制过充测试过程中电池包起火。
29.4、本发明的储能电池，不仅设置了耐受600℃以上的隔热引流板，能够将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热，而且设置了耐受600℃以上的高温的隔热管，能够保证每一条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接而内短路打火的情况。更进一步地，由于设置了隔热引流板，还能够对模组内部的采温采压线进行隔绝，防止喷出的高温高压混合可燃气液体落到采温采压线表面，具有一定的协同作用，大大增大了整个电池模组的隔热功能，能够彻底抑制过充测试过程中电池包起火。
30.5、本发明的隔热引流板与模组端板可拆卸式连接，隔热管直接外包于采温采压线外，便于对现有的储能电池进行微调，即可实现上述功能，可量产化。
附图说明
31.图1是本发明所述的储能电池的结构示意图。
32.图2是本发明所述的储能电池的零件爆炸图。
33.图3是本发明所述的隔热引流板的结构示意图。
34.图4是本发明所述的隔热引流板的俯视图。
35.图5是本发明所述的隔热引流板的a-a剖视图。
36.图6是本发明所述的隔热引流板的侧视图。
37.图7是本发明所述的采温采压线隔热结构的结构示意图一。
38.图8是本发明所述的采温采压线隔热结构的结构示意图二。
39.图标：1-电池模组，2-模组端板，3-电芯防爆阀，4-采温采压线，5-隔热引流板，51-基座，52-通孔，53-隔热片，54-导流口，6-隔热管，7-耐高温胶布。
具体实施方式
40.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.实施例1
43.如图3-6所示，一种储能电池模组隔热引流板5，包括基座51，基座51开设有若干个通孔52，通孔52的数量和外形适配于电芯防爆阀3(通孔52的数量、分布位置与电芯防爆阀3一致，且通孔52的形状与电芯防爆阀3基本一致，通孔52的大小与电芯防爆阀3基本一致，或通孔52的大小稍大于电芯防爆阀3)，基座51的上表面覆盖有隔热片53，隔热片53能够耐受600℃以上的高温。隔热片53能够耐受600℃以上的高温，应理解为隔热片53在600℃的高温下至少能耐受30分钟不融化，满足储能电池过充测试的试验要求。
44.本发明的隔热引流板能够覆盖电池模组的模组端板，在储能电池过充测试过程中，若电芯热扩散电芯内部压力增大，顶开电芯防爆阀后，电芯热失控化学反应产生的高温高压混合可燃气液体破电芯防爆阀3后可以通过隔热引流板5的通孔52迅速排到模组外，防止高温高压混合可燃气液体在模组内部聚集；高温高压混合可燃气液体喷出后通过自身重力或者遇到电池箱内顶部后回落到具有耐高温的隔热片53，由于隔热片53的工作温度高于高温高压混合可燃气液体，所以能够起到将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热的作用。本发明的储能电池模组隔热引流板能够抑制过充测试过程中电池包起火。
45.优选的一种实施方式，隔热片53为白云母片、金云母片、热塑性聚酰亚胺片、氮化硼陶瓷板中的一种，或隔热片53为白云母片、金云母片、热塑性聚酰亚胺片、氮化硼陶瓷板中的若干种，不同种类的隔热片53上下叠放设置。保证隔热性能的基础上实现可制造性和经济性。
46.优选的一种实施方式，隔热片53的厚度大于或等于0.3mm。进一步优选的，隔热片53的厚度为0.4mm-0.6mm。保证足够的隔热性能。
47.优选的一种实施方式，隔热引流板5的上表面设有斜坡。进一步优选的，基座51的侧面开设有导流口54，导流口54与模组外部环境连通，导流口54位于斜坡最低处，导流口54可设置若干个。导流口54便于高温高压混合可燃气液体流到模组外部，防止高温高压混合
可燃气液体在模组顶部聚集，避免高温高压混合可燃气液体在隔热片53的停留时间大于半小时后融化隔热片53、隔热引流板基座51后掉到电芯顶部。
48.优选的一种实施方式，基座51为pps、gf组合注塑结构件，具体的，基座51由pps+40％gf注塑而成。
49.实施例2
50.如图2、7所示，一种储能电池模组采温采压线隔热结构，包括采温采压线4，采温采压线4套设有隔热管6，隔热管6能够耐受600℃以上的高温。隔热管6能够耐受600℃以上的高温，应理解为隔热管6在600℃的高温下至少能耐受30分钟不融化，满足储能电池过充测试的试验要求。
51.本发明的储能电池模组采温采压线隔热结构，对采温采压线4进行了隔热加强处理，通过外包耐受600℃以上的高温的隔热管6，在储能电池过充测试过程中，若锂电池过充热失控后，能够保证每一条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接引起的内短路打火的情况。本发明的储能电池模组采温采压线隔热结构能够抑制过充测试过程中电池包起火，采温采压线4和隔热管6套设连接，便于对现有的采温采压线4进行改装。
52.优选的一种实施方式，隔热管6为硅树脂玻璃纤维管、高硅氧纤维管中的一种，或隔热管6为硅树脂玻璃纤维管、高硅氧纤维管中的若干种，不同种类的隔热管6依次套设。保证隔热性能的基础上实现可制造性和经济性。
53.优选的一种实施方式，隔热管6的长度短于采温采压线4，在端部预留一定长度用于焊接其他构件，例如铝排。
54.优选的一种实施方式，如图8所示，隔热管6包裹有耐高温胶布7，耐高温胶布7能够耐受200℃以上的高温，从而进一步对采温采压线进行隔热加强处理。耐高温胶布7能够耐受200℃以上的高温，应理解为耐高温胶布7在200℃的高温下至少能耐受30分钟不融化。
55.实施例3
56.如图1、2所示，一种储能电池，包括电池模组1，电池模组1的顶部设有模组端板2，模组端板2开设有电芯防爆阀3，还包括如实施例1的储能电池模组隔热引流板5，隔热引流板5覆盖在模组端板2上方。
57.实施例4
58.如图1、2所示，一种储能电池，包括电池模组1，还包括如实施例2的储能电池模组采温采压线隔热结构，采温采压线隔热结构位于电池模组1的内部。
59.实施例5
60.如图1、2所示，一种储能电池，包括电池模组1，电池模组1的顶部设有模组端板2，模组端板2开设有电芯防爆阀3，还包括如实施例1的储能电池模组隔热引流板5，隔热引流板5覆盖在模组端板2上方，还包括如实施例2的储能电池模组采温采压线隔热结构，采温采压线4位于电池模组1的内部。
61.本发明的储能电池，不仅设置了耐受600℃以上的隔热引流板5，能够将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热，而且设置了耐受600℃以上的高温的隔热管6，能够保证每一条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接而内短路打火的情况。更进一步地，由于设置了隔热引流板5，还能够对模组内部的采温采压线4进行隔绝，防止喷出的高温高压混合可燃气液体落到采温
采压线4表面，具有一定的协同作用，大大增大了整个电池模组的隔热功能，能够彻底抑制过充测试过程中电池包起火
62.优选的一种实施方式，基座51与模组端板2可拆卸式连接，具体的，可通过螺栓连接。便于对现有的储能电池进行微调，即可实现上述功能，可量产化。
63.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种储能电池模组隔热引流板，其特征在于，包括基座(51)，所述基座(51)开设有若干个通孔(52)，所述通孔(52)的数量和外形适配于电芯防爆阀(3)，所述基座(51)的上表面覆盖有隔热片(53)，所述隔热片(53)能够耐受600℃以上的高温。2.根据权利要求1所述的储能电池模组隔热引流板，其特征在于，所述隔热片(53)为白云母片、金云母片、热塑性聚酰亚胺片、氮化硼陶瓷板中的一种或若干种，不同种类的所述隔热片(53)上下叠放设置。3.根据权利要求2所述的储能电池模组隔热引流板，其特征在于，所述隔热片(53)的厚度大于或等于0.3mm。4.根据权利要求1所述的储能电池模组隔热引流板，其特征在于，所述隔热引流板(5)的上表面设有斜坡。5.根据权利要求4所述的储能电池模组隔热引流板，其特征在于，所述基座(51)的侧面开设有导流口(54)，所述导流口(54)位于斜坡最低处。6.根据权利要求1-5任一所述的储能电池模组隔热引流板，其特征在于，所述基座(51)为pps、gf组合注塑结构件。7.一种储能电池模组采温采压线隔热结构，包括采温采压线(4)，其特征在于，所述采温采压线(4)外包有隔热管(6)，所述隔热管(6)能够耐受600℃以上的高温。8.根据权利要求7所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，其特征在于，所述隔热管(6)为硅树脂玻璃纤维管、高硅氧纤维管中的一种或若干种，不同种类的所述隔热管(6)依次套设。9.根据权利要求8所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，其特征在于，所述隔热管(6)的长度小于所述采温采压线(4)。10.根据权利要求7-9任一所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，其特征在于，所述隔热管(6)外包有耐高温胶布(7)，所述耐高温胶布(7)能够耐受200℃以上的高温。11.一种储能电池，包括电池模组(1)，所述电池模组(1)的顶部设有模组端板(2)，所述模组端板(2)开设有电芯防爆阀(3)，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一所述的储能电池模组隔热引流板(5)，所述隔热引流板(5)覆盖在所述模组端板(2)上方。12.一种储能电池，包括电池模组(1)，其特征在于，还包括如权利要求7-10任一所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，所述采温采压线隔热结构位于所述电池模组(1)的内部。13.一种储能电池，包括电池模组(1)，所述电池模组(1)的顶部设有模组端板(2)，所述模组端板(2)开设有电芯防爆阀(3)，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一所述的储能电池模组隔热引流板(5)，所述隔热引流板(5)覆盖在所述模组端板(2)上方，还包括如权利要求7-10任一所述的储能电池模组采温采压线隔热结构，所述采温采压线隔热结构位于所述电池模组(1)的内部。14.根据权利要求13所述的储能电池，其特征在于，所述基座(51)与所述模组端板(2)可拆卸式连接。

技术总结

本发明涉及储能电池技术领域，具体涉及一种储能电池及模组隔热引流板、采温采压线隔热结构，储能电池包括电池模组，电池模组的顶部设有模组端板，模组端板开设有电芯防爆阀，还包括隔热引流板，隔热引流板覆盖在模组端板上方，隔热引流板开设有若干个通孔且上表面覆盖有隔热片，隔热片能够耐受600℃以上的高温，还包括采温采压线隔热结构，采温采压线位于电池模组的内部，采温采压线隔热结构包括采温采压线及外包的隔热管，隔热管能够耐受600℃以上的高温。本发明能够将高温高压混合可燃气液体隔绝在模组外，防止高温高压混合可燃气液体掉落到电芯顶部，防止对电芯二次加热；能够保证每条导电线束相互分离，完全隔绝其相互搭接而内短路打火的情况。内短路打火的情况。内短路打火的情况。