一种储能电池系统的制作方法

本发明涉及电池，特别是涉及一种储能电池系统。

背景技术：

1、在新能源汽车和储能系统中，电池单体是实现电能与化学能相互转换的核心部件。电池包通常由多个电池单体紧密排列组成，某一电池发生热失控会引起大范围热蔓延问题。

2、如中国发明专利申请cn120879056a公开了一种储能电池系统及其控制方法，储能电池系统包括电池柜、若干电池包、供水机构及监测机构，电池柜包括柜体；各个电池包均设置于柜体内，电池包包括壳体、若干电芯、探测器、可控喷嘴、泄压阀及若干液冷板，壳体的侧壁开设有泄压孔，各个电芯安装于壳体内，探测器和可控喷嘴均安装于壳体内。供水机构包括水箱及水泵，水泵的出口与可控喷嘴连通。探测器实时监测电芯的状态，一旦发生热失控，可控喷嘴开启，水泵将水箱中的水输送到可控喷嘴进行喷射水，能迅速喷水降温灭火，有效防止热失控情况蔓延到周围的电池包。

3、上述现有的储能电池系统在电池包的壳体内设有探测器，探测器包括温度传感器、压力传感器、光学火焰探测器等。但是，探测器依赖于bms接收探测信号并控制阀门（可控喷嘴）开启，只有温度/压力达到阈值时才触发响应，此时电池已发生或接近热失控，无法在热失控之前的升温过程起到可靠热阻断作用，整个系统安全性差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：温度/压力达到阈值时才触发响应，此时电池已发生或接近热失控，无法在热失控之前的升温过程起到可靠热阻断作用，整个系统安全性差。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种储能电池系统的技术方案：

3、储能电池系统包括：

4、电池组，包括多个依次排列的电池单体；

5、均热板，设于所述电池单体的侧面；所述均热板设有蒸发腔和第一接口，所述蒸发腔内填充有液体工质，所述第一接口连通所述蒸发腔；

6、供液管，设于所述电池组的上侧，所述供液管设有多个喷头，各所述喷头均朝向所述电池单体的顶面设置；

7、喷淋阀，包括壳体和阀芯，所述壳体设有内腔以及连通所述内腔的进液口和出液口，所述进液口与所述供液管连通，所述出液口与所述喷头连通；所述阀芯可移动设于所述内腔，用于断开或导通所述进液口与所述出液口之间的流道；

8、所述壳体还设有第二接口，所述第二接口与所述第一接口连通；所述阀芯设有隔开所述流道和所述第二接口的承压部，所述承压部用于将蒸汽压力转化为阀芯驱动力。

9、进一步的，多个所述电池单体沿排列方向间隔布置，所述均热板设于相邻两个所述电池单体之间的间隔处；和/或，所述均热板设于在所述电池组端部的所述电池单体的外侧。

10、进一步的，所述内腔沿所述壳体的高度方向延伸，所述进液口和所述出液口设于所述壳体的中部，所述第二接口间隔设于所述进液口或所述出液口的下侧；所述承压部设于所述阀芯的底部，所述内腔在所述承压部以下的空间与所述第二接口连通。

11、进一步的，所述阀芯的中部还设有阶梯部，所述阶梯部呈上粗下细设置；在所述阀芯复位时，所述阶梯部的上段介于所述进液口和所述出液口之间以断开所述流道；在所述阀芯顶起时，所述阶梯部的下段介于所述进液口和所述出液口之间以导通所述流道。

12、进一步的，所述内腔的中部还设有缩颈部，所述进液口贯穿设于所述缩颈部的一侧，所述出液口贯穿设于所述缩颈部的另一侧，所述缩颈部的内壁与所述阶梯部的上段滑动密封配合。

13、进一步的，所述喷淋阀还包括顶压弹簧和弹性销，所述顶压弹簧设于所述内腔并与所述阀芯连接，所述弹性销设于所述壳体内，所述弹性销用于在所述阀芯移动至导通位置时进行锁定。

14、进一步的，一个所述喷淋阀连接一个所述均热板；和/或，沿所述电池组的排列方向相邻的至少两个所述均热板连接一个所述喷淋阀；和/或，沿所述供液管的长度方向相邻的至少两个所述喷淋阀连接一个所述均热板。

15、进一步的，一个所述喷淋阀连接一个所述喷头，一个所述喷头的喷淋区覆盖至少一个所述电池单体的顶面设置；和/或，一个所述喷淋阀连接至少两个所述喷头，该至少两个所述喷头沿平行于所述电池组的排列方向间隔布置，一个所述喷头的喷淋区覆盖至少一个所述电池单体的顶面设置。

16、进一步的，所述均热板包括边框、第一壁、第二壁和阵列支柱，所述第一壁和所述第二壁平行间隔布置，所述边框连接所述第一壁和所述第二壁并形成所述蒸发腔；所述阵列支柱分散设于所述蒸发腔内，且所述阵列支柱分别与所述第一壁、所述第二壁抵接。

17、进一步的，所述第一接口和所述第二接口之间连接有压力支管，所述压力支管还设有单向阀，所述单向阀从所述第一接口至所述第二接口的方向导通，从所述第二接口至所述第一接口的方向逆止。

18、本发明的一种储能电池系统与现有技术相比，其有益效果在于：该储能电池系统采用了电池组、均热板、供液管和喷淋阀的设计形式，电池组包括多个依次排列布置的电池单体，均热板设于电池单体的侧面，均热板设有相连通的蒸发腔和第一接口，蒸发腔内填充有液体工质。均热板在电池单体的侧面作为散热部件，利用均热板的高导热特性以及蒸发腔内的液体工质相变（从液体变为气态的过程），可快速吸收电池单体产生的热量，使电池单体保持在工作温度范围内，避免因散热能力不足导致电池单体异常高温。

19、当某个电池单体即将发生热失控，均热板能够在热失控之前的升温过程起到快速散热作用，电池单体的侧面温度越高，则蒸发腔内更多的液体工质相变为气态。该储能电池系统相比于传统风冷、液冷板或浸没式等方案，均热板（利用工质相变的热力学特性）具有更大的吸热能力，确保在热失控之前的升温过程起到可靠热阻断作用，同时还避免相邻电池单体之间发生热影响，提高了储能电池系统的安全性。

20、其中，供液管设于电池组的上侧，供液管的多个喷头均朝向电池单体的顶面；喷淋阀包括壳体和阀芯，壳体设有内腔、进液口、出液口和第二接口，阀芯可移动设于内腔；壳体的第二接口与喷淋阀的第一接口连通，阀芯设有承压部。均热板的第一接口与喷淋阀的第二接口连通，气体工质从蒸发腔顺利进入喷淋阀的壳体中，随着电池单体的温度持续升高，液体工质的蒸发量越大，对阀芯的承压部产生的压力越大。

21、另外，当电池单体已发生热失控或接近热失控时，通过气体压力可驱动阀芯移动导通喷进液口与出液口之间的流道，开启喷淋时供液管内的灭火剂经喷淋阀和喷头对电池单体的顶面进行喷淋降温。该喷淋触发时机不依赖于过高的温度或压力阈值，而在均热板的工质相变形成足够气压时产生机械式开阀信号，省去了bms接收处理信号的过程，开阀响应更加直接可靠。

1.一种储能电池系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储能电池系统，其特征在于，多个所述电池单体（10）沿排列方向间隔布置，所述均热板（2）设于相邻两个所述电池单体（10）之间的间隔处；和/或，所述均热板（2）设于在所述电池组（1）端部的所述电池单体（10）的外侧。

3.根据权利要求2所述的储能电池系统，其特征在于，所述内腔（510）沿所述壳体（51）的高度方向延伸，所述进液口（511）和所述出液口（512）设于所述壳体（51）的中部，所述第二接口（513）间隔设于所述进液口（511）或所述出液口（512）的下侧；所述承压部（521）设于所述阀芯（52）的底部，所述内腔（510）在所述承压部（521）以下的空间与所述第二接口（513）连通。

4.根据权利要求3所述的储能电池系统，其特征在于，所述阀芯（52）的中部还设有阶梯部（522），所述阶梯部（522）呈上粗下细设置；在所述阀芯（52）复位时，所述阶梯部（522）的上段介于所述进液口（511）和所述出液口（512）之间以断开所述流道（514）；在所述阀芯（52）顶起时，所述阶梯部（522）的下段介于所述进液口（511）和所述出液口（512）之间以导通所述流道（514）。

5.根据权利要求4所述的储能电池系统，其特征在于，所述内腔（510）的中部还设有缩颈部（515），所述进液口（511）贯穿设于所述缩颈部（515）的一侧，所述出液口（512）贯穿设于所述缩颈部（515）的另一侧，所述缩颈部（515）的内壁与所述阶梯部（522）的上段滑动密封配合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的储能电池系统，其特征在于，所述喷淋阀（5）还包括顶压弹簧（53）和弹性销（54），所述顶压弹簧（53）设于所述内腔（510）并与所述阀芯（52）连接，所述弹性销（54）设于所述壳体（51）内，所述弹性销（54）用于在所述阀芯（52）移动至导通位置时进行锁定。

7.根据权利要求1至5任一项所述的储能电池系统，其特征在于，一个所述喷淋阀（5）连接一个所述均热板（2）；和/或，沿所述电池组（1）的排列方向相邻的至少两个所述均热板（2）连接一个所述喷淋阀（5）；和/或，沿所述供液管（3）的长度方向相邻的至少两个所述喷淋阀（5）连接一个所述均热板（2）。

8.根据权利要求7所述的储能电池系统，其特征在于，一个所述喷淋阀（5）连接一个所述喷头（4），一个所述喷头（4）的喷淋区覆盖至少一个所述电池单体（10）的顶面设置；和/或，一个所述喷淋阀（5）连接至少两个所述喷头（4），该至少两个所述喷头（4）沿平行于所述电池组（1）的排列方向间隔布置，一个所述喷头（4）的喷淋区覆盖至少一个所述电池单体（10）的顶面设置。

9.根据权利要求1至5任一项所述的储能电池系统，其特征在于，所述均热板（2）包括边框（22）、第一壁（23）、第二壁（24）和阵列支柱（25），所述第一壁（23）和所述第二壁（24）平行间隔布置，所述边框（22）连接所述第一壁（23）和所述第二壁（24）并形成所述蒸发腔（20）；所述阵列支柱（25）分散设于所述蒸发腔（20）内，且所述阵列支柱（25）分别与所述第一壁（23）、所述第二壁（24）抵接。

10.根据权利要求1至5任一项所述的储能电池系统，其特征在于，所述第一接口（21）和所述第二接口（513）之间连接有压力支管（6），所述压力支管（6）还设有单向阀，所述单向阀从所述第一接口（21）至所述第二接口（513）的方向导通，从所述第二接口（513）至所述第一接口（21）的方向逆止。