一种电池系统及电池系统的控制方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池系统及电池系统的控制方法。


背景技术：

2.锂离子电池储能系统，在充放电过程中，电池产生热量，这将导致温度升高，严重时会产生局部过热导致热失控。
3.当电池单体发生热失控后，所释放的热量传递到整个电池系统，使电池系统内的其他电池也发生连锁反应，发生电池热扩散，造成整个电池系统起火燃烧。
4.因此，需要在电池发生热失控或热扩散的时候，添加隔热材料来延缓电池系统的起火爆炸，为人员的安全逃生预留足够的时间。


技术实现要素：

5.因此，本发明提供一种电池系统及其控制方法，在发生热扩散后，能够进行迅速降温。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种电池系统，包括：
7.电池模组，具有用于容纳电池的箱体，所述箱体上设有若干排气阀；
8.降温装置，具有朝向所述电池模组的喷口，所述降温装置通过所述喷口适于朝向所述电池模组喷射液态惰性气体；
9.控制器，分别与所述箱体内的电池以及所述降温装置电连接，所述控制器根据所述电池的参数变化控制所述降温装置开启。
10.可选地，所述箱体内设置有若干电池，在相邻两块所述电池之间隔设置有有机硅防火涂料。
11.可选地，所述有机硅防火涂料喷涂在电池的外壳上。
12.可选地，相邻两块电池之间的有机硅防火涂料的厚度为1-3mm。
13.可选地，所述有机硅防火涂料包括：云母、玻璃粉、白炭黑、硅灰石。
14.可选地，所述箱体的内壁与所述电池之间隔设有固定板。
15.可选地，所述固定板包括环氧树脂板。
16.可选地，所述排气阀设置在所述箱体的上半部分。
17.可选地，所述排气阀环绕所述箱体的四周均匀设置。
18.本发明提供一种上述方案中任一项所述的电池系统的控制方法，当电池发生热失控时，控制器通过控制降温装置朝向电池模组喷射液态惰性气体对电池模组进行降温，具体包括以下步骤：
19.控制器实时检测电池模组内电池的电压、温度参数；
20.当满足以下任意两个条件时，判断电池发生热失控；
21.第一、电池的最大温度值超过预设的最高温度值；
22.第二、单位时间内电池温升值大于幅度阈值；
23.第三、电池的最大温度和最小温度的温差值大于幅度阈值；
24.第四、电池实时电压小于阈值；
25.当判断电池发生热失控后，控制降温装置朝向电池模组喷射液态惰性气体。
26.本发明技术方案，具有如下优点：
27.1.本发明提供的电池系统，在电池模组的箱体上设有若干排气阀，当箱体内电池发生热失控时，可通过该排气阀尽快将热量排出，同时配合降温装置对箱体快速降温，从而延缓电池系统的起火爆炸，为人员的安全逃生预留足够的时间。
28.2.本发明提供的电池系统的控制方法，通过控制器实时监控电池模组内电池的电压、温度参数，当判断电池发生热失控时，可通过控制降温装置朝向电池模组喷射液态惰性气体，从而延缓电池系统的起火爆炸，为人员的安全逃生预留足够的时间。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明的实施例中提供的电池系统的示意图。
31.图2为实施例中电池系统的电池模组中箱体的立体图。
32.图3为实施例中电池模组的箱体内部结构的主视剖视图。
33.图4为本发明的实施例中提供的电池系统的控制方法流程图。
34.附图标记说明：
35.1、箱体；2、排气阀；3、有机硅防火涂料；4、固定板；5、电池。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
40.本实施例提供一种电池系统的具体实施方式，如图1所示，包括：电池模组、降温装置和控制器。所述电池模组具有用于容纳电池5的箱体1，所述箱体1上设有若干排气阀2，通过该排气阀2可以在正常工作时对箱体1进行散热，在电池5发生热失控时也可将热量及时的排散出去。所述降温装置具有朝向所述电池模组的喷口，所述降温装置通过所述喷口适于朝向所述电池模组喷射液态惰性气体；具体的，所述喷口可以为例如花洒结构。所述控制器分别与所述箱体1内的电池5以及所述降温装置电连接，所述控制器根据所述电池5的参数变化控制所述降温装置开启。
41.本实施例提供的电池系统，在电池模组的箱体1上设有若干排气阀2，当电池模组发生热失控后，产生大量的高温气体，箱体1内压力急剧增加，通过环绕电池模组的箱体1上端设置的排气阀2，能够增加散热，尽快排出高温气体。同时配合降温装置对箱体1快速降温，从而延缓电池系统的起火爆炸，为人员的安全逃生预留足够的时间。
42.如图2所示，本实施例提供的电池系统中，所述电池模组的排气阀2设置在所述箱体1的上半部分，从而可将位于箱体1内的热量及时排出。并且，本实施例中，所述排气阀2环绕所述箱体1的四周均匀设置，从而提高排散热量的均匀性。
43.如图3所示，本实施例提供的电池系统中，所述箱体1内设置有若干电池5，在相邻两块所述电池5之间隔设置有有机硅防火涂料3。通过有机硅防火涂料3的设置，可提高相邻两块电池5之间的隔热性，从而避免相邻电池5之间发生连锁反应，造成整个模组起火燃烧。
44.本实施例提供的电池系统中，所述有机硅防火涂料3采用喷涂的方式设置在电池5的外壳上。具体的喷涂厚度可为：1mm、1.5mm、2mm或者3mm等。本实施例中，控制相邻两块电池5之间的有机硅防火涂料3的厚度为1-3mm。
45.需要说明的是，本实施例中所述的有机硅防火涂料3包括：云母、玻璃粉、白炭黑、硅灰石。具体的，包括重量比为1:1的a组分和b组分；所述a组分包括：乙烯基聚硅氧烷100重量份、硅树脂5～50重量份、含氢硅油1～20重量份、膨胀石墨5～50重量份、云母粉10～100重量份、反应抑制剂0～1重量份。所述的b组分包括：乙烯基聚硅氧烷100重量份、硅树脂5～50重量份、膨胀石墨5～50重量份、云母粉10～120重量份、粘结促进剂0.1～5重量份、催化剂0.1～1重量份。
46.其中，所述的粘结促进剂由包括以下组分的原料制成：钛酸酯化合物0.2～10重量份、乙烯基硅烷10～80重量份、环氧硅烷0.5～10重量份。与现有技术相比，本实施例采用的有机硅防火涂料3在硅树脂、膨胀石墨和云母粉的协同作用下，具有良好的防火、阻燃和隔热性能。并且在自制的粘结促进剂作用下，该有机硅防火涂料3对大部分基材具有优异的粘结性，经过湿热老化，高温老化和冷热冲击试验后仍具有优异的性能。
47.如图3所示，本实施例提供的电池系统中，所述箱体1的内壁与所述电池5之间隔设有固定板4，通过该固定板4用于保持电池5在箱体1内的稳固性以及减缓散热。具体的，所述固定板4可以为环氧树脂板。
48.另外，本实施例还提供一种电池系统的控制方法，当电池5发生热失控时，控制器通过控制降温装置朝向电池模组喷射液态惰性气体对电池模组进行降温。如图4所示，具体包括以下步骤：
49.控制器实时检测电池模组内电池5的电压、温度参数；
50.判断电池5是否发生热失控，
51.如果是，则控制降温装置朝向电池模组喷射液态惰性气体。
52.其中，当满足以下任意两个条件时，判断电池5发生热失控；
53.第一、电池5的最大温度值超过预设的最高温度值；
54.第二、单位时间内电池5温升值大于幅度阈值；
55.第三、电池5的最大温度和最小温度的温差值大于幅度阈值；
56.第四、电池5实时电压小于阈值。
57.需要说明的是，上述控制器可采用plc可编程逻辑控制柜。
58.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。