化学储能单体的安全阻隔热失控系统的制作方法

本技术属于化学储能，具体的为一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统。

背景技术：

1、锂电池热失控由于电池的生热速率远高于散热速率，且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。锂电池热失控是一个能量正反馈循环过程：升高的温度会导致系统变热，系统变热后温度升高，又反过来让系统变得更热。导致锂电池热失控的原因很多，主要有以下几点。

2、1)过充触发锂电池热失控：电池本身有过冲保护，但是当这种过冲保护出现问题失灵的情况下，电池还在继续充电就会导致电池过冲触发热失控。随着电池的不断使用，电池的老化现象逐渐严重，且电池组的一致性越来越差，此时的电池如果过充极易出现热安全问题。所以任何时候都应该按使用说明进行安全充电。

3、2)过热触发锂电池热失控：锂电池正常使用中，当电池保持高速放电或遇到极限工况时，必须持续大电流放电，这时电池内部的温度开始慢慢升高，当电池热量大量积累时，若不及时限制其放电电流，极有可能造成锂电池热失控现象。

4、3)机械触发锂电池热失控：锂电池包遭遇撞击变形、电池包内部短路、以及其他对电池包造成损坏的行为都有可能引发电池的热失控。

5、除了以上几点原因外，电池过放电以及电池内部短路等也会导致电池热失控。特别的，在电池热失控燃爆阶段，电解液与正极反应产生的氧气剧烈反应，电池起火，导致火灾和爆炸等危害，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统，在化学储能单体即将或已经发生热失控时，可有效阻隔热失控以防止热失控蔓延至其他化学储能单体，并能够防止热失控爆燃。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统，包括：

4、注液泵；

5、储液装置，用于储存安全液；

6、单体注液管道，用于向所述化学储能单体内注入安全液；

7、单体导出管道，用于导出所述化学储能单体内的流体物质；

8、所述注液泵的进液口与所述储液装置之间相连，所述注液泵的出液口与所述单体注液管道相连；所述单体注液管道上设有单体注液阀。

9、进一步，所述单体导出管道上设有用于导出所述化学储能单体内的流体物质的导出动力装置。

10、进一步，所述单体导出管道上设有单体导出阀。

11、进一步，还包括第一单体被动阀，所述第一单体被动阀设置在所述单体导出管道内，或所述第一单体被动阀设置在所述化学储能单体的外壳上并位于所述单体导出管道的入口内；第一单体被动阀在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体导出阈值后被动打开。

12、进一步，所述单体导出管道上设有单体导出阀，所述单体导出阀位于所述第一单体被动阀的下游侧，且所述单体导出阀采用可主动控制开闭或在所述第一单体被动阀打开后被压力冲开的第一单体单向电磁阀。

13、进一步，还包括第二单体被动阀，所述第二单体被动阀设置在所述单体注液管道内，或所述第二单体被动阀设置在所述化学储能单体的外壳上并位于所述单体注液管道的出口内；所述第二单体被动阀在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体注液阈值后被动打开。

14、进一步，所述第二单体被动阀位于所述单体注液阀的下游侧，所述单体注液阀采用可主动控制开闭或在所述第二单体被动阀打开后被压力冲开的第二单体单向电磁阀。

15、进一步，所述化学储能单体的外壳上还设有在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体防爆阈值后被动打开的单体防爆阀。

16、进一步，所述化学储能单体设为至少一个，所述注液泵的出液口与每一个所述化学储能单体之间分别设有所述单体注液管道，每一个所述化学储能单体上分别设有所述单体导出管道。

17、进一步，还包括用于向所述储液装置内补充安全液的补液系统。

18、进一步，所述储液装置内设有用于调节安全液温度的温度调节装置。

19、本实用新型的有益效果在于：

20、本实用新型的化学储能单体的安全阻隔热失控系统，当即将或已经发生热失控时，注液泵将储液装置内的安全液注入到化学储能单体内，在注入安全液的过程中，化学储能单体内的流体物质经单体导出管道排出，以防止化学储能单体内的压力过大导致安全液无法注入的问题，从而在化学储能单体即将或已经发生热失控时起到控制和阻隔作用，避免热失控蔓延至其他化学储能单体。

21、本实用新型的其他有益效果如下：

22、1)通过设置第一单体被动阀，当单体导出阀开启失败或电池管理系统出现误差导致热失控已经发生时，此时化学储能单体内因热失控反应产生的气体导致气压上升，当其他达到设定阈值后，第一单体被动阀打开，并将单体导出阀冲开，以此将化学储能单体内的流体物质排出，即可实现被动防护，避免因化学储能单体的外壳因过大的气压而爆炸；

23、2)通过设置第二单体被动阀，当单体注液阀开启失败或电池管理系统出现误差导致热失控已经发生时，此时化学储能单体内因热失控反应产生的气体导致气压上升，当其他达到设定阈值后，第二单体被动阀打开，并将单体注液阀冲开，从而可以被动地将安全液注入到化学储能单体内。

技术特征：

1.一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述单体导出管道上设有用于导出所述化学储能单体内的流体物质的导出动力装置。

3.根据权利要求1所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述单体导出管道上设有单体导出阀。

4.根据权利要求1-3任一项所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：还包括第一单体被动阀，所述第一单体被动阀设置在所述单体导出管道内，或所述第一单体被动阀设置在所述化学储能单体的外壳上并位于所述单体导出管道的入口内；第一单体被动阀在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体导出阈值后被动打开。

5.根据权利要求4所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述单体导出管道上设有单体导出阀，所述单体导出阀位于所述第一单体被动阀的下游侧，且所述单体导出阀采用可主动控制开闭或在所述第一单体被动阀打开后被压力冲开的第一单体单向电磁阀。

6.根据权利要求1-3任一项所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：还包括第二单体被动阀，所述第二单体被动阀设置在所述单体注液管道内，或所述第二单体被动阀设置在所述化学储能单体的外壳上并位于所述单体注液管道的出口内；所述第二单体被动阀在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体注液阈值后被动打开。

7.根据权利要求6所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述第二单体被动阀位于所述单体注液阀的下游侧，所述单体注液阀采用可主动控制开闭或在所述第二单体被动阀打开后被压力冲开的第二单体单向电磁阀。

8.根据权利要求1所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述化学储能单体的外壳上还设有在所述化学储能单体内的压力达到设定的单体防爆阈值后被动打开的单体防爆阀。

9.根据权利要求1所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述化学储能单体设为至少一个，所述注液泵的出液口与每一个所述化学储能单体之间分别设有所述单体注液管道，每一个所述化学储能单体上分别设有所述单体导出管道。

10.根据权利要求1所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：还包括用于向所述储液装置内补充安全液的补液系统。

11.根据权利要求1所述化学储能单体的安全阻隔热失控系统，其特征在于：所述储液装置内设有用于调节安全液温度的温度调节装置。

技术总结
本技术公开了一种化学储能单体的安全阻隔热失控系统，包括：注液泵；储液装置，用于储存安全液；单体注液管道，用于向所述化学储能单体内注入安全液；单体导出管道，用于导出所述化学储能单体内的流体物质；所述注液泵的进液口与所述储液装置之间相连，所述注液泵的出液口与所述单体注液管道相连；所述单体注液管道上设有单体注液阀。本技术化学储能单体的安全阻隔热失控系统，在化学储能单体即将或已经发生热失控时，可有效阻隔热失控以防止热失控蔓延至其他化学储能单体，并能够防止热失控爆燃。

技术研发人员：辛民昌,江守鑫,曾庆欣,元金石
受保护的技术使用者：九环储能科技有限公司
技术研发日：20220530
技术公布日：2024/1/12