CN117199623A - 一种相变电电能动态存储装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相变电电能动态存储装置，包括壳体，壳体内卡接有锂电池组件，连接块的上方有上移动块，连接块下方有下移动块；上移动块、连接块、下移动块的竖向投影完全相同；锂电池组件和上移动块、下移动块能在上壳体和下壳体内上下滑动；下移动块下方的设有网格架，网格架下方有密封膜，密封膜将壳体内下方形成密闭空间，密闭空间内充满惰性气体；壳体底部设有移动装置，移动装置上设有切取装置，移动装置带动切取装置置于某一锂电池下方，切取装置将铜排切断并带动锂电池组件、上移动块和下移动块向下移动，上移动块填补下移动块的空缺，将锂电池隔离在密闭空间中，该发明解决锂电池过热或者鼓包初期未进行有效防护的问题。
Description
技术领域
本发明属于锂电池安全领域，尤其涉及一种相变电电能动态存储装置。
背景技术
锂电池在电网储能中应用广泛，组成这种储能系统的基本单位就是锂电池组，锂电池组内的单体电池并联可以提高电池组容量，串联可以提高电池组电压；为了更加合理利用电能，采用相变材料储存电能，将电能在相变材料和锂电池储能柜之间形成动态存储，提高供给的电能质量，起到削峰填谷，保证电力供应的作用。其中所用到的储能柜中设有锂电池包，当其中一个锂电池可能因灰尘等致使温度异常或者鼓包，发生燃烧或者爆炸，进而引燃整个电池包，甚至整个储能柜，造成严重后果。由于锂元素十分活泼，一般情况很难在锂电池燃烧时进行有效阻燃，因此当发现锂电池过热或者鼓包初期进行防护至关重要；但现有技术中一般很难对此进行有效隔离和冷却。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决锂电池过热或者鼓包初期未进行有效防护的问题，而提出的一种相变电电能动态存储装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种相变电电能动态存储装置，包括壳体，壳体内卡接有锂电池组件，锂电池组件包括多个矩形阵列分布的锂电池和对称设置在每个锂电池上下两端的连接块，以及将多个锂电池串联或者并联的铜排；多个连接块相互卡接形成一整个连接板；置于锂电池上方的每个连接块的上方均有一个上移动块，置于锂电池下方的每个连接块的下方均有一个下移动块；上移动块、连接块、下移动块的竖向投影完全相同；锂电池组件和上移动块、下移动块能在上壳体和下壳体内上下滑动；下移动块下方的设有固定在壳体内的网格架，网格架下方粘贴有密封膜，密封膜将壳体内下方形成密闭空间，密闭空间内充满压力为0.2-0.3兆帕的惰性气体；壳体底部设有移动装置，移动装置上设有切取装置，移动装置带动切取装置置于某一锂电池下方，切取装置将铜排切断并带动竖向对应的锂电池组件、上移动块和下移动块向下移动，上移动块填补下移动块的空缺，将锂电池隔离在密闭空间中。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的壳体内侧壁上固定有交替排列的多个U形条和T形条；连接块、上移动块和下移动块上均在其侧面固定有U形块和T形块；相邻的连接块通过T形块卡入U形块的方式将多个锂电池固定，连接块边缘通过T形块卡入U形条、U形块卡住T形条的方式将锂电池组件固定在壳体内；相邻的上移动块之间通过T形块卡入U形块的方式使多个上移动块形成密铺，在上移动块相邻的边缘通过U形块和T形块之间的间距形成间隔；上移动块边缘通过T形块卡入U形条、U形块卡住T形条的方式将多个上移动块固定在壳体内；相邻的下移动块之间通过T形块卡入U形块的方式使多个下移动块形成密铺，在下移动块相邻的边缘通过U形块和T形块之间的间距形成间隔；下移动块边缘通过T形块卡入U形条、U形块卡住T形条的方式将多个下移动块固定在壳体内。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的壳体上内侧面上固定有与上移动块一一对应的T形杆，T形杆由竖杆和横杆组成，竖杆固定在壳体上内侧面上，横杆中间固定在竖杆下端；上移动块上端面向下开有一个凹槽，凹槽内壁上开有第一盲孔，第一盲孔内设有销子，销子置于第一盲孔外的一端为半球形，销子与第一盲孔底部之间有第一弹簧；上移动块与壳体上内侧面之间设有套装在竖杆上的第二弹簧。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的壳体一侧设有与密闭空间连通的进气嘴。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的移动装置包括滑轨、输送机和滚轮；壳体内下侧固定有两个平行的滑轨，滑轨上设有一个前后输送的输送机，输送机侧面固定有左右滚动的滚轮，滚轮通过电机带动转动。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的切取装置包括固定板、竖圆杆、竖筒、连接杆、刀片、和电动缸；输送机皮带上端固定有一个固定板，固定板上固定有矩形阵列排布的四个竖圆杆，竖圆杆上端套装有一个开口朝下的竖筒，相邻竖筒之间通过连接杆固定，连接杆上设有竖直向上的刀片，固定板与连接杆之间设有电动缸。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的下移动块下端面向上开有与竖筒一一对应的第一通孔，连接块向上开有与第一通孔一一对应的第二通孔，上移动块下端面向上开有与竖筒一一对应的第二盲孔，第二盲孔内侧面上开有一个挡槽，竖筒上侧面开有一个开口朝向挡槽的第三盲孔，第三盲孔内设有一个挡块，挡块置于第三盲孔外侧的端面为向下倾斜的斜面，挡块与第三盲孔之间设有第三弹簧。
作为上述技术方案的进一步描述。
所述的壳体侧面上端开有通风口，通风口处设有哨子。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是。
(1) 本发明中，当一个锂电池温度异常或者鼓包时被传感器感知，传感器经电路将信号传递给控制单元，控制单元控制输送机和驱动滚轮的电机，将切取装置带动至该锂电池正下方后，延时开关延时结束，电动缸启动，带动竖筒向上移动；竖筒向上移动刺破密封膜并插入下移动块上的第一通孔内，一方面密闭空间内的惰性气体经缝隙向壳体内上方泄露，惰性气体对外做功，内能减小，温度降低，喷出气体温度低，中和残留热量，经通风口吹出，将热量迅速带走，避免温度上升，排除隐患。
(2) 本发明将异常的锂电池下移进入惰性气体中隔离，下异常电池处于惰性气体包围中，防止异常的锂电池燃烧。
(3) 本发明能够实现自动处理，不用监控，在锂电池过热或者鼓包初期进行防护至对此进行有效隔离和冷却，防患于未然。
(4) 本发明通过惰性气体向上喷出，还能对其他锂电池进行清灰，避免由于灰尘致使其他的锂电池出现同样的问题，同时气体吹响哨子形成啸叫，提醒人锂电池组件出现问题，及时处理，及时止损，避免警报器连接电路的方式会由于电路损坏无法使用的问题。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明将壳体1前端剖切后的内部的立体结构示意图。
图3为本发明的立体结构爆炸图。
图4为本发明的上移动块5与竖筒26、连接杆27、刀片28的立体图。
图5为本发明的上移动块5与竖筒26、连接杆27、刀片28的主视图。
图6为图5中A-A剖视图。
图7为图5中B-B剖视图。
图8为切取装置的主视图。
图9为上移动块5和下移动块6的立体图。
图10为锂电池组件的立体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种相变电电能动态存储装置的技术方案。
一种相变电电能动态存储装置，包括壳体1，壳体1内卡接有锂电池组件，锂电池组件包括多个矩形阵列分布的锂电池2和对称设置在每个锂电池2上下两端的连接块3，以及将多个锂电池2串联或者并联的铜排4；多个连接块3相互卡接形成一整个连接板；置于锂电池2上方的每个连接块3的上方均有一个上移动块5，置于锂电池2下方的每个连接块3的下方均有一个下移动块6；上移动块5、连接块3、下移动块6的竖向投影完全相同；锂电池组件和上移动块5、下移动块6能在上壳体1和下壳体1内上下滑动；下移动块6下方的设有固定在壳体1内的网格架7，网格架7下方粘贴有密封膜8，密封膜8将壳体1内下方形成密闭空间9，密闭空间9内充满压力为0.2-0.3兆帕的惰性气体；壳体1底部设有移动装置，移动装置上设有切取装置，移动装置带动切取装置置于某一锂电池2下方，切取装置将铜排4切断并带动竖向对应的锂电池组件、上移动块5和下移动块6向下移动，上移动块5填补下移动块6的空缺，将锂电池2隔离在密闭空间9中。
所述的壳体1内侧壁上固定有交替排列的多个U形条10和T形条11；连接块3、上移动块5和下移动块6上均在其侧面固定有U形块12和T形块13；相邻的连接块3通过T形块13卡入U形块12的方式将多个锂电池2固定，连接块3边缘通过T形块13卡入U形条10、U形块12卡住T形条11的方式将锂电池组件固定在壳体1内；相邻的上移动块5之间通过T形块13卡入U形块12的方式使多个上移动块5形成密铺，在上移动块5相邻的边缘通过U形块12和T形块13之间的间距形成间隔；上移动块5边缘通过T形块13卡入U形条10、U形块12卡住T形条11的方式将多个上移动块5固定在壳体1内；相邻的下移动块6之间通过T形块13卡入U形块12的方式使多个下移动块6形成密铺，在下移动块6相邻的边缘通过U形块12和T形块13之间的间距形成间隔；下移动块6边缘通过T形块13卡入U形条10、U形块12卡住T形条11的方式将多个下移动块6固定在壳体1内。
所述的壳体1上内侧面上固定有与上移动块5一一对应的T形杆14，T形杆14由竖杆和横杆组成，竖杆固定在壳体1上内侧面上，横杆中间固定在竖杆下端；上移动块5上端面向下开有一个凹槽15，凹槽15内壁上开有第一盲孔16，第一盲孔16内设有销子17，销子17置于第一盲孔16外的一端为半球形，销子17与第一盲孔16底部之间有第一弹簧18；上移动块5与壳体1上内侧面之间设有套装在竖杆上的第二弹簧19。
所述的壳体1一侧设有与密闭空间9连通的进气嘴20。
所述的移动装置包括滑轨21、输送机22和滚轮23；壳体1内下侧固定有两个平行的滑轨21，滑轨21上设有一个前后输送的输送机22，输送机22侧面固定有左右滚动的滚轮23，滚轮23通过电机带动转动。
所述的切取装置包括固定板24、竖圆杆25、竖筒26、连接杆27、刀片28、和电动缸29；输送机22皮带上端固定有一个固定板24，固定板24上固定有矩形阵列排布的四个竖圆杆25，竖圆杆25上端套装有一个开口朝下的竖筒26，相邻竖筒26之间通过连接杆27固定，连接杆27上设有竖直向上的刀片28，固定板24与连接杆27之间设有电动缸29。
所述的下移动块6下端面向上开有与竖筒26一一对应的第一通孔30，连接块3向上开有与第一通孔30一一对应的第二通孔31，上移动块5下端面向上开有与竖筒26一一对应的第二盲孔32，第二盲孔32内侧面上开有一个挡槽33，竖筒26上侧面开有一个开口朝向挡槽33的第三盲孔34，第三盲孔34内设有一个挡块35，挡块35置于第三盲孔34外侧的端面为向下倾斜的斜面，挡块35与第三盲孔34之间设有第三弹簧36。
所述的壳体1侧面上端开有通风口37，通风口37处设有哨子。
工作原理。
本发明中的锂电池组件中还设置有温度传感器和压力传感器，传感器经电路及控制单元连接输送机22、驱动滚轮23的电机和电动缸29，电动缸29设置有延时开关，当一个锂电池2温度异常或者鼓包时被传感器感知，传感器经电路将信号传递给控制单元，控制单元控制输送机22和驱动滚轮23的电机，将切取装置带动至该锂电池2正下方后，延时开关延时结束，电动缸29启动，带动竖筒26向上移动；上述电路部分为现有技术，不再赘述。
上述过程中，竖筒26向上移动刺破密封膜8并插入下移动块6上的第一通孔30内，一方面密闭空间9内的惰性气体经缝隙向壳体1内上方泄露，惰性气体对外做功，内能减小，温度降低，喷出气体温度低，中和残留热量，经通风口37吹出，将热量迅速带走，同时能对其他锂电池2进行清灰，避免别的锂电池2出现同样的问题，同时气体吹响哨子形成啸叫，提醒人锂电池组件出现问题，及时处理，及时止损；另一方面，竖筒26与竖圆杆25之间有间隙，气压带动竖筒26继续上移，带动刀片28切断网格架7和该锂电池2的连接铜排4，竖筒26向上移动穿过第二通孔31后插入第二盲孔32内，直至挡块35置于挡槽33内被卡住，异常的锂电池组件以及对应的上移动块5、下移动块6和竖筒26形成一个相对固定的整体，竖筒26推动上移动块5向上移动压缩第二弹簧19，此时该处对应的下移动块6已经脱离与其相邻的下移动块6，惰性气体大量喷出，然后再第二弹簧19和重力作用下，上述形成的整体迅速向下移动，直至该处对应的上移动块5填补下移动块6的空缺，与其他的下移动块6形成密铺，将异常的锂电池2隔离在密闭空间9中，而此时密闭空间9中均为常压的惰性气体，防止异常的锂电池2燃烧。
在后续将异常电池安全取出排除隐患后，更换密封膜8和铜排4，经进气嘴20补充惰性气体后，即可继续使用，将损失降低到最小。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不限于此，熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，包括壳体（1），所述的壳体（1）内卡接有锂电池组件，锂电池组件包括多个矩形阵列分布的锂电池（2）和对称设置在每个锂电池（2）上下两端的连接块（3），以及将多个锂电池（2）串联或者并联的铜排（4）；多个连接块（3）相互卡接形成一整个连接板；置于锂电池（2）上方的每个连接块（3）的上方均有一个上移动块（5），置于锂电池（2）下方的每个连接块（3）的下方均有一个下移动块（6）；上移动块（5）、连接块（3）、下移动块（6）的竖向投影完全相同；锂电池组件和上移动块（5）、下移动块（6）能在上壳体（1）和下壳体（1）内上下滑动；下移动块（6）下方的设有固定在壳体（1）内的网格架（7），网格架（7）下方粘贴有密封膜（8），密封膜（8）将壳体（1）内下方形成密闭空间（9），密闭空间（9）内充满压力为0.2-0.3兆帕的惰性气体；壳体（1）底部设有移动装置，移动装置上设有切取装置，移动装置带动切取装置置于某一锂电池（2）下方，切取装置将铜排（4）切断并带动竖向对应的锂电池组件、上移动块（5）和下移动块（6）向下移动，上移动块（5）填补下移动块（6）的空缺，将锂电池（2）隔离在密闭空间（9）中。
2.根据权利要求1所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的壳体（1）内侧壁上固定有交替排列的多个U形条（10）和T形条（11）；连接块（3）、上移动块（5）和下移动块（6）上均在其侧面固定有U形块（12）和T形块（13）；相邻的连接块（3）通过T形块（13）卡入U形块（12）的方式将多个锂电池（2）固定，连接块（3）边缘通过T形块（13）卡入U形条（10）、U形块（12）卡住T形条（11）的方式将锂电池组件固定在壳体（1）内；相邻的上移动块（5）之间通过T形块（13）卡入U形块（12）的方式使多个上移动块（5）形成密铺，在上移动块（5）相邻的边缘通过U形块（12）和T形块（13）之间的间距形成间隔；上移动块（5）边缘通过T形块（13）卡入U形条（10）、U形块（12）卡住T形条（11）的方式将多个上移动块（5）固定在壳体（1）内；相邻的下移动块（6）之间通过T形块（13）卡入U形块（12）的方式使多个下移动块（6）形成密铺，在下移动块（6）相邻的边缘通过U形块（12）和T形块（13）之间的间距形成间隔；下移动块（6）边缘通过T形块（13）卡入U形条（10）、U形块（12）卡住T形条（11）的方式将多个下移动块（6）固定在壳体（1）内。
3.根据权利要求1所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的壳体（1）上内侧面上固定有与上移动块（5）一一对应的T形杆（14），T形杆（14）由竖杆和横杆组成，竖杆固定在壳体（1）上内侧面上，横杆中间固定在竖杆下端；上移动块（5）上端面向下开有一个凹槽（15），凹槽（15）内壁上开有第一盲孔（16），第一盲孔（16）内设有销子（17），销子（17）置于第一盲孔（16）外的一端为半球形，销子（17）与第一盲孔（16）底部之间有第一弹簧（18）；上移动块（5）与壳体（1）上内侧面之间设有套装在竖杆上的第二弹簧（19）。
4.根据权利要求1所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的壳体（1）一侧设有与密闭空间（9）连通的进气嘴（20）。
5.根据权利要求1所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的移动装置包括滑轨（21）、输送机（22）和滚轮（23）；壳体（1）内下侧固定有两个平行的滑轨（21），滑轨（21）上设有一个前后输送的输送机（22），输送机（22）侧面固定有左右滚动的滚轮（23），滚轮（23）通过电机带动转动。
6.根据权利要求5所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的切取装置包括固定板（24）、竖圆杆（25）、竖筒（26）、连接杆（27）、刀片（28）、和电动缸（29）；输送机（22）皮带上端固定有一个固定板（24），固定板（24）上固定有矩形阵列排布的四个竖圆杆（25），竖圆杆（25）上端套装有一个开口朝下的竖筒（26），相邻竖筒（26）之间通过连接杆（27）固定，连接杆（27）上设有竖直向上的刀片（28），固定板（24）与连接杆（27）之间设有电动缸（29）。
7.根据权利要求6所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的下移动块（6）下端面向上开有与竖筒（26）一一对应的第一通孔（30），连接块（3）向上开有与第一通孔（30）一一对应的第二通孔（31），上移动块（5）下端面向上开有与竖筒（26）一一对应的第二盲孔（32），第二盲孔（32）内侧面上开有一个挡槽（33），竖筒（26）上侧面开有一个开口朝向挡槽（33）的第三盲孔（34），第三盲孔（34）内设有一个挡块（35），挡块（35）置于第三盲孔（34）外侧的端面为向下倾斜的斜面，挡块（35）与第三盲孔（34）之间设有第三弹簧（36）。
8.根据权利要求1所述的一种相变电电能动态存储装置，其特征在于，所述的壳体（1）侧面上端开有通风口（37），通风口（37）处设有哨子。
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