CN202395065U

CN202395065U - 模块电池

Info

Publication number: CN202395065U
Application number: CN2011205276626U
Authority: CN
Inventors: 白井觉
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2021-12-16

Abstract

本实用新型的模块电池(1)具有：多个单电池(2)，在高温下工作以进行充放电；绝热容器(3)，收容这些多个单电池(2)且使这些多个单电池(2)处于竖立设置的状态；粒状防火材，充填在绝热容器(3)和单电池(2)之间的空隙部；侧面云母套(11)，以覆盖单电池(2)的整个侧面的方式卷绕在单电池(2)上；底面云母套(12)，以覆盖单电池(2)的整个底面的方式安装在单电池(2)上。若采用模块电池(1)，则即使长时间工作也能够确保高的可靠性。

Description

模块电池

技术领域

本实用新型涉及一种模块电池，该模块电池具有：多个单电池，在高温下工作以进行充放电；绝热容器，收容这些多个单电池且使这些多个单电池处于竖立设置的状态。

背景技术

近年来，作为电力储存技术，如钠硫电池(下面，称之为“NaS电池”)那样的高温工作电池得到了实际应用。NaS电池在约300℃下工作，所以需要保温机构。下面，在本说明书中，将这样的高温工作电池的热管理单位称为模块电池。图3示出了现有实施例的NaS模块电池101。NaS模块电池101具有：多个单电池102，彼此相连接；绝热容器110，收容这些多个单电池102且使这些多个单电池102处于竖立设置的状态。绝热容器110具有容器本体103和盖体104。此外，在图3中，示出了剖切掉盖体104的一部分的状态，以便观察到绝热容器110的内部。另外，就NaS模块电池而言，在绝热容器110的内底面配置有底面加热器，在绝热容器110和单电池102之间的空隙部，例如充填有陶瓷颗粒(Scherben)等具有耐热性、耐腐食性及电绝缘性的粒状防火材等。

在作为电力储存技术使用这样的高温工作电池的情况下，为了经得起超过15年的长时间工作，希望其可靠性进一步提高。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种即使长时间工作也能够以高的可靠性确保用于构成模块电池的各构件之间的绝缘结构及电连接结构的模块电池。

为了解决上述课题，本实用新型的模块电池的特征在于，具有：多个单电池，在高温下工作以进行充放电；绝热容器，收容这些多个单电池且使这些多个单电池处于竖立设置的状态；粒状防火材，充填在该绝热容器和上述单电池之间的空隙部；侧面云母套，以覆盖上述单电池的整个侧面的方式卷绕在该单电池上；底面云母套，以覆盖上述单电池的整个底面的方式安装在该单电池上。

在此，优选地，上述侧面云母套及上述底面云母套的厚度为2mm以下。

另外，优选地，上述绝热容器具有：箱形的容器本体，其上面具有开口；盖体，其堵塞该容器本体的上面；上述模块电池具有：底面加热器，其配置在上述容器本体的内底面上；底面云母片，其配置在上述底面加热器和上述单电池之间。

另外，优选地，具有配置在上述容器本体的内侧面和上述单电池之间侧面云母片。

另外，优选地，具有配置在上述盖体的内侧面上的上面云母片。

另外，优选地，上述底面云母片、上述侧面云母片及上述上面云母片的厚度为2mm以下。

另外，优选地，具有使上述底面云母片的上面与上述多个单电池的底面固定在一起的热固化树脂层或室温固化树脂层。

另外，优选地，上述单电池为钠硫单电池。

若根据本实用新型的模块电池，则即使长时间工作，也能够确保高的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的NaS模块电池的剖视图。

图2是用于说明在上述模块电池的绝热容器内的构件的配置的概念图。

图3是现有实施例的NaS模块电池的立体图。

附图标记说明

1 NaS模块电池(模块电池)

2 单电池

3 容器本体

4 盖体

5 粒状防火材

10 绝热容器

11 侧面云母套

12 底面云母套

42 底面加热器

44 底面云母片

45 侧面云母片

47 固定层(热固化树脂层或室温固化树脂层)

具体实施方式

下面，对本实用新型的优选实施方式进行说明。图1是本实用新型的NaS模块电池的剖视图。如图1所示，NaS模块电池1具有：多个单电池2，在高温下工作以进行充放电；绝热容器10，收容这些多个单电池2且使对这些多个单电池2处于竖立设置的状态。绝热容器10具有：矩形箱形的容器本体3，其上面开放；盖体4，其堵塞容器本体3的上面。另外，容器本体3及盖体4具有在外壁31和内壁32之间配置有绝热材33的结构。在绝热容器10和单电池2的空隙部充填有粒状防火材5。

另外，图2是用于说明绝热容器10内的构件的配置的概念图。如该图所示，NaS模块电池1具有：侧面云母套11，其以覆盖单电池2的整个侧面的方式卷绕在单电池2上；底面云母套12，其以覆盖单电池2的整个底面的方式安装在单电池2上。另外，在绝热容器10的内底面，层叠铺设有缓冲材41、底面加热器42、加强板43、电绝缘用的底面云母片44。即，在底面加热器42和单电池2之间配置有底面云母片44。另外，在绝热容器10的内侧面和单电池2之间配置有侧面云母片45。另外，在盖体4的内侧面上，也同样配置有上面云母片46。这样，单电池2被侧面云母套11及底面云母套12覆盖，而且，与此独立地，在绝热容器10内配置有底面云母片44及侧面云母片45，所以即使长时间工作也能够以高的可靠性确保用于构成NaS模块电池1的各构件之间的绝缘结构。此外，侧面云母套11、底面云母套12、底面云母片44、侧面云母片45及上面云母片46，使用由云母而成的片状物，厚度优选为2mm以下。若厚度超过2mm，则组装效率或制作效率变差，而且会发生在NaS模块电池1工作的过程中云母上容易产生龟裂的问题。尤其是，若侧面云母套11的厚度超过2mm，则云母在长时间工作中被劣化，可能会在NaS模块电池1工作的过程中云母上发生龟裂以使其绝缘性变差。

就NaS模块电池1而言，在单电池2内，利用固体电解质管隔离收容有作为活性物质的金属钠及硫磺。在使NaS模块电池1工作时，使用铺设在绝热容器10的内部底面上的底面加热器42，将绝热容器10的内部加热至300-350℃。这样，两种活性物质熔融以被离子化并发生电化学反应，由此获得规定的能量。此外，除了底面加热器42以外，还可以在绝热容器10的内侧面设置侧面加热器。

另外，NaS模块电池1在上述结构的基础上还具有固定层(相当于热固化树脂层或室温固化树脂层)47，该固定层使底面云母片44的上面与多个单电池2的底面(更正确地讲，是底面云母套12的底面)固定在一起。在本实施方式中，通过这样简易的结构，就能够防止单电池2的浮动及错位。因此，能够防止发生如下问题：浮上来的单电池2使配设在盖体4的内侧面上的上面云母片46受损伤，或者，由于单电池2发生错位，使得配设在NaS模块电池1的上部的电连接构件发生断线等。此外，如上所述，优先使底面云母片44的上面与单电池2的底面固定在一起，但只要能够仅使单电池2的底面被固定，则其固定方法不受任何限定。

另外，固定层47例如优先采用由热固化树脂或室温固化树脂(下面，称之为“热固化树脂等”)而成的粘着剂。该粘着剂必须是高绝缘性树脂，以便维持云母片的电绝缘性，具体地讲，作为热固化树脂的聚酰亚胺类树脂、硅酮类树脂，作为室温固化树脂的硅酮橡胶类树脂、苯酚类树脂或醇盐(alkoxide)类树脂，其耐热性、耐水性及耐腐食性均优异，所以可以优先采用这些材料。

在利用热固化树脂等来使底面云母片44和单电池2的底面固定在一起的情况下，预先对底面云母片44以0.1mm以上的厚度涂敷或含浸热固化树脂等，并为了防止在与单电池2相固定前被固化，优先进行低温干燥。这样，在涂敷或含浸有热固化树脂等的底面云母片44上装载单电池2，并只进行加热或室温放置，就能够使单电池2的底面与底面云母片44固定在一起，从而能够防止在移送时底面云母片44或电连接构件受到损伤等不良情况。此外，在涂敷(含浸)了树脂后长时间保存的情况下，优先在该涂敷(含浸)面上覆盖保护膜的状态下进行保存。

下面，对本实用新型的NaS模块电池1的制造步骤进行说明。如图1所示，在外壁31和内壁32之间配置绝热材33，并准备形成为箱形的绝热容器10，如图2所示，在绝热容器10的内部底面依次层叠铺设缓冲材41、底面加热器42、加强板43。接着，在加强板43上层叠铺设以约0.1mm的厚度涂敷了硅酮橡胶类树脂的底面云母片44，然后在绝热容器3的内侧面上设置侧面云母片45，在底面云母片44的上面竖立配置被侧面云母套11及底面云母套12覆盖的单电池2，由此形成NaS模块电池1。

进而，向绝热容器10的内面和单电池2的空隙部充填粒状防火材5，并在盖体4的内侧面上设置上面云母片45，然后利用盖体4来密封容器本体3的上面开口部。针对这样制造的NaS模块电池1，在出厂前检查时使该NaS模块电池1进行高温工作，由此使热固化树脂固化，使得单电池2的底面固定在底面云母片44的上面。

与现有技术同样地充填粒状防火材5，所以也能够应对如单电池2破损、异常加热或活性物质泄漏等情况。另外，单电池2的底面被固定，所以能够防止单电池2的浮动及错位，从而能够防止云母片及电连接构件受到损伤。

Claims

1.一种模块电池，其特征在于，具有：

多个单电池，在高温下工作以进行充放电；

绝热容器，收容这些多个单电池且使这些多个单电池处于竖立设置的状态；

粒状防火材，充填在该绝热容器和上述单电池之间的空隙部；

侧面云母套，以覆盖上述单电池的整个侧面的方式卷绕在该单电池上；

底面云母套，以覆盖上述单电池的整个底面的方式安装在该单电池上。

2.根据权利要求1所述的模块电池，其特征在于，上述侧面云母套及上述底面云母套的厚度为2mm以下。

3.根据权利要求2所述的模块电池，其特征在于，

上述绝热容器具有：

箱形的容器本体，其上面具有开口，

盖体，其堵塞该容器本体的上面；

上述模块电池具有：

底面加热器，其配置在上述容器本体的内底面上，

底面云母片，其配置在上述底面加热器和上述单电池之间。

4.根据权利要求3所述的模块电池，其特征在于，具有配置在上述容器本体的内侧面和上述单电池之间侧面云母片。

5.根据权利要求4所述的模块电池，其特征在于，具有配置在上述盖体的内侧面上的上面云母片。

6.根据权利要求5所述的模块电池，其特征在于，上述底面云母片、上述侧面云母片及上述上面云母片的厚度为2mm以下。

7.根据权利要求6所述的模块电池，其特征在于，具有使上述底面云母片的上面与上述多个单电池的底面固定在一起的热固化树脂层或室温固化树脂层。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的模块电池，其特征在于，上述单电池为钠硫单电池。