CN202454621U

CN202454621U - 容纳高温工作型电池的绝热容器和模块电池

Info

Publication number: CN202454621U
Application number: CN2011205277493U
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: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2021-12-16

Abstract

本实用新型提供一种容纳高温工作型电池的绝热容器和模块电池，其中高温工作型电池用绝热容器(3)，具备在上面有开口的箱型容器主体(31)、和堵塞该容器主体上面的盖体(32)，盖体(32)具备：峰状突起部(51)，其以将盖体上面划分为多个部分的方式在规定方向上以直线状延伸而形成；第一绝热材料(52)，其位置由该突起部(51)确定并在由该突起部划分的区域以自由装卸的方式配置；侧壁部(53)，其以围绕容器主体(31)上部侧面的方式配置。侧壁部(53)通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第二绝热材料(61)而形成，容器主体(31)通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第三绝热材料(41)而形成。通过装卸盖体上面的第一绝热材料，就能简便地调整绝热容器的放热平衡。

Description

容纳高温工作型电池的绝热容器和模块电池

技术领域

本实用新型涉及用于容纳通过高温下的工作进行充放电的多个单电池的绝热熔器以及具备这些单电池和绝热容器的模块电池。

背景技术

在现有技术中，作为容纳钠硫电池(以下称为“NaS电池”)等高温工作型电池的绝热容器，如下的绝热容器被公知，即：具备在上面有开口的箱型容器主体和堵塞该容器主体上面的盖体，将容器主体和盖体构造为双层壁结构，在该壁内空间填充绝热材料并保持壁内空间处于0.1Torr以下的真空。

但是，如果与从盖体上面放出的放热量相比，从容器主体的侧面和底面放出的放热量更大，则模块电池内温度偏差变大，由于温度差而产生电阻差，因而每个串联列的电流的偏差增大。其结果，在电流大的单电池列中，充放电电量变大，基于截止电压按照每个列来决定是否终止充放电，因此模块电池内会出现无法充分利用其电量的单电池。因此，对模块电池的有效运转而言，调整从容器主体侧面和底面放出的放热量与从盖体上面放出的放热量的平衡很重要。另外，由于NaS电池等随着长期使用，电阻上升，因此模块电池内部的发热量也发生变化。因此，即使运转模式相同，也需要随着运转年数的经过调整放热量。

另外，盖体采用真空构造时，会有如下问题：为保持真空需要双层壁结构的强度，从而盖体变重，另外，成本上升。

实用新型内容

实用新型要解决的问题

本实用新型的目的在于提供一种容易调整放热平衡、能实现盖体轻量化、成本降低的绝热容器和模块电池。

解决问题的手段

为达到上述目的，本实用新型的绝热容器，其用于容纳通过高温下的工作来进行充放电的多个单电池，其特征在于，

所述绝热容器具备在上面有开口的箱型容器主体和堵塞该容器主体上面的盖体，

所述盖体具备：峰状突起部，其以将盖体上面划分为多个部分的方式在规定方向上以直线状延伸而形成；第一绝热材料，其位置由该突起部确定并在该突起部划分的区域以自由装卸的方式配置；侧壁部，其以围绕所述容器主体的上部侧面的方式配置，所述侧壁部通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第二绝热材料而形成，所述容器主体通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第三绝热材料而形成。

此处，优选地，所述侧壁部在与所述容器主体对置的面上具有用于将所述第二绝热材料插入壁内空间的开口部，在将所述第二绝热材料插入该壁内空间的状态下用耐热薄膜堵塞所述开口部。

另外，优选用耐热薄膜覆盖所述第一绝热材料。

另外，优选从所述容器主体侧面和底面放出的放热量与从所述盖体上面放出的放热量的比为1∶2-1∶10。

另外，优选所述容器主体具备用于保持壁内空间处于真空状态的密闭结构。

另外，优选在所述盖体的下面配置第四绝热材料。

另外，本实用新型的模块电池，其特征在于，具备通过高温下的工作来进行充放电的多个单电池、和上述绝热容器。

实用新型效果

若采用本实用新型的绝热容器和模块电池，通过装卸配置于该盖体上面的第一绝热材料，能简便地调整绝热容器的放热平衡。

附图说明

图1是本实用新型的模块电池的立体图。

图2是上述模块电池的纵剖视图。

图3是上述模块电池的局部剖视图。

附图标记说明

1模块电池

2单电池

3绝热容器

31容器主体

32盖体

41第三绝热材料

51突起部

52第一绝热材料

53侧壁部

61第二绝热材料

63开口部

具体实施方式

以下参照附图对本实用新型进行具体化的实施方案进行详细说明。如图1至图2所示，模块电池1具备：通过高温下的工作来进行充放电的多个单电池2和容纳该单电池2的绝热容器3。绝热容器3具备在上面有开口的箱型容器主体31、堵塞该容器主体31的上面的盖体32。

盖体32具备：峰状突起部51，其以将盖体上面划分为多个部分的方式在规定方向上以直线状延伸而形成；垫子状的第一绝热材料52，其位置由该突起部51确定并在由该突起部51划分的区域以自由装卸的方式配置；侧壁部53，其以围绕容器主体31的上部侧面的方式配置。另外，容器主体31具备用于安装真空密封塞子的安装孔91和用于安装真空传感器的安装孔92。

此外，容器主体31的内底部配置有电加热器，用该电加热器将绝热容器3内部加热到规定温度。多个单电池2以直立状态被容纳于容器主体31内。此外，在单电池2和绝热容器3的空隙填充有填充砂80。各单电池2由NaS电池构成，在其内部金属钠和硫磺被β-氧化铝制固体电解质管分开而被容纳。

侧壁部53通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第二绝热材料61而形成。另外，侧壁部53在与容器主体31的对置的面上具有用于将第二绝热材料61插入壁内空间的开口部63，在将第二绝热材料61插入该壁内空间的状态下用耐热薄膜堵塞开口部63。此外，在用耐热薄膜堵塞开口部63时，可以用耐热薄膜覆盖开口部63，也可以在第二绝热材料61的与开口部63对置的部分上粘贴耐热薄膜。作为耐热薄膜，可以使用至少能耐500℃以上升温的材料，例如，将铝箔和玻璃布(glass cloth)糊在一起的玻璃布板。通过这样用耐热薄膜覆盖开口部63，就能防止填充在侧壁部53的壁内空间中的第二绝热材料61的飞溅。

通过在盖体32上设置这样的侧壁部53，能更有效抑制从容器主体31侧面放出的放热量，并能使模块电池1的内部温度更均匀。另外，通过在侧壁部53上设置开口部63，能实现盖体32的轻量化。另外，由于能通过开口部63在侧壁部53的壁内空间填充第二绝热材料61，因此与后述的容器主体31不同，侧壁部53的箱体62可以通过只将一块金属板弯曲成规定形状而简易地制作。另外，开口部63形成于与容器主体31对置的面上，配置模块电池1之后，其配置在从外部看不到的位置上，因此，即使只用耐热薄膜进行覆盖，也不会出现耐热薄膜、第二绝热材料61接触其他物体而破损的情况。

另外，容器主体31通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第三绝热材料41而形成。容器主体31的双层壁结构通过熔接等将外箱42、内箱43接合而形成。

另外，容器主体31具备保持壁内空间为真空状态的密闭结构，借助安装孔91、92安装有真空密封塞子和真空传感器。真空密封塞子用于：当安装有真空泵时真空密封塞子被打开，使壁内空间和真空泵连通，当卸下了真空泵时真空密封塞子被关闭从而密封壁内空间。真空传感器用于检测壁面空间的真空度。作为真空传感器，可以使用各种公知的真空传感器。壁内空间利用真空泵保持0.1Torr以下的真空状态，该真空泵借助真空密封塞子安装于容器主体31。

另外，在设置第一绝热材料52的盖体32的金属板50下面配置有第四绝热材料71。这样在盖体32下面配置第四绝热材料71，因而防止盖体32(更具体是金属板50)的热变形。作为第一绝热材料52、第二绝热材料61、第三绝热材料41和第四绝热材料71，可以使用至少能耐500℃以上升温的材料，例如可以使用玻璃丝、矿毛绝缘纤维(rock wool)、硅酸钙、氧化铝纤维等。特别是，作为容器主体31的第三绝热材料41，优选硬度45以上、1kg/cm²负荷时的压缩率在10％以下、且耐热温度500℃以上的陶瓷板。此外，作为形成这些绝热材料41、52、61、71时的粘合剂，可以使用酚醛树脂类、环氧树脂类、丙烯树脂类或尿素树脂类或有机粘合剂或无机粘合剂。

另外，关于本实用新型的绝热容器3的放热设计，设计成从侧面和底面的热扩散较小。具体地，将从容器主体31的四个侧面和底面放出的放热量的总和从盖体32上面放出的放热量的比设计成1∶2-1∶10的范围内。对于容器主体31，由于需要控制从侧面和底面放出的放热，另外考虑模块电池1的小型性，优选采用真空结构，而对于盖体32，如上述那样可以采用非真空结构。

这样的放热量比的调整通过更换不同厚度的第一绝热材料52来简便地进行。此外，优选用上述耐热薄膜覆盖第一绝热材料52。由此，能防止由于设置、除去第一绝热材料52所引起的构成第一绝热材料52的材料的飞溅。

NaS电池等随着长期使用，电阻上升，因此模块电池1内部的发热量也发生变化。因此，即使运转模式相同，也需要随着运转年数变更放热量。在本实施方案的模块电池1中，通过装卸盖体32上面的第一绝热材料52，或者通过调整容器主体31的真空度，就能简便地调整绝热容器3的放热平衡。另外，由于对盖体32采用真空结构，因此，与现有的绝热容器相比能实现轻量化、降低成本。

Claims

1.一种绝热容器，其用于容纳通过高温下的工作来进行充放电的多个单电池，其特征在于，

所述盖体具备：峰状突起部，其以将盖体上面划分为多个部分的方式在规定方向上以直线状延伸而形成；第一绝热材料，其位置由该突起部确定并在该突起部划分的区域以自由装卸的方式配置；侧壁部，其以围绕所述容器主体的上部侧面的方式配置，

所述侧壁部通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第二绝热材料而形成，

所述容器主体通过在构成双层壁结构的壁内空间填充第三绝热材料而形成。

2.根据权利要求1所述的绝热容器，其特征在于，所述侧壁部在与所述容器主体对置的面上具有用于将所述第二绝热材料插入壁内空间的开口部，在将所述第二绝热材料插入该壁内空间的状态下用耐热薄膜堵塞所述开口部。

3.根据权利要求2所述的绝热容器，其特征在于，用耐热薄膜覆盖所述第一绝热材料。

4.根据权利要求3所述的绝热容器，其特征在于，从所述容器主体侧面和底面放出的放热量与从所述盖体上面放出的放热量的比为1∶2-1∶10。

5.根据权利要求4所述的绝热容器，其特征在于，所述容器主体具备用于保持壁内空间处于真空状态的密闭结构。

6.根据权利要求5所述的绝热容器，其特征在于，在所述盖体的下面配置有第四绝热材料。

7.一种模块电池，其特征在于，具备通过高温下的工作来进行充放电的多个单电池、和权利要求1至6任一项所述的绝热容器。