CN206250340U - 一种钠硫电池模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钠硫电池模块，包括电池模块箱以及置于所述电池模块箱内的子电池模块；所述电池模块箱包括箱体以及可将所述箱体前端封闭的箱门；所述子电池模块包括绝热保温箱体，以矩阵排列的形式置于所述绝热保温箱体内的钠硫电池单体，以及将所述绝热保温箱体顶面封闭的绝热保温箱盖；所述电池模块箱内的任意两个相邻的子电池模块之间通过耐火云母板隔开。其技术效果是：该钠硫电池模块可直接在室外使用，而且维护时只需更换损坏钠硫电池单体所在的子电池模块，维护更加简单方便，大大降低了运维成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能领域的一种钠硫电池模块。
背景技术
钠硫电池是一种金属钠作为负极、硫磺作为正极、β”氧化铝电解质管作为隔膜，在290℃～360℃运行的高温二次电池。钠硫电池被广泛应用于削峰填谷、应急电源、风力发电等可再生能源的稳定输出以及提高电力质量等方面。在这些应用中，一般需要将钠硫电池单体组成电池模块后进行应用。
现有技术一般将大量钠硫电池单体置于一个加热保温箱中，通过串联、并联和/或串并混连组成电池组，并最终引出一个正极和一个负极实现电能的输出即放电和电能的输入即充电。例如，在公开号为CN 103296334B名称为《一种钠硫电池模块》的专利中公开了一种将N个钠硫电池单体内置于保温箱内的钠硫电池模块，该模块能够防止雨水侵入电池模块的保温箱内，此外，也能在模块内某个钠硫电池单体发生损坏时将泄漏物隔离在电池模块的保温箱内。在公开号为CN 103872390B名称为《一种钠硫电池模块》的专利中公开了一种将多个钠硫电池单体置于保温箱内的钠硫电池模块，该模块能够将保温箱内任意两点间的温度差都控制在30℃以内。在专利号为CN 202395065U名称为电池模块的专利中公开了一种将多个钠硫电池单体收容于绝热容器中，并在绝热容器和钠硫电池单体之间的空隙填充粒状防火材料的钠硫电池模块。
钠硫电池模块在运行过程中，由于钠硫电池单体的不一致性导致电池模块内部某一节或者某几节钠硫电池单体可能出现异常衰退甚至损坏的情况，这种情况下上述专利不论采用何种连接方式，钠硫电池模块的性能都将受到影响，并且可能达不到最初的设计需求，因此需要对衰退或者损坏钠硫电池进行更换，但是这些衰退或者损坏的钠硫电池单体极有可能对电池模块内部其他钠硫电池单体造成损伤，导致整个钠硫电池模块都需要更换，成本非常高，并且会影响用户的正常使用。此外，上述专利中公开的钠硫电池模块一般不能直接放置于室外应用，还需要搭建专用建筑收容钠硫电池模块，增加了钠硫电池的应用成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种钠硫电池模块，该钠硫电池模块可在室外环境下使用，并且维护方便。
实现上述目的的一种技术方案是：一种钠硫电池模块，包括电池模块箱以及置于所述电池模块箱内的子电池模块；
所述电池模块箱包括箱体以及可将所述箱体前端封闭的箱门；
所述子电池模块包括绝热保温箱体，以矩阵排列的形式置于所述绝热保温箱体内的钠硫电池单体，以及将所述绝热保温箱体顶面封闭的绝热保温箱盖；
所述电池模块箱内的任意两个相邻的子电池模块之间通过耐火云母板隔开。
进一步的，所述电池模块箱的箱体和箱门，以及所述子电池模块的绝热保温箱体和绝热保温箱盖均具有由内层金属板、中间隔热保护层和外层金属板组成的三明治结构。
进一步的，所述箱体内设有水平的，使所述子电池模块在所述电池模块箱内分层叠放的隔板。
进一步的，所述耐火云母板是通过在所述电池模块箱的箱体内水平设置的固定槽在所述箱体内固定的。
再进一步的，所述绝热保温箱体左周壁和右周壁外侧的下部设有可与所述固定槽卡接的定位槽。
进一步的，所述电池模块箱的侧壁上设有正负极出线口，所述绝热保温箱体的周壁上设有内正负极出线口，连接所述绝热保温箱体内钠硫电池单体的电源线依次从所述内正负极出线口和所述正负极出线口引出。
再进一步的，所所述电池模块箱的侧壁上设有电池管理系统，所述绝热保温箱体的周壁上设有线束出线口，从所述线束出线口引出所述子电池模块的绝热保温箱体的电压线、温度传感器线和加热电源线均连接所述电池管理系统。
更进一步的，所述电池管理系统和所述正负极出线口位于所述箱体的同侧，所述内正负极出线口和所述线束出线口位于所述绝热保温箱体的同侧。
进一步的，所述子电池模块中，所述绝热保温箱盖与所述绝热保温箱体的顶面卡接。
进一步的，所所述电池模块箱的箱体顶面和底面的四个顶角均设有定位孔。
采用了本实用新型的一种钠硫电池模块的技术方案，包括电池模块箱以及置于所述电池模块箱内的子电池模块；所述电池模块箱包括箱体以及可将所述箱体前端封闭的箱门；所述子电池模块包括绝热保温箱体，以矩阵排列的形式置于所述绝热保温箱体内的钠硫电池单体，以及将所述绝热保温箱体顶面封闭的绝热保温箱盖；所述电池模块箱内的任意两个相邻的子电池模块之间通过耐火云母板隔开。其技术效果是：该钠硫电池模块可直接在室外使用，而且维护时只需更换损坏钠硫电池单体所在的子电池模块，维护更加简单方便，大大降低了运维成本。
附图说明
图1为本实用新型的一种钠硫电池模块的外部结构立体图。
图2为本实用新型的一种钠硫电池模块的电池模块箱堆放的示意图。
图3为本实用新型的一种钠硫电池模块的内部结构的示意图。
图4为图3中A部分的放大示意图。
图5为本实用新型的一种钠硫电池模块的子电池模块的外部结构的立体图。
图6为本实用新型的一种钠硫电池模块的子电池模块的外部结构的主图。
图7为本实用新型的一种钠硫电池模块的子电池模块的内部结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
本实用新型的一种钠硫电池模块,电池模块箱1以及装在电池模块箱1内的若干子电池模块2。
电池模块箱1包括箱体11、箱门12、电池管理系统13、正负极出线口14、定位孔15、固定槽16、耐火云母板17。
箱体11包括左侧壁、后端壁、右侧壁，上端壁和下端壁，箱门12位于箱体11的前端，将箱体11的前端封闭。箱体11和箱门12均为由内层金属板、中间隔热保护层和外层金属板组成的三明治结构。所述内层金属板和所述外层金属板可以采用铁素体钢、马氏体钢、奥氏体不锈钢或者铝合金中的一种，优选304不锈钢，主要作用是承受子电池模块2的重量以及防止子电池模块2严重损坏时发生活性物质泄漏。所述中间隔热保护层由采用耐火温度大于800℃的无机耐火保温材料，优选硅酸铝纤维板，其主要作用是防止热量散失。
电池管理系统13固定在箱体11的左侧壁的外侧，用于监测和管理该钠硫电池模块，电池管理系统13的监测项目包括各个子电池模块2以及各个子电池模块2中的各个钠硫电池单体26的电压、温度、电流、荷电状态、放电状态和电池健康状态等。电池管理系统13的管理项目包括对各个子电池模块2以及各个子电池模块2中的各个钠硫电池单体26的温度管理、充放电管理和均衡管理等。
正负极出线口14位于箱体11的左侧壁上，为实现钠硫电池模块所储存的电能的输出，即放电，以及向钠硫电池模块中输入电能，即充电的接口。正负极出线口14和电池管理系统13位于箱体11的同侧可提升电池管理系统13控制的精确性。
定位孔15位于箱体11顶面的四个顶角以及箱体11底面的四个顶角上，主要作用是可以使电池模块箱1或者说是钠硫电池模块从下至上依次层叠，组成储能电站。
箱体11内设有可从箱体11的前侧水平插入的隔板18，隔板18的材料和箱体11和箱门12的材料是相同的，用于对箱体11进行分层。
子电池模块2置于箱体11底壁的顶面和隔板18的顶面上。箱体11底壁的顶面和隔板18的顶面上任意相邻的子电池模块2之间设有与箱体11侧壁平行的耐火云母板17，耐火云母板17是以白云母、金云母或合成云母配以适当的胶黏剂经粘结压制加工而成的硬质板材，其结构可以是实心结构、空心结构或者其他结构。耐火云母板17具有较高的机械强度，并能耐温800℃以上高温。耐火云母板17的主要作用是防止某一个子电池模块2发生严重损坏甚至产生明火时不会对周围正常工作的子电池模块2造成影响。耐火云母板17是通过位于隔板18的顶面或箱体11底壁的顶面上的，水平设置的，与箱体11的侧壁平行的固定槽16与隔板18的顶面或箱体11底壁的顶面固定并完成定位的。
子电池模块2包括绝热保温箱体21、绝热保温箱盖22、定位槽23、内正负极出线口24、线束出线口25、钠硫电池单体26。绝热保温箱盖22将绝热保温箱体21顶面封闭，围绕绝热保温箱体21周壁的顶部设有外凸结构，围绕绝热保温箱盖22的盖沿设有外凸结构，绝热保温箱盖22和绝热保温箱体21可以相互卡接，使绝热保温箱盖22将绝热保温箱体21的顶部封闭。
绝热保温箱体21和绝热保温箱盖22为由内层金属板、中间隔热保护层和外层金属板组成的三明治结构。所述内层金属板和所述外层金属板可以采用铁素体钢、马氏体钢、奥氏体不锈钢或者铝合金中的一种，优选304不锈钢，主要作用是承受钠硫电池单体26的重量。所述中间隔热保护层由采用耐火温度大于800℃的无机耐火保温材料，优选硅酸铝纤维板，其主要作用是防止热量散失。
定位槽23位于绝热保温箱体21左周壁和右周壁外侧的下部，其主要作用是实现子电池模块2与电池模块箱1内固定槽16之间的卡接，从而将子电池模块2在电池模块箱1内的固定，同时，子电池模块2还可进一步通过螺母和螺柱与电池模块箱1的箱体11的底壁以及隔板18固定。
内正负极出线口24为实现子电池模块2的电能的输出，即放电，以及电能的输入，即充电的接口，位于绝热保温箱体21的前周壁上。从内正负极出线口24引出的电源线全都从电池模块箱1的正负极出线口14引出。
线束出线口25位于绝热保温箱体21的前周壁上，为电压线、温度传感器线和加热电源线等线束的接口，电压线、温度传感器线和加热电源线等线束连接电池模块箱1的电池管理系统13和子电池模块2内的钠硫电池单体26。
线束出线口25和内正负极出线口24位于绝热保温箱体21的同侧可提高电池管理系统3控制的精确性。
钠硫电池单体26为该钠硫电池模块的基本组成单元，以矩阵排列的形式置于绝热保温箱体21内。钠硫电池单体26之间填充有无机颗粒状耐火材料，如石英砂等。
本实用新型的一种钠硫电池模块，采用了电池模块箱1套装子电池模块2的形式，因此可以遮挡风雨和阳光，可直接在室外应用，并且电池模块箱1可以像集装箱一样堆放，不需要再建设专用建筑收容电池模块，大大简化了储能电站建设流程，降低了初期建设成本，节省了空间。
子电池模块2内的钠硫电池单体26出现衰退或者损坏需要更换时，影响的只是子电池模块2内的钠硫电池单体26，因此只需更换上述钠硫电池单体26所在的子电池模块2即可，大大降低了运维成本。
此外，子电池模块2的体积和重量都较小，更换简单，并且在更换期间对整个钠硫电池模块的性能影响不大，用户仍可正常使用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (10)
1.一种钠硫电池模块，其特征在于：包括电池模块箱以及置于所述电池模块箱内的子电池模块；
所述电池模块箱包括箱体以及可将所述箱体前端封闭的箱门；
所述子电池模块包括绝热保温箱体，以矩阵排列的形式置于所述绝热保温箱体内的钠硫电池单体，以及将所述绝热保温箱体顶面封闭的绝热保温箱盖；
所述电池模块箱内的任意两个相邻的子电池模块之间通过耐火云母板隔开。
2.根据权利要求1所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述电池模块箱的箱体和箱门，以及所述子电池模块的绝热保温箱体和绝热保温箱盖均具有由内层金属板、中间隔热保护层和外层金属板组成的三明治结构。
3.根据权利要求1所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述箱体内设有水平的，使所述子电池模块在所述电池模块箱内分层叠放的隔板。
4.根据权利要求1所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述耐火云母板是通过在所述电池模块箱的箱体内水平设置的固定槽在所述箱体内固定的。
5.根据权利要求4所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述绝热保温箱体左周壁和右周壁外侧的下部设有可与所述固定槽卡接的定位槽。
6.根据权利要求1所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述电池模块箱的侧壁上设有正负极出线口，所述绝热保温箱体的周壁上设有内正负极出线口，连接所述绝热保温箱体内钠硫电池单体的电源线依次从所述内正负极出线口和所述正负极出线口引出。
7.根据权利要求6所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述电池模块箱的侧壁上设有电池管理系统，所述绝热保温箱体的周壁上设有线束出线口，从所述线束出线口引出所述子电池模块的绝热保温箱体的电压线、温度传感器线和加热电源线均连接所述电池管理系统。
8.根据权利要求7所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述电池管理系统和所述正负极出线口位于所述箱体的同侧，所述内正负极出线口和所述线束出线口位于所述绝热保温箱体的同侧。
9.根据权利要求1所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述子电池模块中，所述绝热保温箱盖与所述绝热保温箱体的顶面卡接。
10.根据权利要求1所述的一种钠硫电池模块，其特征在于：所述电池模块箱的箱体顶面和底面的四个顶角均设有定位孔。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106374148A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-02-01 | 上海电气钠硫储能技术有限公司 | 一种钠硫电池模块 |
| CN108598318A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-28 | 常州大学 | 一种新能源汽车电池箱 |
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2016
- 2016-12-14 CN CN201621370076.4U patent/CN206250340U/zh active Active
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