CN220382190U - 一种非真空保温的高温钠电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非真空保温的高温钠电池包，属于固态电池电池组技术领域，解决了现有技术中高温钠电池成本高、维修不便和可靠性差的问题。本实用新型包括上盖组件、非真空保温组件、电芯组合体和下箱体，所述上盖组件上设有扣体，所述下箱体上设有锁体，所述电芯组合体设于所述非真空保温组件中，所述非真空保温组件设于所述下箱体中，所述上盖组件盖设在所述下箱体的顶部，所述扣体和所述锁体扣合形成搭扣锁，实现所述上盖组件和所述下箱体的连接。本实用新型的高温钠电池包制造成本低，可靠性高，便于维护。

Description

一种非真空保温的高温钠电池包

技术领域

本实用新型涉及固态电池电池组技术领域，尤其涉及一种非真空保温的高温钠电池包。

背景技术

钠硫电池与钠盐电池具有安全性高、比能量高、充放电效率高、成本低等优点，两种体系电池均为优异的电化学储能电源。

钠硫电池是高温钠电池的一种，是由液态钠和硫构成的熔盐电池。该类电池能量密度高(能量密度是铅酸电池的5倍)，充放电效率高，循环寿命长，采用廉价无毒材料制造，主要应用于固定式储能。钠盐电池同样是高温钠电池的一种，具有产品性质稳定，安全性高，使用寿命长，应用范围广泛，原材料易获得并且无毒，废品回收工艺简单且无污染的特点。已经应用在全球25个国家，建成了太阳能、风电组合、峰值管理、通讯基站等储能项目。

目前限制钠硫电池发展的主要原因在于安全性；限制钠盐电池发展的主要是成本及可维修性、真空保温层容易漏气等因素。因此，现有的高温钠电池成本高、维修不便且可靠性差。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种非真空保温的高温钠电池包，用以解决现有高温钠电池成本高、维修不便和可靠性差的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种非真空保温的高温钠电池包，包括上盖组件、非真空保温组件、电芯组合体和下箱体，所述上盖组件上设有扣体，所述下箱体上设有锁体，所述电芯组合体设于所述非真空保温组件中，所述非真空保温组件设于所述下箱体中，所述上盖组件盖设在所述下箱体的顶部，所述扣体和所述锁体扣合形成搭扣锁，实现所述上盖组件和所述下箱体的连接。

进一步地，所述上盖组件包括钣金外壳和隔热材料，所述隔热材料设于所述钣金外壳中，所述扣体设于所述钣金外壳上。

进一步地，所述非真空保温组件包括内保温层和外保温层，所述内保温层布设于所述外保温层的内壁，所述电芯组合体设于所述内保温层中。

进一步地，所述电芯组合体的顶部和所述内保温层之间设有第一隔热绝缘板。

进一步地，所述电芯组合体包括电芯组合、正极母排和负极母排，所述正极母排和所述负极母排均与所述电芯组合连接。

进一步地，所述电芯组合体还包括加热器和第二隔热绝缘板，所述加热器设于所述电芯组合中，所述第二隔热绝缘板围设在所述电芯组合的侧面和底面。

进一步地，所述电芯组合体还包括正极总引出线和负极总引出线，所述正极总引出线的一端与所述正极母排连接，所述负极总引出线的一端与所述负极母排连接。

进一步地，所述电芯组合体还包括总引出线绝缘件，所述总引出线绝缘件设有两个孔，所述正极总引出线和所述负极总引出线分别穿过所述两个孔。

进一步地，还包括电池管理系统，所述电池管理系统设于所述下箱体上，所述正极总引出线的另一端和所述负极总引出线的另一端均与所述电池管理系统连接。

进一步地，所述下箱体上设有挂耳。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)本实用新型的高温钠电池包，电芯组合体的外围设有非真空保温组件，非真空保温组件为纳米级绝热材料气凝胶，而非是通过真空保温层来保温，避免了真空保温层漏气带来的安全隐患以及维修成本，同时，上盖组件和下箱体通过搭扣锁连接，当电芯组合体发生故障时，可以通过搭扣锁快速打开电池包，便于维护。

(2)本实用新型的高温钠电池包，上盖组件包括钣金外壳和隔热材料，隔热材料设于钣金外壳中，能够有效降低电池组内部热量的散失。

(3)本实用新型的高温钠电池包，非真空保温组件包括内保温层和外保温层，内保温层布满外保温层的内壁，电芯组合体设于内保温层中，在电芯组合体的外部设有双层保温结构，一层为内保温层形成的内层保温，另一层为外保温层和上盖组件形成的外层保温，能够有效降低电池组内部热量的散失。

(4)本实用新型的高温钠电池包，在电芯组合体的顶部和内保温层之间设有一层或多层第一隔热绝缘板，除了电压采集线、温度采集线本身的绝缘层外，又增加了一层或几层的第一隔热绝缘板，多重保护，确保绝缘，并且还一定程度上起到隔热作用。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的高温钠电池包的结构示意图；

图2为具体实施例的高温钠电池包的部分结构爆炸示意图；

图3为具体实施例的上盖组件的结构示意图；

图4为具体实施例的电芯组合体的结构示意图；

图5为具体实施例的总引出线与母排的连接结构示意图；

图6为具体实施例的加热器的结构示意图。

附图标记：

100-上盖组件；101-扣体；102-钣金外壳；103-隔热材料；200-非真空保温组件；201-内保温层；202-外保温层；300-电芯组合体；301-电芯组合；302-正极母排；303-负极母排；304-加热器；305-第二隔热绝缘板；306-正极总引出线；307-负极总引出线；308-总引出线绝缘件；400-下箱体；401-锁体；402-挂耳；500-第一隔热绝缘板；600-电池管理系统。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，如图1和图2所示，公开了一种非真空保温的高温钠电池包，包括上盖组件100、非真空保温组件200、电芯组合体300和下箱体400，上盖组件100上设有扣体101，下箱体400上设有锁体401，电芯组合体300设于非真空保温组件200中，非真空保温组件200设于下箱体400中，上盖组件100盖设在下箱体400的顶部，扣体101和锁体401扣合形成搭扣锁，实现上盖组件100和下箱体400的连接。需要说明的是，本实施例中所述的高温是指电池包260℃～350℃的工作温度。

与现有技术相比，本实施例提供的高温钠电池包，电芯组合体300的外围设有非真空保温组件200，非真空保温组件200为纳米级绝热材料气凝胶，而非是通过真空保温层来保温，避免了真空保温层漏气带来的安全隐患以及维修成本，同时，上盖组件100和下箱体400通过搭扣锁连接，当电芯组合体300发生故障时，可以通过搭扣锁快速打开电池包，便于维护。

为了能够有效降低电池组内部热量的散失，如图3所示，上盖组件100包括钣金外壳102和隔热材料103，示例性地，隔热材料103为气凝胶。隔热材料103设于钣金外壳102中，钣金外壳102为非封闭壳体，钣金外壳102的底部不封闭，隔热材料103从钣金外壳102的底部放入钣金外壳102中，隔热材料103填充钣金外壳102，隔热材料103与钣金外壳102的底面齐平或超出钣金外壳102的底面。

如图1和图3所示，扣体101设于钣金外壳102的两对称侧面上，示例性地，钣金外壳102的侧面上设有螺孔，通过螺丝将扣体101固定在钣金外壳102上。锁体401设于下箱体400的两个相对侧壁的上部，与扣体101对应连接，示例性地，通过螺丝将锁体401固定在下箱体400的侧壁上。

如图2所示，非真空保温组件200包括内保温层201和外保温层202，内保温层201和外保温层202均为由气凝胶保温板围成的盒体结构，内保温层201布满外保温层202的内壁，电芯组合体300设于内保温层201中。具体地，外保温层202为由4个侧板和一个底板围设成的上端开口的盒体结构，外保温层202的4个侧板和一个底板的内部均布设一个保温板，并在电芯组合体300的顶部设置一个保温板，6个保温板围设成封闭的盒体结构(即内保温层201)。

本实施例中，在电芯组合体300的外部设有双层保温结构，一层为内保温层201形成的内层保温，另一层为外保温层202和上盖组件100形成的外层保温，能够有效降低电池组内部热量的散失。

值得注意的是，如图2所示，在电芯组合体300的顶部和内保温层201之间设有一层或多层第一隔热绝缘板500，以保证内部电压采集线、温度采集线与电芯之间的绝缘，也就是除了电压采集线、温度采集线本身的绝缘层，又增加了一层或几层的第一隔热绝缘板500，多重保护，确保绝缘，并且还一定程度上起到隔热作用。

如图4所示，电芯组合体300包括电芯组合301、正极母排302和负极母排303，正极母排302和负极母排303均与电芯组合301连接，母排(正极母排302和负极母排303)的作用在于电流的汇合，以达到对外输出能量及对内充电的作用。电芯组合301为N个电芯串联M个电芯并联的方式组合而成，其中，N＝1～9999，M＝1～9999。本实施例中，通过串并联的不同，可以适应电池组的不同应用场景，比如高压情况下，可以将串联数目增加；在大电流使用场景，并联数量增加。

考虑到高温钠电池包的工作温度一般为260～350℃，为了确保工作温度，如图4和图6所示，电芯组合体300还包括加热器304和第二隔热绝缘板305，加热器304设于电芯组合301中，即设于成排设置的电芯之间，加热器304为耐高温的、发热体为薄膜式的特制加热器。第二隔热绝缘板305设于电芯组合301的4个侧面和底面。

如图4和图5所示，电芯组合体300还包括正极总引出线306和负极总引出线307，正极总引出线306的一端与正极母排302连接，负极总引出线307的一端与负极母排303连接。为了避免正极总引出线306和负极总引出线307短路，如图4所示，电芯组合体300还包括总引出线绝缘件308，总引出线绝缘件308设有两个孔，分别对应正极总引出线306和负极总引出线307。

需要说明的是，如图4和图5所示，由于加热器304的一侧需要自母排(正极母排302和负极母排303)侧穿出电芯组合301，因此，与母排平行且相邻设置的第二隔热绝缘板305上设有相应的穿出槽孔。正极总引出线306和负极总引出线307需要与下箱体400外部的电池管理系统600连接，因此，位于母排侧的内保温层201和外保温层202设有相应的通孔，以便总引出线绝缘件308穿过。

下箱体400为钣金件，如图1和图2所示，下箱体400的一个侧壁的外侧设有电池管理系统600，示例性地，电池管理系统600通过螺钉螺母固定到下箱体400的侧壁上，设有电池管理系统600的侧壁与母排平行且相邻。正极总引出线306的另一端和负极总引出线307的另一端均与电池管理系统600连接。下箱体400的四个侧壁的上端与钣金外壳102连接，示例性地，下箱体400的四个侧壁的上端和钣金外壳102的四个侧壁均设有通孔，通过螺丝将二者连接在一起。

考虑到当电芯串并联较多时，高温钠电池包较重，为了便于移动，如图1和图2所示，下箱体400的侧壁上设有挂耳402，优选地，挂耳402和锁体401设于同一侧壁上，且在同一个侧壁上均设有两个，两个锁体401位于两个挂耳402之间。

本实施例的高温钠电池包，具有制作简易、原材料及制造成本低、可维修性高、由于不采用真空保温装置，不会产生漏气问题，可靠性更高等优点。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，包括上盖组件(100)、非真空保温组件(200)、电芯组合体(300)和下箱体(400)，所述上盖组件(100)上设有扣体(101)，所述下箱体(400)上设有锁体(401)，所述电芯组合体(300)设于所述非真空保温组件(200)中，所述非真空保温组件(200)设于所述下箱体(400)中，所述上盖组件(100)盖设在所述下箱体(400)的顶部，所述扣体(101)和所述锁体(401)扣合形成搭扣锁，实现所述上盖组件(100)和所述下箱体(400)的连接。

2.根据权利要求1所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述上盖组件(100)包括钣金外壳(102)和隔热材料(103)，所述隔热材料(103)设于所述钣金外壳(102)中，所述扣体(101)设于所述钣金外壳(102)上。

3.根据权利要求1所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述非真空保温组件(200)包括内保温层(201)和外保温层(202)，所述内保温层(201)布设于所述外保温层(202)的内壁，所述电芯组合体(300)设于所述内保温层(201)中。

4.根据权利要求3所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述电芯组合体(300)的顶部和所述内保温层(201)之间设有第一隔热绝缘板(500)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述电芯组合体(300)包括电芯组合(301)、正极母排(302)和负极母排(303)，所述正极母排(302)和所述负极母排(303)均与所述电芯组合(301)连接。

6.根据权利要求5所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述电芯组合体(300)还包括加热器(304)和第二隔热绝缘板(305)，所述加热器(304)设于所述电芯组合(301)中，所述第二隔热绝缘板(305)围设在所述电芯组合(301)的侧面和底面。

7.根据权利要求5所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述电芯组合体(300)还包括正极总引出线(306)和负极总引出线(307)，所述正极总引出线(306)的一端与所述正极母排(302)连接，所述负极总引出线(307)的一端与所述负极母排(303)连接。

8.根据权利要求7所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述电芯组合体(300)还包括总引出线绝缘件(308)，所述总引出线绝缘件(308)设有两个孔，所述正极总引出线(306)和所述负极总引出线(307)分别穿过所述两个孔。

9.根据权利要求7或8所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，还包括电池管理系统(600)，所述电池管理系统(600)设于所述下箱体(400)上，所述正极总引出线(306)的另一端和所述负极总引出线(307)的另一端均与所述电池管理系统(600)连接。

10.根据权利要求1-4、6-8任一项所述的非真空保温的高温钠电池包，其特征在于，所述下箱体(400)上设有挂耳(402)。