ES2998192T3 - Battery rack and energy storage system comprising the same - Google Patents

Battery rack and energy storage system comprising the same Download PDF

Info

Publication number
ES2998192T3
ES2998192T3 ES21764281T ES21764281T ES2998192T3 ES 2998192 T3 ES2998192 T3 ES 2998192T3 ES 21764281 T ES21764281 T ES 21764281T ES 21764281 T ES21764281 T ES 21764281T ES 2998192 T3 ES2998192 T3 ES 2998192T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
battery
bank
battery pack
fire extinguishing
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES21764281T
Other languages
English (en)
Inventor
Ji-Won Jeong
Seung-Hyun Kim
Young-Seok Lee
Kyung-Hyun Bae
Jin-Kyu Shin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2998192T3 publication Critical patent/ES2998192T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/11—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/668—Means for preventing spilling of liquid or electrolyte, e.g. when the battery is tilted or turned over
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/691—Arrangements or processes for draining liquids from casings; Cleaning battery or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

La presente invención proporciona un bastidor de baterías que puede prevenir eficazmente que el fuego o el calor se propaguen, y reciclar un paquete de baterías intacto. Para lograr el propósito anterior, un bastidor de baterías de acuerdo con la presente invención comprende: múltiples paquetes de baterías dispuestos verticalmente, cada uno de los cuales comprende múltiples baterías secundarias apiladas en una dirección y una carcasa del paquete que tiene un espacio interno formado en la misma para recibir las múltiples baterías secundarias y está configurada para permitir que se suministre una solución extintora de incendios al interior de la misma cuando la temperatura en la misma aumenta hasta una temperatura predeterminada o superior; y una caja de bastidor que tiene un espacio de recepción en el que se pueden recibir los múltiples paquetes de baterías, y que incluye múltiples placas de estante, cada una de las cuales tiene una superficie de montaje en la que se monta el paquete de baterías y que está inclinada en un ángulo predeterminado de modo que la altura de la misma disminuye gradualmente hacia una dirección, y una parte de extensión que tiene una porción final hacia la una dirección, que sobresale más en la dirección exterior que el paquete de baterías colocado debajo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Banco de baterías y sistema de almacenamiento de energía que lo comprende
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un banco de baterías y un sistema de almacenamiento de energía que lo comprende, y más particularmente, a un banco de baterías para impedir eficazmente la propagación de un incendio o del calor y reutilizar un paquete de baterías no dañado cuando se produce el incendio o el desbordamiento térmico durante su uso.
Estado de la técnica
Actualmente, las baterías secundarias disponibles en el mercado incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares, y entre las mismas, las baterías secundarias de litio presentan un nivel bajo o inexistente de efecto de memoria y, por lo tanto, resultan más llamativas que las baterías secundarias a base de níquel por sus ventajas de que se pueden recargar cuando sea conveniente, su tasa de autodescarga es muy baja y su densidad de energía es alta.
Una batería secundaria de litio utiliza principalmente óxido a base de litio y un material de carbono como un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodo que incluye una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas con el material activo de electrodo positivo y el material activo de electrodo negativo, respectivamente, con un separador interpuesto entre la placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo, y un embalaje o una carcasa de bolsa de batería en la que el conjunto de electrodo se recibe herméticamente junto con una solución electrolítica.
Recientemente, las baterías secundarias se usan ampliamente no solamente en dispositivos pequeños, tales como dispositivos electrónicos portátiles, sino también dispositivos a mediana y gran escala, tales como vehículos y sistemas de almacenamiento de energía. Para su uso en aplicaciones en dispositivos de mediana y gran escala, se conectan eléctricamente muchas baterías secundarias para aumentar la capacidad y el rendimiento. En particular, las baterías secundarias de tipo bolsa se utilizan ampliamente en dispositivos de mediana y gran escala por su ventaja de facilidad de apilamiento.
Más recientemente, con el uso como fuente de energía y la creciente necesidad de estructuras de gran capacidad, existe una demanda creciente de un banco de baterías que incluya una pluralidad de paquetes de baterías, que incluyen, cada uno, una pluralidad de baterías secundarias conectadas eléctricamente en serie y/o en paralelo, un módulo de batería en el que se recibe la pluralidad de baterías secundarias, y un sistema de gestión de baterías (BMS).
El banco de baterías incluye normalmente una carcasa de banco del metal para proteger la pluralidad de paquetes de baterías contra impactos externos o para recibir y almacenar los paquetes de baterías. Recientemente, con la creciente demanda de bancos de baterías de alta capacidad, la demanda de bancos de baterías que incluyan una pluralidad de paquetes de baterías es cada vez mayor.
Sin embargo, cuando se produce un desbordamiento térmico en una batería secundaria de uno cualquiera de la pluralidad de paquetes de baterías en el banco de baterías y la batería secundaria se quema o explota, puede producirse una explosión mayor debido a la transferencia de calor o llamas a baterías secundarias adyacentes, por lo que se han realizado muchos intentos de impedir los consiguientes incendios o explosiones.
Por consiguiente, existe la necesidad de una tecnología de extinción de incendios rápida y completa para tratar rápidamente el desbordamiento térmico cuando se produce en una batería secundaria dentro del banco de baterías.
Cuando se produce un incendio o un desbordamiento térmico en cualquiera de la pluralidad de paquetes de baterías, el incendio se ha suprimido alimentando el líquido extintor de incendios al paquete de baterías en el que se ha producido el incendio o el desbordamiento térmico, pero el líquido extintor de incendios se alimenta a un paquete de baterías en el que no se ha producido el incendio y, por tanto, el paquete de baterías correspondiente se contamina con el líquido extintor de incendios y no puede reutilizarse.
La técnica anterior adicional se describe en los documentos CN 110649194 A, CN 207818832 U, WO 2017/154462 A (que constituye la base del preámbulo de la reivindicación 1) y CN 209000982 U.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver el problema descrito anteriormente, y por lo tanto la presente divulgación está dirigida a proporcionar un banco de baterías para impedir eficazmente la propagación de un incendio o calor y reutilizar un paquete de baterías sin daños cuando el incendio o desbordamiento térmico se produce durante su uso.
Estos y otros objetivos y ventajas de la presente divulgación se entenderán mediante la siguiente descripción y serán evidentes a partir de las realizaciones de la presente divulgación.
Solución técnica
Para lograr el objetivo descrito anteriormente, un banco de baterías de acuerdo con la presente divulgación incluye una pluralidad de paquetes de baterías dispuestos verticalmente, incluyendo cada paquete de baterías una pluralidad de baterías secundarias apiladas en una dirección, y una carcasa de paquete que tiene un espacio interno para recibir la pluralidad de baterías secundarias y que tiene un puerto de alimentación para suministrar un líquido extintor de incendios desde un depósito de líquido extintor de incendios a dicho paquete de baterías cuando una temperatura interna en dicho paquete de baterías iguala o supera una temperatura predeterminada, y una carcasa de banco que tiene un espacio de recepción para recibir la pluralidad de paquetes de baterías, y que incluye una pluralidad de placas de banco, que tienen, cada una de ellas, una superficie de montaje en la que se monta el paquete de baterías, inclinándose la superficie de montaje en un ángulo predeterminado con altura decreciente a medida que se desplaza en la dirección de inclinación, y una porción de extensión que tiene un extremo en la dirección de inclinación que se extiende más hacia el exterior que el paquete de baterías inferior.
La carcasa de banco puede incluir un armazón delantero dispuesto en un extremo delantero de la pluralidad de paquetes de baterías y que incluye un poste configurado para soportar el suelo, un armazón trasero dispuesto en un extremo trasero de la pluralidad de baterías y que incluye un poste configurado para soportar el suelo, y un soporte de fijación acoplado a la placa de banco y acoplado al poste de cada uno del armazón delantero y el armazón trasero en un ángulo predeterminado con altura decreciente a medida que se desplaza en la dirección de inclinación.
El extremo extendido de la porción de extensión de la placa de banco inferior entre la pluralidad de placas de banco puede estar dispuesto en una posición más hacia el interior que un extremo de la porción de extensión de la placa de banco superior.
El extremo en la dirección de inclinación del paquete de baterías inferior entre la pluralidad de paquetes de baterías puede estar dispuesto en una posición más hacia el interior que un extremo del paquete de baterías superior.
La placa de banco puede incluir un tope para impedir que el paquete de baterías montado se mueva en cualquier dirección.
El paquete de baterías puede incluir además una cubierta que tenga un extremo en la dirección de inclinación que se extienda más hacia el exterior que dicho paquete de baterías para permitir que el líquido extintor de incendios que cae desde la placa de banco superior fluya hacia el exterior.
La placa de banco puede tener una acanaladura de guía para guiar el movimiento del líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete.
La placa de banco puede incluir una porción de descarga configurada para recibir el líquido extintor de incendios que cae desde el paquete de baterías superior y hacerlo fluir hacia el exterior.
El banco de baterías puede incluir un miembro de absorción entre las baterías secundarias en el paquete de baterías para absorber el líquido extintor de incendios.
Para lograr el objetivo descrito anteriormente, un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la presente divulgación incluye al menos un banco de baterías.
Efectos ventajosos
La solución de la reivindicación 1 impide que el líquido extintor de incendios suministrado al paquete de baterías específico entre la pluralidad de paquetes de baterías fluya hacia el paquete de baterías inferior cuando se produce un desbocamiento térmico o un incendio en el paquete de baterías específico. Por consiguiente, es posible resolver el problema causado por el suministro del líquido extintor de incendios, es decir, el resto del paquete de baterías, excepto el paquete de baterías en el que se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio, se moja con el líquido extintor de incendios y no puede reutilizarse.
De acuerdo con la solución de la reivindicación 3, cuando se suministra el líquido extintor de incendios, el líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete se descarga a través de la porción de extensión, y en este caso, ya que la longitud extendida de la porción de extensión dispuesta en la posición inferior es más corta que la de la porción de extensión dispuesta en la posición superior, el paquete de baterías inferior puede evitar la contaminación por el líquido extintor de incendios que cae en la dirección de la gravedad desde la porción de extensión dispuesta en la posición superior.
De acuerdo con la solución de la reivindicación 4, cuando el líquido extintor de incendios se suministra al paquete de baterías, el líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete no fluye hacia el paquete de baterías inferior y puede caer verticalmente por la gravedad. Es decir, el paquete de baterías puede evitar la contaminación por el líquido extintor de incendios que cae en la dirección de la gravedad desde la porción de extensión dispuesta en la posición superior.
La solución de la reivindicación 7 permite controlar el movimiento del líquido extintor de incendios hacia una ubicación específica de la placa de banco, e impedir que el líquido extintor de incendios se alimente al interior del paquete de baterías inferior debido al flujo inesperado del líquido extintor de incendios. Por consiguiente, es posible impedir que el paquete de baterías en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio se contamine con el líquido extintor de incendios. La presente divulgación puede reutilizar el paquete de baterías en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos ilustran realizaciones preferentes de la presente divulgación y, junto con la siguiente descripción detallada, sirven para proporcionar una mayor comprensión de los aspectos técnicos de la presente divulgación. Sin embargo, la presente divulgación no debe interpretarse como limitada a los dibujos.
La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 2 es una vista en perspectiva posterior esquemática de un paquete de baterías de un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 3 es una vista en perspectiva esquemática de un conjunto de celda de un paquete de baterías de un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 4 es una vista en perspectiva posterior parcial esquemática de componentes internos de una carcasa de banco de un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 5 es un diagrama esquemático de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una primera realización de la presente divulgación.
La figura 6 es un diagrama esquemático de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una segunda realización de la presente divulgación.
La figura 7 es un diagrama esquemático de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una tercera realización de la presente divulgación.
La figura 8 es un diagrama esquemático de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una cuarta realización de la presente divulgación.
La figura 9 es un diagrama esquemático de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una quinta realización de la presente divulgación.
La figura 10 es una vista en perspectiva posterior esquemática de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una sexta realización de la presente divulgación.
La figura 11 es un diagrama esquemático de componentes de un banco de baterías de acuerdo con una séptima realización de la presente divulgación.
La figura 12 es una vista frontal esquemática de un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de la invención
A continuación en el presente documento, se describirán las realizaciones preferidas de la presente divulgación en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, se debería entender que no se debe interpretar que los términos o las palabras que se usan en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas están limitados a significados generales y del diccionario, sino que deben interpretarse en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación considerando que el inventor puede definir los términos apropiadamente para una mejor explicación.
Por lo tanto, las realizaciones descritas en el presente documento y las ilustraciones que se muestran en los dibujos son únicamente una realización más preferente de la presente divulgación, pero no pretenden describir exhaustivamente los aspectos técnicos de la presente divulgación.
La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 2 es una vista en perspectiva posterior esquemática de un paquete de baterías del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 3 es una vista en perspectiva esquemática de un conjunto de celda del paquete de baterías del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Como referencia, las direcciones positiva y negativa del eje X en la figura 1 pueden ser las direcciones derecha e izquierda. Las direcciones positiva y negativa del eje Z en la figura 1 pueden ser las direcciones arriba y abajo. Las direcciones positiva y negativa del eje Y en la figura 1 pueden ser las direcciones trasera y delantera.
Con referencia a las figuras 1 a 3, el banco de baterías 300 de la presente divulgación incluye una pluralidad de paquetes de baterías 200 dispuestos verticalmente y una carcasa de banco 310.
Específicamente, cada paquete de baterías 200 puede incluir una pluralidad de baterías secundarias 110 apiladas en una dirección. La batería secundaria 110 puede ser una batería secundaria de tipo bolsa 110.
En particular, la batería secundaria de tipo bolsa 110 puede incluir un conjunto de electrodo (no mostrado), una solución electrolítica (no mostrada) y una bolsa 116.
Cada batería secundaria 110 puede colocarse en una dirección aproximadamente perpendicular al suelo con dos superficies anchas dispuestas en la dirección delantera-trasera y porciones de sellado dispuestas en las direcciones arriba, abajo, izquierda y derecha cuando se mira desde la dirección F (mostrada en la figura 1). En otras palabras, cada batería secundaria 110 puede estar erguida en la dirección vertical. Salvo que se indique lo contrario en el presente documento, las direcciones arriba, abajo, delantera, trasera, izquierda y derecha se definen cuando se mira desde la dirección F.
En el presente documento, la bolsa puede tener una parte de recepción cóncava. El conjunto de electrodo y la solución electrolítica pueden recibirse en la porción de recepción. Cada bolsa puede incluir una capa aislante exterior, una capa metálica y una capa adhesiva interior, y las capas adhesivas interiores se adhieren entre sí en los bordes de la bolsa para formar las porciones de sellado. Puede formarse una porción de terraza en cada uno de los extremos izquierdo y derecho en los que se forman un cable de electrodo positivo 112 y un cable de electrodo negativo 111 de la batería secundaria 110.
El conjunto de electrodo puede ser un conjunto de una placa de electrodo recubierta con un material activo de electrodo y un separador, y puede incluir al menos una placa de electrodo positivo y al menos una placa de electrodo negativo con el separador interpuesto entre ellas. La placa de electrodo positivo del conjunto de electrodo puede tener una pestaña de electrodo positivo, y al menos una pestaña de electrodo positivo puede estar conectada al cable de electrodo positivo 112.
En el presente documento, el cable de electrodo positivo 112 puede tener un extremo conectado a la pestaña de electrodo positivo y el otro extremo expuesto a través de la bolsa, y la porción expuesta puede actuar como un terminal de electrodo de la batería secundaria 110, por ejemplo, un terminal de electrodo positivo de la batería secundaria 110.
La placa de electrodo negativo del conjunto de electrodo puede tener una pestaña de electrodo negativo, y al menos una pestaña de electrodo negativo puede estar conectada al cable de electrodo negativo 111. El cable de electrodo negativo 111 puede tener un extremo conectado a la pestaña de electrodo negativo y el otro extremo expuesto a través de la bolsa, y la porción expuesta puede actuar como un terminal de electrodo de la batería secundaria 110, por ejemplo, un terminal de electrodo negativo de la batería secundaria 110.
Como se muestra en la figura 3, cuando se mira desde la dirección F, el cable de electrodo positivo 112 y el cable de electrodo negativo 111 pueden formarse en los extremos izquierdo y derecho con respecto al centro de la batería secundaria 110. Es decir, el cable de electrodo positivo 112 puede proporcionarse en un extremo (el extremo izquierdo) con respecto al centro de la batería secundaria 110. El cable de electrodo negativo 111 puede proporcionarse en el otro extremo (el extremo derecho) con respecto al centro de la batería secundaria 110.
Por ejemplo, como se muestra en la figura 3, cada batería secundaria 110 del conjunto de celda 100 puede tener el cable de electrodo positivo 112 y el cable de electrodo negativo 111 que se extienden en la dirección izquierdaderecha.
En el presente documento, los términos que representan las direcciones, tales como delantera, trasera, izquierda, derecha, arriba y abajo pueden cambiar dependiendo de la posición del observador o de la colocación de los elementos indicados. Sin embargo, en la memoria descriptiva, por conveniencia de la descripción, las direcciones delantera, trasera, izquierda, derecha, arriba y abajo se definen cuando se mira desde la dirección F.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, es posible aumentar el área del cable de electrodo en una batería secundaria 110 sin interrupción entre el cable de electrodo positivo 112 y el cable de electrodo negativo 111.
El cable de electrodo positivo 112 y el cable de electrodo negativo 111 pueden estar conformados en forma de placa. En particular, el cable de electrodo positivo 112 y el cable de electrodo negativo 111 pueden extenderse en la dirección horizontal (dirección X) con las superficies anchas erguidas en la dirección delantera-trasera.
En el presente documento, la dirección horizontal se refiere a una dirección paralela al suelo cuando el paquete de baterías 200 se coloca en el suelo, y puede denominarse como al menos una dirección en un plano perpendicular a la dirección vertical.
Sin embargo, el paquete de baterías 200 de acuerdo con la presente divulgación no se limita a la batería secundaria de tipo bolsa 110 descrita anteriormente y puede utilizar diversos tipos de baterías secundarias 110 conocidas en el momento de presentar la solicitud.
Los al menos dos conjuntos de celda 100 pueden estar dispuestos en la dirección delantera-trasera (dirección del eje Y).
El paquete de baterías 200 puede incluir un conjunto de barra colectora 270 que incluye al menos una barra colectora 272 configurada para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias 110 y un armazón de barra colectora 276. Específicamente, la barra colectora 272 puede tener un metal conductor de electricidad, por ejemplo, cobre, aluminio y níquel. El armazón de barra colectora 276 puede tener un material plástico de baja conductividad eléctrica.
El la carcasa de paquete 210 puede tener un espacio interno para recibir el conjunto de celda 100 en su interior. Específicamente, cuando se mira desde la dirección F de la figura 3, la carcasa de paquete 210 puede incluir una cubierta superior 220, una placa de base 240, una cubierta delantera 260 y una cubierta trasera 250.
Específicamente, la placa de base 240 puede tener un área mayor que el tamaño de la superficie inferior de los al menos dos conjuntos de celda 100 para montar los al menos dos conjuntos celda 100 sobre ella. La placa de base 240 puede tener la forma de una placa que se extiende en la dirección horizontal.
La cubierta superior 220 puede incluir una pared superior 224 y una pared lateral 226 que se extiende hacia abajo desde la pared superior 224. La pared superior 224 puede tener la forma de una placa que se extiende en la dirección horizontal para cubrir la parte superior del conjunto de celda 100. La pared lateral 226 puede tener la forma de una placa que se extiende hacia abajo desde los extremos izquierdo y derecho de la pared superior 224 para cubrir los lados izquierdo y derecho del conjunto de celda 100.
La pared lateral 226 puede estar acoplada a una porción de la placa de base 240. Por ejemplo, como se muestra en la figura 2, la cubierta superior 220 puede incluir la pared superior 224 en forma de placa que se extiende en la dirección delantera-trasera y en la dirección izquierda-derecha. La cubierta superior 220 puede incluir dos paredes laterales 226 que se extienden hacia abajo desde los extremos izquierdo y derecho de la pared superior 224. El extremo inferior de cada una de las dos paredes laterales 226 puede acoplarse a los extremos izquierdo y derecho de la placa de base 240. En este caso, el método de acoplamiento puede ser acoplamiento macho-hembra o acoplamiento por soldadura.
La cubierta delantera 260 puede estar configurada para cubrir el lado delantero de la pluralidad de baterías secundarias 110. Por ejemplo, la cubierta delantera 260 puede tener la forma de una placa que tiene un tamaño mayor que el tamaño del lado delantero de la pluralidad de baterías secundarias 110. La placa puede colocarse en sentido vertical.
La cubierta trasera 250 puede estar configurada para cubrir el lado trasero del conjunto de celda 100. Por ejemplo, la cubierta trasera 250 puede tener la forma de una placa que tiene un tamaño mayor que el tamaño del lado trasero de la pluralidad de baterías secundarias 110.
La carcasa de paquete 210 puede tener un espacio interno para recibir la pluralidad de baterías secundarias 110, y se le puede suministrar un líquido extintor de incendios cuando la temperatura interna iguala o supera una temperatura predeterminada. En el presente documento, la temperatura predeterminada puede ser de 300 °C o superior.
Específicamente, la cubierta trasera 250 dispuesta en el lado trasero de cada uno de los al menos dos paquetes de baterías 200 puede incluir un puerto de alimentación 264 a través del cual se alimenta el líquido extintor de incendios. El puerto de alimentación 264 puede estar en comunicación con una ruta de movimiento de refrigerante 211. Es decir, el puerto de alimentación 264 puede estar en comunicación con la ruta de movimiento de refrigerante 211 dispuesta en los lados izquierdo y derecho del conjunto de celda 100.
La carcasa de paquete 210 puede recibir el conjunto de celda 100 en su interior, y tener una abertura 215 a través de la cual el aire exterior entra y sale de la carcasa de paquete 210. Por ejemplo, como se muestra en la figura 2, la abertura 215 puede incluir una entrada 213 y una salida 212. Cada una de la entrada 213 y la salida 212 pueden estar formadas en una porción de la carcasa de paquete 210. La entrada 213 puede estar configurada para permitir que el aire exterior se alimente al interior de la carcasa de paquete 210. La salida 212 puede estar formada en una porción de la carcasa de paquete 210 y configurada para permitir que salga el aire alimentado.
Volviendo a la figura 1, el banco de baterías 300 puede incluir un depósito de líquido extintor de incendios 320, una tubería 330 y una válvula de extinción de incendios 340.
Para empezar, el depósito de líquido extintor de incendios 320 puede almacenar el líquido extintor de incendios (no mostrado) en su interior. Por ejemplo, el líquido extintor de incendios puede ser una solución enriquecida con sales inorgánicas, tales como carbonato potásico, una espuma química, una espuma de aire, dióxido de carbono o agua. El depósito de líquido extintor de incendios 320 puede almacenar gas comprimido en su interior para rociar el líquido extintor de incendios con la presión adecuada o mover el líquido extintor de incendios a lo largo de la tubería 330.
Por ejemplo, la capacidad del depósito de líquido extintor de incendios 320 puede ser de 59 l, el gas comprimido puede ser nitrógeno a 8 bar, y el líquido extintor de incendios puede ser 40 l de agua. En el presente documento, en caso de que se utilice agua como líquido extintor de incendios, el agua tiene un efecto refrigerante y de extinción de incendios y un efecto de blindaje térmico cuando se rocía en el paquete de baterías 200, especialmente cuando se generan gases y llamas a alta temperatura debido al desbordamiento térmico, es eficaz para impedir la propagación térmica. Por consiguiente, es posible impedir eficazmente la propagación de incendios o el desbordamiento térmico entre la pluralidad de paquetes de baterías 100.
La tubería 330 puede estar conectada para suministrar el líquido extintor de incendios desde el depósito de líquido extintor de incendios 320 a cada uno de los al menos dos paquetes de baterías 200. Por ejemplo, la tubería 330 puede incluir un material resistente a la corrosión por agua. Por ejemplo, la tubería 330 puede ser de acero inoxidable. Un extremo de la tubería 330 puede estar conectado a una salida (321 en la figura 1) del depósito de líquido extintor de incendios 320. El otro extremo de la tubería 330 puede estar conectado al puerto de alimentación 264 de la carcasa de paquete 210.
Cuando el gas (aire) en el paquete de baterías 200 se eleva por encima de la temperatura predeterminada, la válvula de extinción de incendios 340 puede estar configurada para suministrar el líquido extintor de incendios desde el depósito de líquido extintor de incendios 320 al paquete de baterías 200. Es decir, la válvula de extinción de incendios 340 puede ser una válvula activa que tiene una salida abierta a través de la cual el líquido extintor de incendios se alimenta al interior del paquete de baterías 200 a la temperatura predeterminada o por encima de ella. La válvula activa puede ser, por ejemplo, una válvula de control, una válvula neumática y una válvula solenoide con control remoto.
La figura 4 es una vista en perspectiva posterior esquemática de los componentes internos de la carcasa de banco del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 5 es un diagrama esquemático de los componentes del banco de baterías de acuerdo con una primera realización de la presente divulgación.
Con referencia a las figuras 4 y 5 junto con la figura 1, la carcasa de banco 310 puede tener un espacio de recepción con dos lados abiertos para recibir y almacenar cada uno de los paquetes de baterías 200. La pluralidad de paquetes de baterías 200 pueden estar dispuestos verticalmente en la carcasa de banco 310. La pluralidad de paquetes de baterías 200 pueden estar dispuestos verticalmente en la carcasa de banco 310, espaciados a una distancia predeterminada entre sí.
La carcasa de banco 310 incluye una placa de banco 312 sobre la que se monta el paquete de baterías 200. Específicamente, la placa de banco 312 incluye una superficie de montaje 312a y una porción de extensión 312b. Más específicamente, la superficie de montaje 312a puede tener un área que es equivalente o mayor que la superficie inferior del paquete de baterías 200. La superficie de montaje 312a se inclina en un ángulo predeterminado con respecto a una línea horizontal P1, de modo que la altura disminuye a medida que se desplaza en la dirección de inclinación. Es decir, la placa de banco 312 se fija a otros componentes de la carcasa de banco 310 con la altura decreciente de la superficie de montaje 312a a medida que se desplaza en la dirección de inclinación. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4, la placa de banco 312 puede fijarse a cada uno de un armazón delantero 314 y un armazón trasero 316 de la carcasa de banco 310 de modo que la altura de la superficie de montaje 312a disminuye a medida que se desplaza hacia atrás. Por ejemplo, la placa de banco 312 puede tener una inclinación de 1° a 3° con respecto al horizonte.
La porción de extensión 312b de la placa de banco superior 312 tiene un extremo en la dirección de inclinación que se extiende más hacia el exterior que el paquete de baterías inferior 200. Por ejemplo, la placa de banco 312 puede incluir la porción de extensión 312b en el extremo trasero. Por ejemplo, la placa de banco 312 puede estar configurada para permitir que el líquido extintor de incendios M1 fluya a lo largo de la pendiente de la superficie de montaje 312a y fuera de la porción de extensión 312b en la dirección de inclinación.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la presente divulgación incluye la carcasa de banco 310 que tiene el espacio de recepción para recibir la pluralidad de paquetes de baterías 200, y que incluye la pluralidad de placas de banco 312 que incluyen la superficie de montaje 312a en la que se monta el paquete de baterías 200, inclinándose la superficie de montaje en un ángulo predeterminado con la altura decreciente a medida que se desplaza en la dirección de inclinación, y la porción de extensión 312b que tiene un extremo en la dirección de inclinación que se extiende más hacia el exterior que el paquete de baterías inferior 200, evitando así que el líquido extintor de incendios M1 suministrado al paquete de baterías específico 200 entre la pluralidad de paquetes de baterías fluya hacia el paquete de baterías inferior 200 cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio en el paquete de baterías específico 200. Por consiguiente, es posible resolver el problema causado por el suministro del líquido extintor de incendios M1, esto es, el resto del paquete de baterías 200, excepto el paquete de baterías 200 en el que se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio, se moja con el líquido extintor de incendios M1 y no puede reutilizarse.
Volviendo a las figuras 1 a 5, la carcasa de banco 310 puede incluir el armazón delantero 314, el armazón trasero 316 y un soporte de fijación 313. El armazón delantero 314 puede estar dispuesto en el extremo delantero de la pluralidad de paquetes de baterías 200. El armazón delantero 314 puede incluir un poste 314p configurado para soportar el suelo.
El armazón trasero 316 puede estar dispuesto en el extremo trasero de la pluralidad de paquetes de baterías 200. El armazón trasero 316 puede incluir un poste 316p configurado para soportar el suelo.
El soporte de fijación 313 puede acoplarse a la placa de banco 312. Es decir, la placa de banco 312 puede acoplarse a la parte inferior del soporte de fijación 313. Por ejemplo, la placa de banco 312 y el soporte de fijación 313 pueden estar acoplados por soldadura entre sí. El soporte de fijación 313 puede tener la forma de una placa que está doblada aproximadamente 90° en forma de letra "L". El soporte de fijación 313 puede extenderse en la dirección delanteratrasera. Los extremos delantero y trasero del soporte de fijación 313 pueden acoplarse por pernos al armazón delantero 314 y al armazón trasero 316, respectivamente.
El soporte de fijación 313 puede acoplarse a los postes 314p, 316p del armazón delantero 314 y del armazón trasero 316. En este caso, el soporte de fijación 313 puede fijarse a los postes 314p, 316p del armazón delantero 314 y del armazón trasero 316 en un ángulo predeterminado con la altura decreciente a medida que se desplaza en la dirección de inclinación. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4, el extremo delantero del soporte de fijación 313 acoplado al armazón delantero 314 puede estar acoplado a la ubicación más alta que el extremo trasero del soporte de fijación 313 acoplado al armazón trasero 316.
La figura 6 es un diagrama esquemático de los componentes de un banco de baterías de acuerdo con una segunda realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 6 junto con las figuras 1 y 4, en el bancada de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, el extremo extendido de la porción de extensión 312b2 de la placa de banco inferior 312A entre la pluralidad de placas de banco 312A puede estar dispuesto en la posición más hacia el interior que el extremo de la porción de extensión 312b1 de la placa de banco superior 312A. Por ejemplo, como se muestra en la figura 6, la placa de banco 312A dispuesta en la ubicación inferior de la carcasa de banco 310 entre las placas de banco 312A dispuestas verticalmente puede tener la porción de extensión 312b1 que se extiende hacia atrás (dirección del eje Y) que es más corta que la porción de extensión 312b2 de la placa de banco superior 312A. Por consiguiente, el extremo extendido de la porción de extensión 312b2 de la placa de banco inferior 312A puede estar dispuesto en la posición más hacia el interior que el extremo de la porción de extensión 312b1 de la placa de banco superior 312A.
La carcasa de banco 310 puede tener la longitud extendida de la porción de extensión de la placa de banco 312A que se acorta gradualmente a medida que se desplaza hacia abajo con respecto a la porción de extensión de la placa de banco 312A que tiene el paquete de baterías más superior 200 montado sobre ella. Es decir, la longitud extendida de la porción de extensión de la placa de banco más superior 312A puede ser la más larga, y la longitud extendida de la porción de extensión de la placa de banco más inferior 312A puede ser la más corta.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el extremo extendido de la porción de extensión 312b2 de la placa de banco inferior 312A entre la pluralidad de placas de banco 312A está dispuesto en la posición más hacia el interior que el extremo de la porción de extensión 312b1 de la placa de banco superior 312A, así, cuando se suministra el líquido extintor de incendios, el líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete 210 fluye a lo largo de la pendiente de la superficie de montaje 312a de la placa de banco 312A y se descarga en la dirección de inclinación a través de la porción de extensión 312b1, y en este caso, ya que la longitud extendida de la porción de extensión 312b2 dispuesta en la posición inferior es más corta que la de la porción de extensión 312b1 dispuesta en la posición superior, el paquete de baterías inferior 200 puede evitar la contaminación por el líquido extintor de incendios que cae en la dirección de la gravedad desde la porción de extensión 312b1 dispuesta en la posición superior.
La figura 7 es un diagrama esquemático de los componentes de un banco de baterías de acuerdo con una tercera realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 7 junto con las figuras 1 y 4, una pluralidad de paquetes de baterías 200B1, 200B2 y una pluralidad de placas de banco 312B1, 312B2 proporcionadas en el banco de baterías de la tercera realización de la presente divulgación pueden tener diferentes posiciones. La pluralidad de placas de banco 312B1, 312B2 proporcionadas en el banco de baterías de la tercera realización pueden tener la misma longitud extendida en oposición a las placas de banco 312A de la segunda realización de figura 6.
Específicamente, entre la pluralidad de paquetes de baterías 200B1, 200B2, el extremo en la dirección de inclinación del paquete de baterías inferior 200B2 puede estar dispuesto en la posición más hacia el interior que el extremo del paquete de baterías superior 200B1. Es decir, las longitudes extendidas de las porciones de extensión 312b de las placas de banco 312 proporcionadas en el banco de baterías de la tercera realización pueden ser las mismas, pero la placa de banco 312 dispuesta más arriba puede estar separada una distancia predeterminada hacia la parte delantera que la placa de banco inferior 312.
Por ejemplo, como se muestra en la figura 7, entre la pluralidad de paquetes de baterías 200 dispuestos verticalmente, el paquete de baterías 200B1 puede estar dispuesto en la posición más delantera que el paquete de baterías inferior 200B2. Es decir, el banco de baterías 300 de la presente divulgación puede tener la ubicación de recepción del paquete de baterías 200 de la carcasa de banco 310 dispuesta en la posición más delantera a medida que el paquete de baterías 200 se dispone en la posición inferior. La ubicación de la porción de extensión 312b de la placa de banco 312 puede extenderse gradualmente hacia delante a medida que se desplaza hacia abajo.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, entre la pluralidad de paquetes de baterías 200, el extremo en la dirección de inclinación del paquete de baterías inferior 200 está dispuesto en la posición más hacia el interior que el extremo del paquete de baterías superior 200, por lo que cuando el líquido extintor de incendios se suministra al paquete de baterías 200, el líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete 210 no fluye hacia el paquete de baterías inferior 200 y puede caer verticalmente por la gravedad. Es decir, el paquete de baterías 200 puede evitar la contaminación por el líquido extintor de incendios que cae en la dirección de la gravedad desde la porción de extensión 312b dispuesta en la posición superior.
La figura 8 es un diagrama esquemático de los componentes de un banco de baterías de acuerdo con una cuarta realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 8 junto con las figuras 1 y 4, el bancada de baterías de acuerdo con la cuarta realización de la presente divulgación puede tener un tope 312c para impedir que el paquete de baterías 200 montado se mueva en la dirección de inclinación. Por ejemplo, el tope 312c puede extenderse hacia arriba desde la superficie de montaje 312a de la placa de banco 312. El tope 312c puede tener la forma de una placa que se mantiene erguida para soportar el lado trasero de la carcasa de paquete 210 hacia delante.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la placa de soporte 312 incluye el tope 312c para impedir que el paquete de baterías montado 200 se mueva en la dirección de inclinación, impidiendo así que el paquete de baterías 200 se mueva en la dirección de inclinación a lo largo de la pendiente de la superficie de montaje 312a de la placa de banco 312 y fuera de la carcasa de banco 310. Por consiguiente, es posible aumentar la seguridad del banco de baterías 300 de la presente divulgación.
La figura 9 es un diagrama esquemático de los componentes de un banco de baterías de acuerdo con una quinta realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 9 junto con las figuras 1 y 4, al comparar el banco de baterías de acuerdo con la quinta realización de la presente divulgación con el banco de baterías 300 de acuerdo con la primera realización, el paquete de baterías 200 puede incluir además una cubierta 317 en la carcasa de paquete 210. La cubierta 317 puede estar configurada para permitir que el líquido extintor de incendios que cae desde la placa de banco superior 312 fluya hacia el exterior.
La cubierta 317 puede tener la forma de una placa con una anchura similar a la de la placa de banco 312. La cubierta 317 puede extenderse hacia el exterior desde el extremo del paquete de baterías 200. Por ejemplo, como se muestra en la figura 9, la cubierta 317 que se extiende hacia atrás desde el extremo trasero del paquete de baterías 200 puede proporcionarse en el extremo trasero del paquete de baterías 200.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el banco de baterías de acuerdo con la quinta realización de la presente divulgación incluye la cubierta 317 que se extiende hacia el exterior desde el extremo del paquete de baterías 200 para permitir que el líquido extintor de incendios que cae desde la placa de banco 312 fluya hacia el exterior, protegiendo así el líquido extintor de incendios que cae desde la placa de soporte superior 312, e impidiendo que el paquete de baterías 200 en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio se contamine con el líquido extintor de incendios. Por consiguiente, es posible reutilizar el paquete de baterías 200 en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio.
La figura 10 es una vista en perspectiva posterior esquemática de los componentes de un banco de baterías de acuerdo con una sexta realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 10 junto con las figuras 1 y 4, cuando se compara con el banco de baterías de la primera realización de la figura 4, el banco de baterías de acuerdo con la sexta realización de la presente divulgación puede incluir además una acanaladura de guía 312h rebajada hacia el interior en la placa de banco 312C. Específicamente, la acanaladura de guía 312h puede ser una acanaladura que se extiende linealmente a lo largo de la superficie de montaje 312a de la placa de banco 312C. Cuando se suministra el líquido extintor de incendios en caso de desbordamiento térmico o incendio en el paquete de baterías 200, se puede permitir que el líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete 210 se mueva a lo largo de la acanaladura de guía 312h de la placa de banco 312C. Por ejemplo, como se muestra en la figura 10, la placa de banco 312C puede estar configurada de modo que el líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete 210 se mueve hacia la porción de extensión 312b a lo largo de la acanaladura de guía 312h y se descarga a través del extremo trasero de la placa de banco 312C.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la placa de banco 312C incluye la acanaladura de guía 312h configurada para guiar el movimiento del líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete 210, controlando así el movimiento del líquido extintor de incendios hacia una ubicación específica de la placa de banco 312C, e impidiendo que el líquido extintor de incendios se alimente al paquete de baterías inferior 200 debido al flujo inesperado del líquido extintor de incendios. Por consiguiente, es posible impedir que el paquete de baterías 200 en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio se contamine con el líquido extintor de incendios. La presente divulgación puede reutilizar el paquete de baterías 200 en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio.
Volviendo a la figura 10, en comparación con el banco de baterías 300 de la primera realización, el banco de baterías 300 de acuerdo con la sexta realización de la presente divulgación puede incluir una porción de descarga 312p configurada para descargar el líquido extintor de incendios que cae desde el paquete de baterías superior 200. Por ejemplo, la porción de descarga 312p puede tener la forma de un conducto que tiene una parte superior abierta, que se extiende en la dirección diagonal hacia arriba. Cuando el líquido extintor de incendios cae desde la placa de banco superior 312C por gravedad, la porción de descarga 312p puede guiar el líquido extintor de incendios que cae para que fluya fuera hacia un lado.
Por ejemplo, como se muestra en la figura 10, después de que el líquido extintor de incendios que se mueve a lo largo de la acanaladura de guía 312h formada en la placa de banco superior 312C caiga desde el extremo posterior de la placa de banco 312C por gravedad, al menos una porción del líquido extintor de incendios puede recibirse en la porción de descarga 312p de la placa de banco inferior 312C, y el líquido extintor de incendios recibido puede retroceder hacia el extremo derecho a lo largo de la forma de conducto de la porción de descarga 312p y puede descargarse.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la placa de banco 312C incluye la porción de descarga 312p configurada para recibir el líquido extintor de incendios que cae desde el paquete de baterías superior 200 y hacerlo fluir hacia el exterior, impidiendo así que el paquete de baterías inferior 200 en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio se contamine con el líquido extintor de incendios. Por consiguiente, es posible reutilizar el paquete de baterías 200 en el que no se ha producido un desbordamiento térmico o un incendio.
La figura 11 es un diagrama esquemático de los componentes de un banco de baterías de acuerdo con una séptima realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 11 junto con las figuras 2 y 5, en comparación con el banco de baterías 300 de la primera realización, el banco de baterías de acuerdo con la séptima realización de la presente divulgación puede incluir además un miembro de absorción 319 en la carcasa de paquete 210 del paquete de baterías 200D. El miembro de absorción 319 puede estar configurado para absorber el líquido extintor de incendios (M1 en la figura 5). El miembro de absorción 319 puede ser una esponja. Como alternativa, el miembro de absorción 319 puede incluir una fibra superabsorbente formada hilando resina superabsorbente en forma de malla. En el presente documento, la resina superabsorbente puede estar configurada para absorber el líquido extintor de incendios (agua) que es más pesado en de aproximadamente 500 a 1.000 veces su peso. Por ejemplo, la resina superabsorbente puede ser un producto de resina superabsorbente de LG Chem. Por ejemplo, el miembro de absorción 319 puede fabricarse polimerizando simultáneamente ácido acrílico y acrilato de metilo como materias primas en agua, extrayendo el polímero resultante e hilando en forma de una malla.
El miembro de absorción 319 puede interponerse entre las baterías secundarias 110 dispuestas en la dirección opuesta a la dirección de inclinación entre la pluralidad de baterías secundarias 110. Por ejemplo, como se muestra en la figura 11, cuando la placa de banco 312 se inclina hacia atrás (dirección del eje Y), el líquido extintor de incendios contenido en la carcasa de paquete 210 puede llenar la carcasa de paquete 210 desde la parte trasera.
Dado que el paquete de baterías 200D está colocado en una inclinación hacia atrás, el nivel del líquido extintor de incendios en la ubicación delantera en la carcasa de paquete 210 puede ser inferior al de la ubicación trasera en la carcasa de paquete 210. Por consiguiente, el uso del miembro de absorción 319 facilita el suministro suficiente del líquido extintor de incendios entre la pluralidad de baterías secundarias 110, logrando así eficazmente la refrigeración o el blindaje térmico de la batería secundaria 110 dispuesta en la ubicación delantera de la carcasa de paquete 210.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el paquete de baterías 200D puede incluir el miembro de absorción 319 entre las baterías secundarias 110 dispuesto en la dirección opuesta a la dirección de inclinación entre la pluralidad de baterías secundarias 110 para absorber el líquido extintor de incendios, distribuyendo así el líquido extintor de incendios en la carcasa de paquete 210 aunque el paquete de baterías 200D esté inclinado. Por consiguiente, cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio en la batería secundaria 110 dispuesta en la dirección opuesta a la dirección de inclinación en la carcasa de paquete 210, es posible suprimir eficazmente el incendio o el desbordamiento térmico mediante blindaje térmico suministrando el líquido extintor de incendios.
La figura 12 es una vista frontal esquemática de un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 12 junto con la figura 1, el banco de baterías 300 puede incluir además otros componentes tales como un Sistema de Gestión de Baterías (BMS) 350 dentro o fuera de la carcasa de banco 310.
El sistema de almacenamiento de energía 600 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir al menos dos bancos de baterías 300. Los al menos dos bancos de baterías 300 pueden estar dispuestos en una dirección. Por ejemplo, como se muestra en la figura 12, el sistema de almacenamiento de energía 600 puede incluir tres bancos de baterías 300 dispuestos en una dirección, incluyendo cada banco de baterías 300 una carcasa de banco 310. Adicionalmente, el sistema de almacenamiento de energía 600 puede incluir un BMS 350 independiente para controlar la carga/descarga de cada uno de los tres bancos de baterías 300. El sistema de almacenamiento de energía 600 puede incluir un miembro de acoplamiento configurado para acoplar carcasas de banco 310 adyacentes. Los términos que indican direcciones como se usan en el presente documento, tales como superior, inferior, izquierda, derecha, delantero y trasero se usan solo por conveniencia de descripción, y es obvio para los expertos en la materia que el término puede cambiar dependiendo de la posición del elemento indicado o de un observador.
[Descripción de los números de referencia]
300: Banco de baterías 600: Sistema de almacenamiento de energía 200: Paquete de baterías 100: Conjunto de celda
110: Batería secundaria 210: Carcasa de paquete
310: Carcasa de banco 312: Placa de banco
312a: Superficie de montaje 312b: Porción de extensión
314: Armazón delantero 316: Armazón trasero
313: Soporte de fijación 312c: Tope
317: Cubierta 312h: Acanaladura de guía
312p: Porción de descarga 319: Miembro de absorción

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un banco de baterías (300), que comprende:
una pluralidad de paquetes de baterías (200) dispuestos verticalmente, incluyendo cada paquete de baterías (200) una pluralidad de baterías secundarias (110) apiladas en una dirección, y una carcasa de paquete (210) que tiene un espacio interno para recibir la pluralidad de baterías secundarias (110) y que tiene un puerto de alimentación (264) para suministrar un líquido extintor de incendios desde un depósito de líquido extintor de incendios (320) a dicho paquete de baterías (200) cuando una temperatura interna en dicho paquete de baterías (200) iguala o supera una temperatura predeterminada; y
una carcasa de banco (310) que tiene un espacio de recepción para recibir la pluralidad de paquetes de baterías (200),
caracterizado por quedicha carcasa de banco (310) incluye en dicho espacio de recepción una pluralidad de placas de banco (312), que tienen, cada una de ellas, una superficie de montaje (312a) en la que se monta el paquete de baterías (200), inclinándose la superficie de montaje (312a) en un ángulo predeterminado con altura decreciente a medida que se desplaza en la dirección de inclinación, y una porción de extensión (312b) que tiene un extremo en la dirección de inclinación que se extiende más hacia el exterior que el paquete de baterías inferior (200).
2. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la carcasa de banco (310) incluye:
un armazón delantero (314) dispuesto en un extremo delantero de la pluralidad de paquetes de baterías (200) y que incluye un poste (314p) configurado para soportar el suelo;
un armazón trasero (316) dispuesto en un extremo trasero de la pluralidad de paquetes de baterías (200) y que incluye un poste (316p) configurado para soportar el suelo; y
un soporte de fijación (313) acoplado a la placa de banco (312) y acoplado al poste (314p; 316p) de cada uno del armazón delantero (314) y el armazón trasero (316) en un ángulo predeterminado con altura decreciente a medida que se desplaza en la dirección de inclinación.
3. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el extremo extendido (312b2) de la porción de extensión (312b) de la placa de banco inferior (312A) entre la pluralidad de placas de banco (312) está dispuesto en una posición más hacia el interior que un extremo de la porción de extensión (312b1) de la placa de banco superior (312A).
4. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el extremo en la dirección de inclinación del paquete de baterías inferior (200B2) entre la pluralidad de paquetes de baterías (200B1, 200B2) está dispuesto en una posición más hacia el interior que un extremo del paquete de baterías superior (200B1).
5. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la placa de banco (312) incluye un tope (312c) para impedir que el paquete de baterías montado (200) se mueva en la dirección de inclinación.
6. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paquete de baterías (200) incluye además una cubierta (317) que tiene un extremo en la dirección de inclinación que se extiende más hacia el exterior que dicho paquete de baterías (200), para permitir que el líquido extintor de incendios que cae desde la placa de banco superior (312) fluya hacia el exterior.
7. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la placa de banco (312C) tiene una acanaladura de guía (312h) para guiar el movimiento del líquido extintor de incendios que sale de la carcasa de paquete (210).
8. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la placa de banco (312) incluye una porción de descarga (312p) configurada para recibir el líquido extintor de incendios que cae desde un paquete de baterías superior (200) y para hacerlo fluir hacia el exterior.
9. El banco de baterías (300) de acuerdo con la reivindicación 8, en donde dicho paquete de baterías (200), que incluye dicha pluralidad de baterías secundarias (110), comprende un extremo en la dirección de inclinación, y en donde un miembro de absorción (319) se interpone entre las baterías secundarias (110) que están dispuestas en el extremo opuesto del paquete de baterías (200), para absorber el líquido extintor de incendios.
10. Un sistema de almacenamiento de energía que comprende al menos un banco de baterías (300) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
ES21764281T 2020-03-04 2021-03-04 Battery rack and energy storage system comprising the same Active ES2998192T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200027372A KR102668862B1 (ko) 2020-03-04 2020-03-04 배터리 랙 및 그것을 포함하는 전력 저장 시스템
PCT/KR2021/002712 WO2021177762A1 (ko) 2020-03-04 2021-03-04 배터리 랙 및 그것을 포함하는 전력 저장 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2998192T3 true ES2998192T3 (en) 2025-02-19

Family

ID=77612991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES21764281T Active ES2998192T3 (en) 2020-03-04 2021-03-04 Battery rack and energy storage system comprising the same

Country Status (9)

Country Link
US (1) US12261312B2 (es)
EP (1) EP4024581B1 (es)
JP (1) JP7214019B2 (es)
KR (1) KR102668862B1 (es)
CN (1) CN114303280B (es)
ES (1) ES2998192T3 (es)
HU (1) HUE069389T2 (es)
PL (1) PL4024581T3 (es)
WO (1) WO2021177762A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114256558B (zh) * 2021-11-25 2025-09-23 星链正储(玉溪)新能源科技有限公司 一种大容量电池储能系统
KR102747564B1 (ko) * 2021-12-09 2025-01-09 주식회사 정우엔지니어링 에너지저장장치의 트레이 슬라이드 수납장치
KR102936348B1 (ko) * 2022-05-02 2026-03-06 주식회사 엘지에너지솔루션 배수 구조를 구비한 배터리 랙 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템
US20250030141A1 (en) * 2022-05-02 2025-01-23 Lg Energy Solution, Ltd. Energy storage system
US12580264B2 (en) 2022-11-18 2026-03-17 Moment Energy Inc. Battery tray
CN117810568A (zh) * 2023-12-28 2024-04-02 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 基于热失控防护的储能装置
US12308674B1 (en) * 2024-01-19 2025-05-20 Moment Energy Inc. Active energy balancing for energy storage systems
CN223039069U (zh) * 2024-04-08 2025-06-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池及储能装置
CN118842165B (zh) * 2024-09-20 2025-04-25 深圳市乐惠应急科技有限公司 一种具有防护功能的应急电源
CN119746313B (zh) * 2025-03-06 2025-05-13 深圳市沃尔德新能源有限公司 一种新能源储能柜及其储能方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4116703B2 (ja) * 1998-07-31 2008-07-09 古河電池株式会社 蓄電池用架台
JP3403964B2 (ja) 1999-01-08 2003-05-06 古河電池株式会社 キュービクル式蓄電池盤
KR101029021B1 (ko) 2005-12-02 2011-04-14 주식회사 엘지화학 높은 냉각 효율성의 전지모듈
US20080292950A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module
JP5618641B2 (ja) 2010-06-07 2014-11-05 能美防災株式会社 消火装置
DE102010034825A1 (de) 2010-08-19 2012-02-23 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemischer Energiespeicher
US20140017528A1 (en) * 2011-03-31 2014-01-16 Yuji Uehara Rack-mount power supply device and battery pack including detachable connector
KR101358762B1 (ko) * 2011-05-31 2014-02-10 주식회사 엘지화학 배터리 냉각 시스템 및 이에 적용되는 배터리 랙
JP5979908B2 (ja) 2012-02-24 2016-08-31 キヤノン株式会社 フォトマスク及び半導体装置の製造方法
JP5761078B2 (ja) * 2012-02-29 2015-08-12 株式会社デンソー 電池用パッケージ
JP2013206642A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Hitachi Ltd 電池パックおよび電池システム
KR20150038990A (ko) 2013-10-01 2015-04-09 주식회사 엘지화학 이중 안전 시스템을 구비한 에너지 저장 장치
JP2015122166A (ja) 2013-12-20 2015-07-02 三菱重工業株式会社 電池用ラックおよび電池用ラックに配置した二次電池の冷却方法
KR101584295B1 (ko) 2014-07-03 2016-01-25 인셀(주) 랙 구조를 갖는 배터리 시스템
KR101778666B1 (ko) * 2014-09-29 2017-09-14 주식회사 엘지화학 통합 냉각 방식의 전력 저장 장치
JP6412456B2 (ja) 2015-03-31 2018-10-24 昭和電工株式会社 二次電池用冷却装置
JP2019075191A (ja) * 2016-03-08 2019-05-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電装置
JP6782435B2 (ja) * 2016-03-10 2020-11-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電装置
US11705593B2 (en) * 2016-12-26 2023-07-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Rack type power source device
JP6662324B2 (ja) 2017-02-17 2020-03-11 トヨタ自動車株式会社 電池パック
KR200489617Y1 (ko) 2017-09-29 2019-07-12 농업회사법인 홍성풀무 주식회사 면 가닥 성형장치
CN207818832U (zh) * 2018-01-26 2018-09-04 北京匠芯电池科技有限公司 一种具有电池包自动弹出功能的固定结构
KR102437159B1 (ko) 2018-09-04 2022-08-26 주식회사 엘지화학 투과도 가변 디바이스
US11495862B2 (en) * 2018-09-21 2022-11-08 Design Science Technology Llc Safe transport and storage of energy storage devices
CN209000982U (zh) * 2018-10-30 2019-06-18 腾讯科技（深圳）有限公司 电池柜
US20200243813A1 (en) * 2019-01-29 2020-07-30 Sinexcel, Inc. Compact battery-based energy storage
CN109743006B (zh) 2019-03-11 2024-05-24 苏州科瑞达智能科技有限公司 一种用于光伏电池组件的冷却水导流装置
US10511001B1 (en) * 2019-03-18 2019-12-17 Sinexcel Inc. Compact battery-based energy storage systems
CN110010810A (zh) * 2019-03-22 2019-07-12 中国电力科学研究院有限公司 一种具有消防结构的储能电池机柜
US10916818B2 (en) * 2019-06-21 2021-02-09 Baidu Usa Llc Self-activating thermal management system for battery pack
CN110649194A (zh) * 2019-09-05 2020-01-03 国网湖南省电力有限公司 一种储能电池集装箱、电池储能消防系统及其应用方法
FI130608B (en) * 2019-12-30 2023-12-13 Latauspolku Oy Battery cabinet and method for storing the battery in a fire-safe manner
KR102650084B1 (ko) * 2020-03-04 2024-03-20 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 랙 및 이러한 배터리 랙을 포함하는 전력 저장 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP7214019B2 (ja) 2023-01-27
JP2022539404A (ja) 2022-09-08
HUE069389T2 (hu) 2025-03-28
PL4024581T3 (pl) 2025-04-07
CN114303280A (zh) 2022-04-08
US12261312B2 (en) 2025-03-25
WO2021177762A1 (ko) 2021-09-10
KR20210112164A (ko) 2021-09-14
KR102668862B1 (ko) 2024-05-22
EP4024581A4 (en) 2023-04-19
EP4024581B1 (en) 2024-11-13
EP4024581A1 (en) 2022-07-06
AU2021231265A1 (en) 2022-04-21
CN114303280B (zh) 2025-03-07
US20230040296A1 (en) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2998192T3 (en) Battery rack and energy storage system comprising the same
KR102775048B1 (ko) 소화 유닛을 포함한 배터리 팩
US12407064B2 (en) Battery pack comprising extinguishment unit
AU2020349292B2 (en) Battery pack comprising extinguishment unit
ES2945893T3 (es) Paquete de baterías y vehículo, para aliviar el embalamiento térmico de un paquete de baterías
ES2987973T3 (es) Paquete de baterías, estante de batería que comprende el mismo, y sistema de almacenamiento de energía
CN217468625U (zh) 电池模块、包括该电池模块的电池架以及能量存储系统
ES2984014T3 (es) Módulo de batería con estructura capaz de enfriamiento rápido, y ESS que comprende el mismo
KR20230055374A (ko) 안전성이 강화된 배터리 모듈
JP7417764B2 (ja) バッテリーラック、電力貯蔵装置、及び発電システム
US20250023216A1 (en) Battery rack having drainage structure and energy storage system including the same
US20250030141A1 (en) Energy storage system