【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池,尤其涉及到一種電芯、電池包以及儲能系統。
技術介紹
1、鋰電池具有能量密度高、循環壽命長等特點,被廣泛應用于儲能、電動汽車以及備電等領域。鋰電池的電池包在充電和放電的過程中會產生大量的熱,過熱會加速電池包內部的電芯副反應,降低電池的性能以及使用壽命。為了防止電芯在熱失控時發生起火、甚至爆炸,電芯的頂部通常設置有防爆閥,用于釋放高溫氣體和電解液,以避免電芯爆炸。然而,當電芯內部逐漸升溫時,芯包的部分熱量可能從底部或側面傳遞給電芯殼體,容易熔穿電芯殼體,導致熱量會在電池包內的電芯之間蔓延,進而引發安全事故。并且,芯包的部分熱量通過電芯殼體散熱后,會導致電芯內部的氣壓無法達到開啟防爆閥的條件,從而無法及時實現泄爆功能,不利于電池包的安全性。
技術實現思路
1、本申請提供了一種電芯、電池包以及儲能系統,以阻隔電芯內芯包與殼體的熱傳遞,從而防止電芯發生熱失控時熔穿電芯殼體,并且使電芯的內部氣壓可及時開啟防爆閥,進而提高電池包的熱安全性。
2、第一方面,本申請提供了一種電芯。電芯包括殼體、隔熱片和至少一個芯包。具體的,殼體包括多個側板,該多個側板可以圍合成容納腔,上述至少一個芯包位于該容納腔內。另外,殼體設置有防爆閥,防爆閥位于上述多個側板中的任意一個側板。隔熱片至少部分位于上述至少一個芯包與殼體之間。其中,隔熱片位于上述至少一個芯包與殼體之間的部分朝向上述多個側板中未設置防爆閥的至少一個側板設置。
3、本申請的電芯設置有防爆閥,防爆閥用于釋放高溫氣體和
4、為了使隔熱片在電芯發生熱失控時能夠阻隔高溫,隔熱片的熔點可以大于或等于200度。進一步,在一個可能的方式中,隔熱片的熔點可以大于或等于400度。
5、在一個可能的實現方式中,上述至少一個芯包中的每個芯包的外表面還設置有絕緣膜。絕緣膜位于每個芯包與隔熱片之間。或者,絕緣膜可以包括兩層膜,隔熱片位于兩層膜之間,也就是說,隔熱片可以與絕緣膜結合在一起,并與絕緣膜一起包覆芯包。
6、本申請的電芯中,隔熱片包括銅片、鎢片、鉬片、鎳基金屬片、鐵基金屬片、鈷基金屬片、氧化鋁陶瓷片、氧化硅陶瓷片、氧化鋯陶瓷片中的至少一種。
7、上述隔熱片朝向上述至少一個芯包的一側表面覆有絕緣層,也就是說,隔熱片可以起到隔熱的作用,同時也可以起到絕緣的作用。
8、上述隔熱片至少部分位于芯包與殼體之間。隔熱片可以完全位于芯包與殼體之間,或者也可以部分位于芯包與殼體之間。
9、在一個可能的實現方式中,隔熱片位于上述至少一個芯包與殼體之間。在該技術方案中,隔熱片可以至少與上述至少一個芯包的一個表面相對設置。例如,隔熱片可以為平坦隔熱片,上述至少一個芯包位于該平坦隔熱片的一側,其中,該一側表面與平坦隔熱片可以為平面,或者,該一側表面與平坦隔熱片可以為圓環形。當然,為了進一步提高熱阻隔效果,隔熱片也可以與上述至少一個芯包的多個表面相對設置。或者,隔熱片也可以為l形隔熱片,上述至少一個芯包的相鄰兩個表面分別朝向l形隔熱片的兩個側面設置。也就是說,隔熱片可以與芯包的兩個表面相對設置。或者,隔熱片也可以為u形隔熱片,上述至少一個芯包位于u形隔熱片內。也就是說,隔熱片的三個側面可以與芯包的三個表面相對設置。或者,隔熱片也可以為環形隔熱片,上述至少一個芯包位于環形隔熱片內。也就是說,當芯包為方形芯包時,隔熱片可以為方環形隔熱片,且隔熱片的四個側面與芯包的四個表面相對設置。或者,隔熱片也可以為筒形隔熱片,上述至少一個芯包位于所述筒形隔熱片內。也就是說,當芯包為柱形芯包時,隔熱片呈柱筒形,芯包的環形側面與一端面分別與隔熱片相對設置;當芯包為方形芯包時,隔熱片呈方筒形,芯包的五個表面分別與隔熱片的五個側面相對設置。
10、在另一個可能的實現方式中,上述至少一個芯包可以包括兩個芯包。隔熱片包括芯包間隔片和至少一個端部間隔片。其中,芯包間隔片位于上述兩個芯包之間,上述至少一個端部間隔片位于芯包間隔片的端部并且位于上述兩個芯包與殼體之間。也就是說,隔熱片的一部分位于芯包與殼體之間,另一部分位于芯包與芯包之間。這樣,隔熱片既可以阻隔芯包與殼體之間的熱蔓延,還可以阻隔芯包與芯包之間的熱蔓延,從而避免熱量在芯包之間擴散。
11、在一個可能的實現方式中,上述至少一個端部間隔片可以包括一個端部間隔片,該一個端部間隔片位于上述兩個芯包的一側,并且該一個端部間隔片與芯包間隔片呈t字型設置。也就是說,上述兩個芯包中,每個芯包的兩個表面分別與隔熱片相對設置。或者,在另一個可能的實現方式中,上述至少一個端部間隔片可以包括兩個端部間隔片,該兩個端部間隔片相對設置于芯包間隔片的兩端,并且該兩個端部間隔片與芯包間隔片呈工字形設置。這樣,上述兩個端部間隔片的一部分與芯包間隔片的一側表面圍合成一u形空間,上述兩個芯包中的一個芯包至少部分位于該一u形空間內,即該一個芯包的三個表面分別與隔熱片相對設置。上述端部間隔片的另一部分與芯包間隔片的另一側表面圍合成另一u形空間,上述兩個芯包中的另一個芯包至少部分位于該另一u形空間內,即該另一個芯包的三個表面分別與隔熱片相對設置。或者,在另一個可能的實現方式中,上述至少一個端部間隔片可以包括三個端部間隔片,該三個端部間隔片呈u字形依次連接,芯包間隔片與前述三個端部間隔片垂直設置。該三個端部間隔片的一部分與芯包間隔片的一側表面形成一容納空間,上述兩個芯包中的一個芯包位于該一容納空間內。該三個端部間隔片的另一個部分與芯包間隔片的另一側邊形成另一容納空間,上述兩個芯包中的另一個芯包位于該另一容納空間內。因此,上述兩個芯包中,每個芯包的四個表面分別與隔熱片相對設置。
12、在一個可能的實現方式中,隔熱片位于上述至少一個芯包與殼體之間的部分的面積,大于或等于上述至少一個芯包的朝向上述部分的面積。也就是說,隔熱片在所對應的芯包表面上的投影可以完全覆蓋該芯包表面,進一步提高該芯包表面與殼體之間的熱阻隔效果。
13、第二方面,本申請提供了一種電池包。電池包具體包括外殼、以及至少一個上述第一方面的電芯,至少一個電芯位于外殼內,至少一個電芯的防爆閥朝向同一方向設置。本申請的電池包中,電芯內部的隔熱片可以將芯包與殼體之間進行熱阻隔。這樣,當電芯發生熱失控時,一方面隔熱片可以防止芯包的熱量熔穿殼體,從而避免熱量在相鄰的電芯之間蔓延;另一方面熱阻隔可以保證電芯的內部氣壓可及時開啟防爆閥,從而提高電池包的熱安全性。另外,隔熱本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電芯,其特征在于,包括殼體、隔熱片和至少一個芯包,其中:
2.如權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片的熔點大于或等于200度。
3.如權利要求1或2所述的電芯,其特征在于,所述至少一個芯包中的每個芯包的外表面還設置有絕緣膜;
4.如權利要求1至3中任一項所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片包括銅片、鎢片、鉬片、鎳基金屬片、鐵基金屬片、鈷基金屬片、氧化鋁陶瓷片、氧化硅陶瓷片、氧化鋯陶瓷片中的至少一種。
5.如權利要求4所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片朝向所述至少一個芯包的一側表面覆有絕緣層。
6.如權利要求1至5中任一項所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片位于所述至少一個芯包與所述殼體之間的所述部分的面積大于或等于所述至少一個芯包的朝向所述部分的面積。
7.如權利要求1至6中任一項所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片位于所述至少一個芯包與所述殼體之間;
8.如權利要求1至6中任一項所述的電芯,其特征在于,所述至少一個芯包包括兩個芯包;
9.如權利要求8所述的電芯,其特征在于,
10.一種電池包,其特征在于,包括外殼、以及至少一個如權利要求1至9中任一項所述的電芯,至少一個所述電芯位于所述外殼內,至少一個所述電芯的防爆閥朝向同一方向設置。
11.一種儲能系統,其特征在于,所述儲能系統包括如權利要求10所述的電池包和功率變換器,所述功率變換器用于將外部電源輸出的電能進行功率變換后輸出給所述電池包。
...【技術特征摘要】
1.一種電芯,其特征在于,包括殼體、隔熱片和至少一個芯包,其中:
2.如權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片的熔點大于或等于200度。
3.如權利要求1或2所述的電芯,其特征在于,所述至少一個芯包中的每個芯包的外表面還設置有絕緣膜;
4.如權利要求1至3中任一項所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片包括銅片、鎢片、鉬片、鎳基金屬片、鐵基金屬片、鈷基金屬片、氧化鋁陶瓷片、氧化硅陶瓷片、氧化鋯陶瓷片中的至少一種。
5.如權利要求4所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片朝向所述至少一個芯包的一側表面覆有絕緣層。
6.如權利要求1至5中任一項所述的電芯,其特征在于,所述隔熱片位于所述至少一個芯包與所述殼體之間的所述部分的面積大于或等于所述至少一個芯包的朝向所述部分的面積。...
【專利技術屬性】
技術研發人員:琚家豪,袁威,于申軍,唐顯佳,
申請(專利權)人:華為數字能源技術有限公司,
類型:新型
國別省市:
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