[发明专利]一种钠硫电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及化学储能领域的一种钠硫电池模块。

背景技术

钠硫电池是一类非常有潜力的储能电池，但是由于单体钠硫电池自身的特点，其在工作温度300℃-350℃时电池内部存在大量的液态单质钠与单质硫，如它们不慎接触将会产生接近2000℃的高温，在使用中有相当高的危险性；国内在使用钠硫电池时如何保护单体钠硫电池不受附近损坏单体电池的影响，以及部分单体钠硫电池失效后保证整个模块继续正常运行方面尚无完备的安全防护措施。

发明内容

本发明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，其能够保证钠硫电池模块的保温箱内任意两点间的温度差都控制在30C以内，使保温箱内的温度场适合于钠硫电池的工作，尤其适用于25kW的钠硫电池模块。

实现上述目的的一种技术方案是：一种钠硫电池模块，包括保温箱，所述保温箱是由底板、两块相对平行设置的侧板、两块相对平行设置的端板,以及箱盖围成;

所述保温箱内设有与所述侧板平行的长绝热板，以及与所述端板平行的短绝热板，所述长绝热板与所述短绝热板呈十字交叉排列，将所述保温箱等分为呈二行二列矩阵排列的四个保温室；

所述保温箱还包括十二块配有温度控制电路的加热板和一个BMS系统，每块所述加热板的周围都分布有若干测温热电偶，所述的测温热电偶以及所述加热板表面的温度控制电路均与所述的BMS系统连接；

所述底板上设有呈矩阵排列的沉孔，每个所述沉孔内安装一个保护套管；每个所述保护套管内都设有一个单体钠硫电池，每个所述保温室内的单体钠硫电池对应连接成一个钠硫电池单元；

所述十二块加热板为：在所述底板上呈二行二列矩阵排布的四块底部加热板、在两块所述侧板上的各一块公用侧加热板，以及对称位于所述公用侧加热板两侧的独用侧加热板、在两块所述端板上的各一块端部加热板；即每个所述保温室使用一块底部加热板和一块独用侧加热板，通过所述短绝热板相邻的两个保温室共同使用一块公用侧加热板，通过所述长绝热板相邻的两个保温室共同使用一块端部加热板；

所述底板顶面的边缘设有若干极大值热电偶，用以确定所述保温箱内的温度最大值点的位置和温度最大值点的温度，所述极大值热电偶均与所述BMS系统相连；

所述长绝热板顶边和所述短绝热板顶边的交点为所述保温箱的温度最小值点，设有极小值热电偶，用以确定所述保温箱内温度最小值点的温度，所述极小值热电偶与所述BMS系统相连。

进一步的，相邻的所述保护套管之间通过石英砂隔离。

进一步的，所述的箱盖为倒扣式箱盖，所述箱盖内填充有缓冲材料。

进一步的所述BMS系统，通过十二块所述加热板表面的温度控制电路，以及十二块所述加热板的周围的测温热电偶，在300～350℃之间控制十二块所述加热板表面的温度，将所述保温箱内的温度最大值点和温度最小值点之间的温度差控制在30℃以内。

再进一步的，当所述保温箱内温度最大值点与温度最小值点之间的温度差大于等于阈值温度时，所述BMS系统调高所述温度最大值点所在保温室未使用的公用侧加热板表面的温度，以提高温度最小值点的温度，所述阈值温度小于30℃。

更进一步的，当所述保温箱内温度最大值点与温度最小值点之间的温度差大于等于阈值温度时，所述BMS系统调低温度最大值点所在保温室内的独用侧加热板和/或底部加热板表面的温度，所述阈值温度小于30℃。

再进一步的，所述保温箱内任意一个保温室内的底部加热板的周围的测温热电偶检测到该底部加热板表面的温度在定时内下降了20℃或以上，所述BMS系统判定该底部加热板损坏，调高该保温室内的独用侧加热板表面的温度；所述保温箱内任意一个保温室内的独用侧加热板的周围的测温热电偶检测到该独用侧加热板表面的温度在定时内下降了20℃或以上，所述BMS系统判定该独用侧加热板损坏，调高该保温室内的底部加热板表面的温度。

再进一步的，所述保温箱内任意一块端部加热板的周围的测温热电偶检测到该端部加热板表面的温度在定时内下降了20℃或以上，则所述BMS系统判定该端部加热板损坏，并调高使用该端部加热板的两个保温室内的底部加热板和/或独用侧加热板表面的温度。

再进一步的，所述保温箱内任意一块公用侧加热板的周围的测温热电偶检测到该公用侧加热板表面的温度在定时内下降了20℃或以上，则所述BMS系统判定该公用侧加热板损坏，并调高使用该公用侧加热板的两个保温室内的底部加热板和/或独用侧加热板的表面的温度。