[发明专利]一种电池储能模块的安全防控方法和装置

说明书

本发明提供一种电池储能模块的安全防控方法和装置，所述方法包括：对电池储能模块中的电池进行试验，确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间；根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式，确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面；在所述电池储能模块中的电池的破裂位置以及电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装阻燃隔热器件。本发明所述的电池储能模块的安全防控方法和装置，保障电池储能模块中的一个或几个电池在发生热失控时不会引起其他电池出现连锁反应，扩大安全事故，并在阻燃隔热的同时又能保持电池在正常使用过程中的散热问题。

技术领域

本发明涉及电池安全领域，并且更具体地，涉及一种电池储能模块的安全防控方法和装置。

背景技术

随着锂离子电池的广泛应用，近年来因锂离子电池引发的火灾事故时有发生，锂离子电池的火灾危险性逐渐显现，国内外多次发生有影响的火灾事故，并引发相关产品的大规模召回，使与锂离子电池有关的企业、行业均带来了重大的直接经济损失。

锂离子电池在某些滥用条件下(如过充、高温、短路等)容易出现危险，发生热失控，此过程中电池的内部和表面温度会骤然上升至几百度，电池以燃烧或爆炸的形式完成能量的释放，最终电池烧毁并可能引燃其他材料，造成安全事故。

电池储能模块中有多个电池，当单体电池的热失控不可避免时，应采取措施阻止锂离子电池热失控出现连锁反应，烧毁电池储能模块。

现有的锂离子电池阻燃材料多以涂覆的方式涂覆在锂离子电池内部的正负极极片、隔膜上，这种方法虽然能对锂离子电池的起火燃烧起到部分减缓或遏制作用，但由于其布置于电池内部有限的空间内，阻燃材料的形状和质量都受到影响，一般涂覆层厚度仅为0.5-10μm，导致阻燃效果并不理想，同时，由于阻燃涂层涂覆与电池正负极片或隔膜上，势必会对电池本身容量、功率性能或其他电学性能造成影响。此外，还有的方法将阻燃剂作为添加剂添加到锂离子电池的电解液中，以期望控制或阻断锂离子电池热失控时产生的火焰，这种方法同样于电池内部布置阻燃材料，阻燃效果受到影响，且会对电池电解液的离子电导率造成影响，从而导致电池电学性能下降。还有一些方法将锂离子电池封装于密闭的刚性腔体中，内部通入惰性气体，这种方法虽然能够有效遏制锂离子电池发生燃烧，但对腔体的强度和密封性能要求都较高，且沉重的刚性外壳、繁琐的过程以及较高的成本都使得这种方法的推广和使用受到了限制，而且仅靠惰性气体无法防止电池热失控连锁反应发生。

发明内容

为了解决背景技术存在的防止电池储能模块热捡拾失控效果差、成本高的技术问题，本发明提供一种电池储能模块的安全防控方法，所述方法包括：

对电池储能模块中的电池进行试验，确定电池的破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间，并根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间确定第一阻燃隔热器件的结构参数并制作所述第一阻燃隔热器件；

根据电池储能模块内部每块电池的安装及排列方式，确定电池与电池之间热交换效果最强的接触面，以及根据电池与电池之间热交换效果最强的接触面确定第二阻燃隔热器件的结构参数并制作第二阻燃隔热器件，其中，所述电池与电池之间热交换效果最强的接触面包括电池与电池的直接接触面，以及非直接接触情况下的电池与电池之间相对面积最大的部位；

在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件。

进一步地，在所述电池储能模块中的电池的破裂位置安装第一阻燃隔热器件以及在电池与电池之间热交换效果最强的接触面安装第二阻燃隔热器件包括：

选择阻燃隔热材料；

根据试验确定的电池破裂位置以及电池破裂位置喷出物质的温度和持续时间使用选择的阻燃隔热材料制造能够遮盖电池破裂位置的第一阻燃隔热器件，并将所述第一阻燃隔热器件固定于所述电池破裂位置；