一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，包括用于封裝電解液的電解液密封膜，所述電解液密封膜內(nèi)通過(guò)聚合物微孔隔離薄膜分割成正極電解區(qū)域、負(fù)極電解區(qū)域，所述正極電解區(qū)域內(nèi)設(shè)置有正極引出片，所述負(fù)極電解區(qū)域內(nèi)設(shè)置有負(fù)極引出片；所述聚合物微孔隔離薄膜的兩側(cè)分別設(shè)置有第一電容極片和第二電容極片，所述第一電容極片和所述第二電容極片的表面均設(shè)置有耐腐蝕絕緣膜；還包括用于感應(yīng)所述第一電容極片和所述第二電容極片之間電容變化的枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置。金屬鋰在負(fù)極引出片上結(jié)晶形成的枝晶鋰生長(zhǎng)使所述第一電容極片和所述第二電容極片發(fā)生變形導(dǎo)致電容變化并被感應(yīng)，從而可以及時(shí)地提示控制系統(tǒng)對(duì)電池內(nèi)部短路采取措施。
【專利說(shuō)明】
一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分清潔、絕對(duì)安全、相對(duì)廣泛、資源充足、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、長(zhǎng)壽命和免維護(hù)性等一系列突出優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能的存儲(chǔ)主要通過(guò)一定的技術(shù)將新能源轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、勢(shì)能、動(dòng)能、電磁能等形態(tài)，使轉(zhuǎn)化后的能量具有空間上可轉(zhuǎn)移或時(shí)間上可轉(zhuǎn)移或質(zhì)量可控制的特點(diǎn)，可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間、地點(diǎn)以適合的方式釋放出來(lái);其中最為常見(jiàn)的儲(chǔ)能方式為電池儲(chǔ)能，但是電池儲(chǔ)能成本較高。
[0003]按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，動(dòng)力電池的容量下降到額定容量的80%就意味著其壽命的終結(jié)，如果直接將電池淘汰將造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)；因此當(dāng)動(dòng)力電池不宜在現(xiàn)有車輛上繼續(xù)使用時(shí)，可對(duì)其進(jìn)行梯次利用將其回收再利用于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中，進(jìn)行電力系統(tǒng)中的削峰填谷，從而提尚太陽(yáng)能等可再生能源的穩(wěn)定輸出，并提尚光伏發(fā)電的電能質(zhì)量，不僅可以節(jié)約資源還可以降低成本，能夠取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]鋰離子動(dòng)力蓄電池作為一種綠色環(huán)保電池，具有高能量密度、高工作電壓、高安全性能和長(zhǎng)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，因此在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等新能源儲(chǔ)能方面顯示出優(yōu)越的前景。在鋰離子動(dòng)力蓄電池中，由于金屬鋰在負(fù)極上可以結(jié)晶形成枝晶鋰，因此金屬鋰被作為負(fù)極活性材料;但是枝晶鋰生長(zhǎng)到一定程度會(huì)刺破聚合物微孔隔離薄膜，造成電池內(nèi)部短路，不僅導(dǎo)致鋰離子動(dòng)力蓄電池?zé)o法正常工作，甚至嚴(yán)重威脅使用者的人身安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，金屬鋰在負(fù)極引出片上結(jié)晶形成的枝晶鋰過(guò)量時(shí)可以及時(shí)地報(bào)警，提示控制系統(tǒng)對(duì)電池內(nèi)部短路采取措施。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，包括用于封裝電解液的電解液密封膜，所述電解液密封膜內(nèi)通過(guò)聚合物微孔隔離薄膜分割成正極電解區(qū)域、負(fù)極電解區(qū)域，所述正極電解區(qū)域內(nèi)設(shè)置有正極引出片，所述負(fù)極電解區(qū)域內(nèi)設(shè)置有負(fù)極引出片;所述聚合物微孔隔離薄膜的兩側(cè)分別設(shè)置有第一電容極片和第二電容極片，所述第一電容極片和所述第二電容極片的表面均設(shè)置有耐腐蝕絕緣膜;還包括用于感應(yīng)所述第一電容極片和所述第二電容極片之間電容變化的枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括用于封裝所述電解液密封膜的電池封裝外殼，所述電池封裝外殼為圓柱形，且所述電池封裝外殼的軸向兩端分別設(shè)置有正極安裝片和負(fù)極安裝片，所述正極安裝片和所述負(fù)極安裝片之間設(shè)置有中間連接片，所述正極安裝片和所述負(fù)極安裝片均為金屬導(dǎo)體，所述中間連接片為絕緣體，所述正極引出片與所述正極安裝片電連接，所述負(fù)極引出片與所述負(fù)極安裝片電連接。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述正極引出片為鋁箔，所述負(fù)極引出片為銅箔，所述聚合物微孔隔離薄膜為丙烯與乙烯的共聚物微孔隔離薄膜。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一電容極片和所述第二電容極片對(duì)稱于所述聚合物微孔隔離薄膜設(shè)置，且所述第一電容極片和所述第二電容極片均平行于所述聚合物微孔隔離薄膜;所述枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置包括兩端分別連接所述第一電容極片和所述第二電容極片的監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線，監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線上串聯(lián)設(shè)置有監(jiān)測(cè)恒壓電源和用于監(jiān)測(cè)所述監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線上電流活動(dòng)并發(fā)出信號(hào)的監(jiān)測(cè)電流感應(yīng)器。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括彈性極片隔墊，所述彈性極片隔墊設(shè)置于所述第一電容極片和所述聚合物微孔隔離薄膜之間、以及所述第二電容極片和所述聚合物微孔隔離薄膜之間。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明所提供的一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，金屬鋰在負(fù)極引出片上結(jié)晶形成的枝晶鋰生長(zhǎng)使所述第一電容極片和所述第二電容極片發(fā)生變形，通過(guò)所述枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)到所述第一電容極片和所述第二電容極片由于形變導(dǎo)致的電容變化，從而可以及時(shí)地提示控制系統(tǒng)對(duì)電池內(nèi)部短路采取措施，避免無(wú)法正常工的鋰離子動(dòng)力蓄電池威脅使用者的人身安全。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]圖1是本發(fā)明所述的一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中I處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照?qǐng)D1至圖2，圖1至圖2是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]如圖1至圖2所示，一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，包括用于封裝電解液的電解液密封膜10，所述電解液密封膜10內(nèi)通過(guò)聚合物微孔隔離薄膜11分割成正極電解區(qū)域12、負(fù)極電解區(qū)域13，所述正極電解區(qū)域12內(nèi)設(shè)置有正極引出片14，所述負(fù)極電解區(qū)域13內(nèi)設(shè)置有負(fù)極引出片15;所述聚合物微孔隔離薄膜11的兩側(cè)分別設(shè)置有第一電容極片21和第二電容極片22，所述第一電容極片21和所述第二電容極片22的表面均設(shè)置有耐腐蝕絕緣膜;還包括用于感應(yīng)所述第一電容極片21和所述第二電容極片22之間電容變化的枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置。
[0016]具體地，還包括用于封裝所述電解液密封膜10的電池封裝外殼，所述電池封裝外殼為圓柱形，且所述電池封裝外殼的軸向兩端分別設(shè)置有正極安裝片31和負(fù)極安裝片32，所述正極安裝片31和所述負(fù)極安裝片32之間設(shè)置有中間連接片33，所述正極安裝片31和所述負(fù)極安裝片32均為金屬導(dǎo)體，所述中間連接片33為絕緣體，所述正極引出片14與所述正極安裝片31電連接，所述負(fù)極引出片15與所述負(fù)極安裝片32電連接。所述正極引出片14為鋁箔，所述負(fù)極引出片15為銅箔，所述聚合物微孔隔離薄膜11為丙烯與乙烯的共聚物微孔隔離薄膜。所述第一電容極片21和所述第二電容極片22對(duì)稱于所述聚合物微孔隔離薄膜11設(shè)置，且所述第一電容極片21和所述第二電容極片22均平行于所述聚合物微孔隔離薄膜11;所述枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置包括兩端分別連接所述第一電容極片21和所述第二電容極片22的監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線23，監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線23上串聯(lián)設(shè)置有監(jiān)測(cè)恒壓電源24和用于監(jiān)測(cè)所述監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線23上電流活動(dòng)并發(fā)出信號(hào)的監(jiān)測(cè)電流感應(yīng)器25。
[0017]當(dāng)金屬鋰在負(fù)極上結(jié)晶形成枝晶鋰后，會(huì)對(duì)所述第一電容極片21和所述第二電容極片22形成形變作用力，由于所述監(jiān)測(cè)恒壓電源24電壓恒定，當(dāng)所述第一電容極片21和所述第二電容極片22發(fā)生形變時(shí)，所述第一電容極片21和所述第二電容極片22之間的電容會(huì)發(fā)生變化，從而會(huì)有電流流過(guò)所述監(jiān)測(cè)電流感應(yīng)器25，所述監(jiān)測(cè)電流感應(yīng)器25觸發(fā)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0018]進(jìn)一步改進(jìn)地，還包括彈性極片隔墊26，所述彈性極片隔墊26設(shè)置于所述第一電容極片21和所述聚合物微孔隔離薄膜11之間、以及所述第二電容極片22和所述聚合物微孔隔離薄膜11之間。上述結(jié)構(gòu)一方面可以使所述第一電容極片21和所述第二電容極片22形變時(shí)電容變化更顯著，另一方面可以將所述第一電容極片21和所述第二電容極片22制成剛性結(jié)構(gòu)，從而提高所述枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。
[0019]以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，當(dāng)然，本發(fā)明還可以采用與上述實(shí)施方式不同的形式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下所作的等同的變換或相應(yīng)的改動(dòng)，都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，其特征在于:包括用于封裝電解液的電解液密封膜(10)，所述電解液密封膜(10)內(nèi)通過(guò)聚合物微孔隔離薄膜(11)分割成正極電解區(qū)域(12)、負(fù)極電解區(qū)域(13)，所述正極電解區(qū)域(12)內(nèi)設(shè)置有正極引出片(14)，所述負(fù)極電解區(qū)域(13)內(nèi)設(shè)置有負(fù)極引出片(15);所述聚合物微孔隔離薄膜(11)的兩側(cè)分別設(shè)置有第一電容極片(21)和第二電容極片(22)，所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)的表面均設(shè)置有耐腐蝕絕緣膜;還包括用于感應(yīng)所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)之間電容變化的枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于封裝所述電解液密封膜(10)的電池封裝外殼，所述電池封裝外殼為圓柱形，且所述電池封裝外殼的軸向兩端分別設(shè)置有正極安裝片(31)和負(fù)極安裝片(32)，所述正極安裝片(31)和所述負(fù)極安裝片(32)之間設(shè)置有中間連接片(33)，所述正極安裝片(31)和所述負(fù)極安裝片(32)均為金屬導(dǎo)體，所述中間連接片(33)為絕緣體，所述正極引出片(14)與所述正極安裝片(31)電連接，所述負(fù)極引出片(15)與所述負(fù)極安裝片(32)電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，其特征在于:所述正極引出片(14)為鋁箔，所述負(fù)極引出片(15)為銅箔，所述聚合物微孔隔離薄膜(11)為丙烯與乙烯的共聚物微孔隔離薄膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)對(duì)稱于所述聚合物微孔隔離薄膜(11)設(shè)置，且所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)均平行于所述聚合物微孔隔離薄膜(11);所述枝晶鋰監(jiān)測(cè)裝置包括兩端分別連接所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)的監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線(23)，監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線(23)上串聯(lián)設(shè)置有監(jiān)測(cè)恒壓電源(24)和用于監(jiān)測(cè)所述監(jiān)測(cè)串聯(lián)導(dǎo)線(23)上電流活動(dòng)并發(fā)出信號(hào)的監(jiān)測(cè)電流感應(yīng)器(25)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，其特征在于:還包括彈性極片隔墊(26)，所述彈性極片隔墊(26)設(shè)置于所述第一電容極片(21)和所述聚合物微孔隔離薄膜(11)之間、以及所述第二電容極片(22)和所述聚合物微孔隔離薄膜(11)之間。
【文檔編號(hào)】H01M10/48GK105958146SQ201610595384
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日
【發(fā)明人】柯勇, 陶以彬, 張春玲
【申請(qǐng)人】蕪湖格利特新能源科技有限公司