本技術屬于儲能電池領域，具體涉及一種儲能設備。

背景技術：

1、隨著太陽能、風能等新能源的發展，儲能技術也隨之發展，由于鋰電池具有能量高、使用壽命長、額定電壓高、具備高功率承受力、自放電率低等優點，逐漸成為儲能的主流產品。

2、隨著鋰電池儲能設備規模應用，鋰離子電池的安全使用也受到關注。由于電池模組中單體電池高度聚集，在充電和放電過程中會產生大量的熱量，而且該熱量會逐漸累積，造成電池溫度不均勻，嚴重時電池的熱平衡被破壞，進而引發電池的熱失控，存在一定的安全隱患。

技術實現思路

1、為解決現有電池模組存在安全隱患的問題，本實用新型提供一種儲能設備。

2、為解決上述問題，本實用新型提供的技術方案為：

3、本實用新型提供的儲能設備包括煙氣處理系統、溫控系統以及至少一個電池模組；所述電池模組包括外殼以及沿同一方向排布在外殼內的多個單體電池；外殼內設有共享腔室，共享腔室的內腔和所有單體電池內腔連通；外殼頂板上對應各單體電池極性端子開設有避讓孔；各單體電池極性端子伸出避讓孔，該避讓孔對應的外殼頂板區域與單體電池殼體固定密封；所述溫控系統包括熱量交換單元、熱量輸送單元和熱量處理單元；所述熱量交換單元用于與各電池模組實現熱交換，所述熱量輸送單元用于實現熱量交換單元和熱量處理單元之間傳熱介質的輸送；所述熱量處理單元用于對熱量輸送單元中的傳熱介質進行增溫或降溫；所述煙氣處理系統包括煙氣匯流管和煙氣處理單元，煙氣匯流管用于將各電池模組產生的熱失控煙氣輸送至煙氣處理單元中，所述煙氣處理單元用于對電池模組產生的熱失控煙氣進行處理。

4、進一步地，熱量交換單元包括至少一個傳熱管，各單體電池極性端子伸出避讓孔的部位設有裝夾部，各傳熱管一一對應固定在各單體電池極性端子的裝夾部上，且傳熱管與各單體電池極性端子之間絕緣；裝夾部為開設在各單體電池極性端子伸出避讓孔部位的通槽或通孔。

5、進一步地，所述傳熱管為金屬管，所述金屬管上具有絕緣層、絕緣套中的至少一個。

6、進一步地，位于一側的所有單體電池極性端子作為電池模組的第一極性端子，位于另一側的所有單體電池極性端子作為電池模組的第二極性端子；所述傳熱管包括第一管、第二管以及連接管；第一管固定在電池模組第一極性端子的裝夾部上；第二管固定在電池模組第二極性端子的裝夾部上；連接管的兩端分別與第一管和第二管位于同一側的端口連接。

7、進一步地，所述第一管、第二管為金屬管，所述金屬管上具有絕緣層、絕緣套中的至少一個，所述連接管為絕緣軟管，所述第一管的端口為傳熱管的進液端口，且第一極性端子為正極性端子，所述第二管的端口為傳熱管的出液端口，且第二極性端子為負極性端子。

8、進一步地，所述裝夾部為通槽，所述傳熱管的頂部還設有壓板，所述壓板包括壓緊部和固定部；所述壓緊部具有弧面，該弧面用于與各單體電池極性端子的通槽配合，以將傳熱管壓緊在通槽內；所述固定部設置在壓緊部的兩側，與各單體電池的極性端子連接，用于實現多個單體電池的并聯，同時用于將壓緊部固定在極性端子上，所述壓板與傳熱管之間還具有絕緣墊。

9、進一步地，所述外殼的頂板上鋪設絕緣密封膠層，所述壓板和傳熱管埋入至絕緣密封膠層內，且傳熱管的進液端口和出液端口伸出絕緣密封膠層，所述外殼的頂部設有絕緣防護罩，各單體電池極性端子位于絕緣防護罩內。

10、進一步地，多個電池模組在水平方向依次排列，形成電池模組單元，多個電池模組單元在豎直方向依次排列，形成電池簇；所述熱量輸送單元包括供液管路組件、出液管路組件、進液管路組件以及回液管路組件；所述供液管路組件用于將熱量處理單元中的傳熱介質輸送至各電池簇，所述出液管路組件用于將與各電池簇換熱后的傳熱介質匯聚至熱量處理單元；各電池簇中，所述進液管路組件用于將供液管路組件中的傳熱介質分流至多個電池模組；所述回液管路組件用于將多個電池模組換熱后的傳熱介質匯聚至出液管路組件；所述進液管路組件包括一級進液管、二級進液管和三級進液管；一級進液管的進液口用于與供液管路組件連接；多個二級進液管均與一級進液管連接，多個二級進液管將一級進液管中的傳熱介質分流至多個電池模組單元；多個三級進液管均與二級進液管連接，多個三級進液管將二級進液管中的傳熱介質分流至多個電池模組；所述回液管路組件包括一級出液管、二級出液管和三級出液管；多個三級出液管均與二級出液管連接，用于將與各電池模組換熱后的傳熱介質匯聚至二級出液管中，各二級出液管均與一級出液管連接，將與多個電池模組單元換熱后的傳熱介質匯聚至一級出液管中，一級出液管與出液管路組件連接。

11、進一步地，所述電池簇為多個，呈矩陣式排列；所述供液管路組件包括一級分流管、二級分流管和三級分流管；所述一級分流管的進口用于與熱量處理單元連接；所述二級分流管用于將一級分流管中的傳熱介質分流至不同列或不同排的電池簇中，所述三級分流管用于將二級分流管中的傳熱介質分流至同一列或同一排的多個電池簇中；所述出液管路組件包括一級合流管、二級合流管和三級合流管；所述三級合流管用于將同一列或同一排多個電池簇的傳熱介質匯聚至二級合流管中；所述二級分流管用于將不同列或不同排電池簇的傳熱介質匯聚至一級合流管中；一級合流管的出口用于與熱量處理單元連接。

12、進一步地，所述供液管路組件、出液管路組件、進液管路組件、回液管路組件的至少部分管路上設有保溫層，同時，所述二級進液管、二級出液管采用多段式管路拼接形成。

13、進一步地，所述一級分流管上設置有補水接頭，用于給溫控系統補充傳熱介質，所述一級合流管上設置有排氣閥，所述二級出液管采用快插接頭、軟管與一級出液管實現連接，同時，同一排的電池簇中，相鄰兩個電池簇共用一個一級出液管。

14、進一步地，所述熱量處理單元包括溫控機，所述溫控機的進液口與出液管路組件連接、溫控機的出液口與供液管路組件連接，溫控機用于對傳熱介質進行增溫或降溫，同時，所述溫控機的進液口和出液口上設有阻斷接頭，該阻斷接頭能夠對溫控機中傳熱介質進行封堵。

15、進一步地，所述熱量處理單元還包括散熱器和控制閥；控制閥用于控制傳熱介質是否進入散熱器，散熱器的進液口、出液口均與出液管路組件連接，用于對傳熱介質進行散熱。

16、進一步地，所述煙氣處理單元包括液體處理裝置、固體處理裝置、煙氣冷卻裝置以及點火裝置中的至少一個；所述液體處理裝置主要用于對熱失控煙氣中的電解液和氣體進行處理；所述煙氣冷卻裝置主要用于對熱失控煙氣進行冷卻處理；所述固體處理裝置主要用于對熱失控煙氣進行吸附處理；所述點火裝置用于對熱失控煙氣進行點燃處理。

17、進一步地，所述液體處理裝置包括m個液體處理罐，各液體處理罐上設有煙氣進口和煙氣出口，第1個液體處理罐至第m-1個液體處理罐內均填充有液體處理介質，第m個液體處理罐為空罐，其中，m為大于等于2的整數。

18、進一步地，所述煙氣處理單元包括液體處理裝置和點火裝置；所述點火裝置連接在第m個液體處理罐的煙氣出口處，用于將液體處理裝置處理后的熱失控煙氣進行點燃處理。

19、進一步地，所述液體處理介質為堿溶液，所述堿溶液為0.05～0.5mo?l/l的naoh溶液。

20、進一步地，所述煙氣處理系統還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置包括至少一個緩沖罐，所述緩沖罐設有與其內腔連通的進煙口和出煙口，所述緩沖裝置設置在煙氣匯流管和煙氣處理單元之間，用于對熱失控煙氣進行緩沖處理。

21、進一步地，所述煙氣處理系統還包括安全裝置，所述安全裝置包括安全管路和安全排放部；各安全管路的進口與煙氣匯流管連通，安全管路的出口與外部環境連通；所述安全排放部設置在安全管路上，其開啟壓力小于電池模組泄爆部的開啟壓力。

22、進一步地，所述煙氣匯流管包括一級匯流管和二級匯流管，所述一級匯流管與排布在同一排的電池模組連接，所述二級匯流管與各一級匯流管連接，將各一級匯流管中的熱失控煙氣集中輸送至煙氣處理單元中。

23、進一步地，所述外殼上設置有與共享腔室連通的泄爆管組件；所述泄爆管組件包括第一泄爆構件和第二泄爆構件；所述第一泄爆構件包括與外殼連接的第一中空管件，第一中空管件內設有泄爆膜；第二泄爆構件為三通管，其第一接口與第一泄爆構件密封連接，相鄰兩個電池模組的第二泄爆構件的第二接口和第三接口通過柔性管段連接形成一級匯流管。

24、進一步地，所述第一泄爆構件還包括與第一中空管件連接第二中空管件；第二中空管件的材質為絕緣材質，第二泄爆構件為活接三通管，且第二泄爆構件的活接接頭與第二中空管件螺紋連接。

25、進一步地，所述共享腔室包括電解液共享腔室和氣體共享腔室中的至少一個；所述電解液共享腔室與各單體電池的電解液區連通，所述氣體共享腔室與各單體電池的氣體區連通。

26、進一步地，所述共享腔室包括電解液共享腔室和氣體共享腔室，所述電解液共享腔室與各單體電池的電解液區連通，所述氣體共享腔室為位于外殼頂板和各單體電池之間的氣體通道，該氣體通道覆蓋于各單體電池的泄爆部，當任意單體電池泄爆部被內腔熱失控煙氣沖破時，該單體電池的氣體區和氣體通道連通。

27、和現有技術相比，本實用新型技術方案具有如下優點：

28、1.本實用新型儲能設備中，電池模組將多個單體電池置于具有共享腔室的一個外殼內，利用該共享腔室和位于外殼內的各單體電池內腔貫通，減少了各單體電池之間的差異，一定程度上提升了各單體電池之間的一致性，從而一定程度上提升了電池模組的循環壽命。該儲能設備中具有溫控系統和煙氣處理系統，該溫控系統對電池模組工作時的溫度進行控制，以盡量避免電池模組發生熱失控；針對已經發生熱失控的電池模組，通過煙氣處理系統對電池模組產生的熱失控煙氣進行處理，以減小熱失控煙氣排出后產生的安全隱患。該種雙重設置提升了電池模組工作和熱失控時的安全性和可靠性。

29、2.本實用新型儲能設備中，熱量交換單元為傳熱管，與各單體電池極性端子進行換熱，傳熱管將電池模組中熱量最為集中的極性端子熱量傳導至外部進行處理，以確保電池模組運行在最佳溫度范圍內，同時，該傳熱管設置在極性端子的通槽或通孔內，與各電池模組的極性端子直接接觸，使得傳熱管與極性端子具有較大的接觸面積，進一步提高換熱效率。

30、3.本實用新型儲能設備中，傳熱管與各單體電池極性端子之間絕緣通過在傳熱管上設置絕緣層和絕緣套實現，該種絕緣方式不僅便于實現，且傳熱管與電池模組進行熱交換時，能夠保持可靠性的絕緣性能，提升了傳熱管與電池模組使用過程中的安全性。

31、4.本實用新型儲能設備中，傳熱管為第一管、第二管以及連接管的拼接式管路結構，該種拼接式管路結構便于安裝。進一步地，該種拼接式管路中的連接管可采用絕緣軟管，提升了傳熱管在電池模組上的可安裝性，同時也提升了電池模組正極性端子和負極性端子的絕緣，進而提升了電池模組的安全性能。在電池模組工作時，正極性端子的溫度高于負極性端子的溫度，此時將第一管的端口作為傳熱管的進液端口，第二管的端口作為傳熱管的出液端口，傳熱管的第一管與電池模組的正極性端子連接，第二管與電池模組的負極性端子連接，傳熱管中的傳熱介質首先與溫度較高的正極性端子進行換熱，隨后與負極性端子進行換熱，以使正極性端子和負極性端子的溫度相對較為均衡，進而提升電池模組工作時的可靠性。

32、5.本實用新型儲能設備中，傳熱管的頂部還設有壓板，該壓板與各單體電池的極性端子連接，能夠實現各單體電池之間可靠的并聯。同時，該壓板與極性端子配合，將傳熱管壓緊在極性端子的通槽內，使得傳熱管與極性端子的通槽緊密接觸，二者之間幾乎無熱傳導間隙，提升了傳熱管與極性端子的熱交換效果，此外，壓板與傳熱管之間還具有絕緣墊，進一步確保了金屬管與壓板之間的絕緣。

33、6.本實用新型儲能設備中，電池模組的外殼頂板鋪設絕緣密封膠層，當極性端子上的傳熱管表面產生凝露，在絕緣密封膠層的阻擋下，凝露無法滲入極性端子與避讓孔之間的間隙，進而可以防止電池模組短路的情況發生。此外，電池模組利用絕緣防護罩為極性端子提供絕緣防護，避免電池模組運行過程中極性端子外露可能存在的安全隱患，并且也避免了外部環境的一些異物落入極性端子位置導致電池模組短路的問題，提升了電池模組的安全性。

34、7.本實用新型儲能設備中，進液管路組件和回液管路組件采用多級管路制作，使得從供液管路組件流出的傳熱介質進行逐級分流、均衡分配至各電池模組，均衡各電池模組分配到的傳熱介質流量，使得電池簇中的各電池模組均有著良好的、均衡的散熱效果，從而提升各電池模組的工作穩定性和使用壽命。

35、8.本實用新型儲能設備中，供液管路組件和出液管路組件通過多級管路制作，使得從熱量處理單元流出的傳熱介質進行逐級分流、均衡分配至各電池簇，均衡各電池簇分配到的傳熱介質流量，使得各電池簇以及電池簇中的各電池模組均有著良好的、均衡的散熱效果，從而提升儲能設備的工作穩定性和使用壽命。

36、9.本實用新型儲能設備中，供液管路組件、出液管路組件、進液管路組件、回液管路組件的至少部分管路上設有保溫層，保溫層既可以有效防止傳熱介質的冷量或者熱量散失，降低能耗，又可以避免在各管路的管壁上發生凝露現象。同時，二級進液管、二級出液管采用多段式管路拼接形成，該種拼接式管路降低了二級進液管、二級出液管連接時的誤差以及裝配難度。同時，該種拼接式管路在后續維修時，只需拆除相關電池模組的管路連接頭即可進行維修，無需拆除整個管路組件，安裝維護非常方便。

37、10.本實用新型儲能設備中，一級分流管上設置有補水接頭，用于給溫控系統補充傳熱介質，一級合流管上設置有排氣閥，排氣閥用于排出溫控系統中的空氣，補水接頭和排氣閥配合工作，以使溫控系統高效的對各電池模組實現溫控，提升了溫控系統的溫控效果。

38、11.本實用新型儲能設備中，同一排的電池簇中，相鄰電池簇的一級出液管為一根管路，該種設置能夠減少管路數量，便于管路布置；同時二級出液管采用快插接頭和軟管與一級出液管實現連接，減小了管路連接時的安裝誤差，降低了現場的安裝要求，進一步增加了管路的安裝便捷性。

39、12.本實用新型儲能設備中，溫控機的進液口和出液口上設有阻斷接頭，該阻斷接頭在溫控機維修時，能夠阻止溫控機中傳熱介質的流出，無需進行相應的排液操作，提升了維修時的便捷性和可靠性。

40、13.本實用新型儲能設備中，該熱量處理單元通過溫控機、散熱器的組合方式對電池模組進行溫控，在氣溫非極端情況下采用散熱器利用環境溫度為電池模組降溫，在極端情況下溫度過高或者過低的時候，才啟動溫控機進行加熱或制冷，這樣能夠最大化利用環境溫度，減少了溫控能耗。

41、14.本實用新型儲能設備中，煙氣處理單元包括液體處理裝置、固體處理裝置、煙氣冷卻裝置以及點火裝置中的至少一個；該煙氣處理單元通過多種方式對儲能設備產生的熱失控煙氣進行處理，以避免熱失控煙氣排出后產生的安全隱患。

42、15.本實用新型儲能設備中，由于上述電池模組內具有一定量的電解液，該電解液在電池模組熱失控時隨熱失控煙氣噴出后進入液體處理裝置，液體處理裝置對熱失控煙氣中的電解液和部分氣體進行有效處理，同時，該液體處理裝置的第m個液體處理罐為空罐，在熱失控煙氣壓力過大時，空罐能夠對熱失控煙氣擠出液體處理罐的液體處理介質進行收集，避免液體處理介質被擠壓至后續的裝置中，對后方的裝置產生影響。

43、16.本實用新型儲能設備中，煙氣處理單元包括液體處理裝置和點火裝置，點火裝置將液體處理裝置處理后的熱失控煙氣進行可控的點燃處理，點燃處理后的熱失控煙氣可直接排放，該種組合方式能夠對熱失控煙氣進行充分安全的處理，不會產生燃燒爆炸等隱患。

44、17.本實用新型儲能設備中，液體處理介質為堿溶液，該堿溶液不僅能夠對熱失控煙氣中攜帶的電解液進行充分處理，以阻止汽化的電解液繼續發生分解反應產生可燃氣體，同時，該堿溶液還能夠對熱失控煙氣中的部分氣體進行處理，經堿溶液處理后的熱失控煙氣的氣體量大幅減小。其中，以0.05～0.5mo?l/l的naoh溶液對熱失控煙氣的處理效果較為突出。

45、18.本實用新型儲能設備中，在煙氣處理單元的前端增加緩沖罐，緩沖罐不僅對熱失控煙氣進行緩沖，熱失控煙氣以較為穩定的流速進入煙氣處理單元中，使得熱失控煙氣被煙氣處理單元進行充分的處理，同時，該緩沖罐能夠對熱失控煙氣中攜帶的部分電解液進行收集，以減少后方煙氣處理單元的使用成本。

46、19.本實用新型儲能設備中，煙氣處理系統增加有安全裝置，該安全裝置能夠在煙氣匯流管中的熱失控煙氣壓力過大時，將熱失控煙氣通過安全裝置進行排放，以避免煙氣匯流管壓力過大產生的安全隱患，提升了熱失控煙氣處理時的安全性。

47、20.本實用新型儲能設備中，煙氣匯流管包括一級匯流管和二級匯流管，一級匯流管與排布在同一排的電池模組連接，二級匯流管將各一級匯流管中的熱失控煙氣集中輸送至煙氣處理單元中。煙氣匯流管將所有電池模組的熱失控煙氣進行匯流，當任一電池模組內的單體電池發生熱失控后，其熱失控煙氣均可以通過煙氣匯流管排出，降低熱失控擴散的風險。

48、21.本實用新型儲能設備中，將電池模組的泄爆管組件設計為三通管段，利用柔性管段連接相鄰電池模組的三通管段，構成一級匯流管，相對于利用整管結構的煙氣匯流管，對各個電池模組泄爆管組件的安裝精度要求較小，通過柔性管段形變即可補償泄爆管組件的安裝偏差，降低煙氣匯流管的安裝難度。

49、22.本實用新型儲能設備中，共享腔室包括電解液共享腔室和氣體共享腔室中的至少一個；電解液共享腔室與各個單體電池內腔電解液區連通。利用該電解液共享腔室和位于外殼內的各個單體電池內腔的電解液區貫通，使得各單體電池電解液共享來保障各單體電池的一致性，從而一定程度上提升了電池模組的循環壽命。氣體共享腔室與各個單體電池內腔氣體區連通。利用該氣體共享腔室和位于外殼內的各個單體電池內腔氣體區貫通，使得各單體電池氣體平衡，一定程度上提升了各單體電池之間的一致性，從而一定程度上提升了電池模組的循環壽命。

50、23.本實用新型儲能設備中，共享腔室包括電解液共享腔室和氣體共享腔室；電解液共享腔室與各單體電池的電解液區連通，氣體共享腔室為位于外殼頂板和各單體電池之間的氣體通道，該氣體通道作為共享泄爆通道，當任意單體電池的泄爆部被內腔煙氣沖破時，該單體電池內腔的熱失控煙氣通過氣體通道排出，提高該電池模組的安全性。