一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，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通過聚合物微孔隔離薄膜分割成正極電解區域、負極電解區域，所述正極電解區域內設置有正極引出片，所述負極電解區域內設置有負極引出片；所述聚合物微孔隔離薄膜的兩側分別設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置有耐腐蝕絕緣膜；還包括用于感應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測裝置。金屬鋰在負極引出片上結晶形成的枝晶鋰生長使所述第一電容極片和所述第二電容極片發生變形導致電容變化并被感應，從而可以及時地提示控制系統對電池內部短路采取措施。
【專利說明】
一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種光伏微電網儲能電池技術領域，特別是一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統。
【背景技術】
[0002]太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分清潔、絕對安全、相對廣泛、資源充足、經濟實用、長壽命和免維護性等一系列突出優點。太陽能的存儲主要通過一定的技術將新能源轉化為化學能、勢能、動能、電磁能等形態，使轉化后的能量具有空間上可轉移或時間上可轉移或質量可控制的特點，可以在適當的時間、地點以適合的方式釋放出來;其中最為常見的儲能方式為電池儲能，但是電池儲能成本較高。
[0003]按照國家標準規定，動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，如果直接將電池淘汰將造成資源的嚴重浪費；因此當動力電池不宜在現有車輛上繼續使用時，可對其進行梯次利用將其回收再利用于電池儲能系統中，進行電力系統中的削峰填谷，從而提尚太陽能等可再生能源的穩定輸出，并提尚光伏發電的電能質量，不僅可以節約資源還可以降低成本，能夠取得一定的經濟效益。
[0004]鋰離子動力蓄電池作為一種綠色環保電池，具有高能量密度、高工作電壓、高安全性能和長使用壽命等優點，因此在便攜式電子設備、電動汽車等新能源儲能方面顯示出優越的前景。在鋰離子動力蓄電池中，由于金屬鋰在負極上可以結晶形成枝晶鋰，因此金屬鋰被作為負極活性材料;但是枝晶鋰生長到一定程度會刺破聚合物微孔隔離薄膜，造成電池內部短路，不僅導致鋰離子動力蓄電池無法正常工作，甚至嚴重威脅使用者的人身安全。

【發明內容】

[0005]為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，金屬鋰在負極引出片上結晶形成的枝晶鋰過量時可以及時地報警，提示控制系統對電池內部短路采取措施。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，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通過聚合物微孔隔離薄膜分割成正極電解區域、負極電解區域，所述正極電解區域內設置有正極引出片，所述負極電解區域內設置有負極引出片;所述聚合物微孔隔離薄膜的兩側分別設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置有耐腐蝕絕緣膜;還包括用于感應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測裝置。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，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置有正極安裝片和負極安裝片，所述正極安裝片和所述負極安裝片之間設置有中間連接片，所述正極安裝片和所述負極安裝片均為金屬導體，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，所述負極引出片與所述負極安裝片電連接。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述正極引出片為鋁箔，所述負極引出片為銅箔，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]作為上述技術方案的進一步改進，所述第一電容極片和所述第二電容極片對稱于所述聚合物微孔隔離薄膜設置，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;所述枝晶鋰監測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測串聯導線，監測串聯導線上串聯設置有監測恒壓電源和用于監測所述監測串聯導線上電流活動并發出信號的監測電流感應器。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，還包括彈性極片隔墊，所述彈性極片隔墊設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]與現有技術相比較，本發明的有益效果是:
本發明所提供的一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，金屬鋰在負極引出片上結晶形成的枝晶鋰生長使所述第一電容極片和所述第二電容極片發生變形，通過所述枝晶鋰監測裝置能夠實時地監測到所述第一電容極片和所述第二電容極片由于形變導致的電容變化，從而可以及時地提示控制系統對電池內部短路采取措施，避免無法正常工的鋰離子動力蓄電池威脅使用者的人身安全。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0013]圖1是本發明所述的一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統的結構示意圖；
圖2是圖1中I處的放大結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1至圖2，圖1至圖2是本發明一個具體實施例的結構示意圖。
[0015]如圖1至圖2所示，一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，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內通過聚合物微孔隔離薄膜11分割成正極電解區域12、負極電解區域13，所述正極電解區域12內設置有正極引出片14，所述負極電解區域13內設置有負極引出片15;所述聚合物微孔隔離薄膜11的兩側分別設置有第一電容極片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的表面均設置有耐腐蝕絕緣膜;還包括用于感應所述第一電容極片21和所述第二電容極片22之間電容變化的枝晶鋰監測裝置。
[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置有正極安裝片31和負極安裝片32，所述正極安裝片31和所述負極安裝片32之間設置有中間連接片33，所述正極安裝片31和所述負極安裝片32均為金屬導體，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，所述負極引出片15與所述負極安裝片32電連接。所述正極引出片14為鋁箔，所述負極引出片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對稱于所述聚合物微孔隔離薄膜11設置，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;所述枝晶鋰監測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的監測串聯導線23，監測串聯導線23上串聯設置有監測恒壓電源24和用于監測所述監測串聯導線23上電流活動并發出信號的監測電流感應器25。
[0017]當金屬鋰在負極上結晶形成枝晶鋰后，會對所述第一電容極片21和所述第二電容極片22形成形變作用力，由于所述監測恒壓電源24電壓恒定，當所述第一電容極片21和所述第二電容極片22發生形變時，所述第一電容極片21和所述第二電容極片22之間的電容會發生變化，從而會有電流流過所述監測電流感應器25，所述監測電流感應器25觸發發出報警信號。
[0018]進一步改進地，還包括彈性極片隔墊26，所述彈性極片隔墊26設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。上述結構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制成剛性結構，從而提高所述枝晶鋰監測裝置的監測準確性。
[0019]以上對本發明的較佳實施進行了具體說明，當然，本發明還可以采用與上述實施方式不同的形式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下所作的等同的變換或相應的改動，都應該屬于本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，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)內通過聚合物微孔隔離薄膜(11)分割成正極電解區域(12)、負極電解區域(13)，所述正極電解區域(12)內設置有正極引出片(14)，所述負極電解區域(13)內設置有負極引出片(15);所述聚合物微孔隔離薄膜(11)的兩側分別設置有第一電容極片(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)的表面均設置有耐腐蝕絕緣膜;還包括用于感應所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)之間電容變化的枝晶鋰監測裝置。2.根據權利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，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置有正極安裝片(31)和負極安裝片(32)，所述正極安裝片(31)和所述負極安裝片(32)之間設置有中間連接片(33)，所述正極安裝片(31)和所述負極安裝片(32)均為金屬導體，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，所述負極引出片(15)與所述負極安裝片(32)電連接。3.根據權利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，其特征在于:所述正極引出片(14)為鋁箔，所述負極引出片(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.根據權利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，其特征在于:所述第一電容極片(21)和所述第二電容極片(22)對稱于所述聚合物微孔隔離薄膜(11)設置，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);所述枝晶鋰監測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)的監測串聯導線(23)，監測串聯導線(23)上串聯設置有監測恒壓電源(24)和用于監測所述監測串聯導線(23)上電流活動并發出信號的監測電流感應器(25)。5.根據權利要求1所述的一種高安全性的光伏微電網儲能電池系統，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】H01M10/48GK105958146SQ201610595384
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月27日
【發明人】柯勇, 陶以彬, 張春玲
【申請人】蕪湖格利特新能源科技有限公司