[發(fā)明專利]一種圓柱形電池組系統(tǒng)及其安全運(yùn)行、回收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811454165.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN111261923B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永翀;張彬;張曉虎;謝晨;王玉偉;何穎源;孫晨宇;劉昊;張艷萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京好風(fēng)光儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M10/0587;H01M50/691;H01M50/609;H01M50/213;H01M50/258;H01M10/54
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1.一種圓柱形電池組系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱形電池組系統(tǒng)包括圓柱形電池組以及運(yùn)行及回收系統(tǒng)，其中，所述圓柱形電池組包括電池組殼體以及容置于所述電池組殼體內(nèi)的至少一個(gè)圓柱形的電池單體，所述電池單體包括圓柱形的單體殼體以及容置于所述單體殼體內(nèi)的電芯，所述電芯包括內(nèi)部中空且側(cè)壁設(shè)有流通口的卷芯以及卷繞在所述卷芯上的多孔的卷繞部，所述卷繞部包括層疊設(shè)置的多孔正極材料層、多孔正極集流體、多孔隔離層、多孔負(fù)極集流體和多孔負(fù)極材料層，在所述單體殼體上設(shè)有單體殼體注入端口和單體殼體排出端口、或者在所述單體殼體上設(shè)有單體殼體注入端口和單體殼體排出端口并且在所述電池組殼體上設(shè)有電池組殼體注入端口和電池組殼體排出端口；其中，所述運(yùn)行及回收系統(tǒng)包括電解液存儲(chǔ)裝置、氣體存儲(chǔ)裝置、回收裝置以及加熱裝置和/或冷卻裝置，

其中，所述電解液存儲(chǔ)裝置經(jīng)由管路與所述單體殼體注入端口相連，使得所述電解液存儲(chǔ)裝置中的電解液經(jīng)由所述單體殼體注入端口以從內(nèi)向外的順序流過(guò)所述卷芯的流通口和所述多孔的卷繞部、或者以從外向內(nèi)的順序流過(guò)所述多孔的卷繞部和所述卷芯的流通口從而浸潤(rùn)所述電芯，

其中，所述回收裝置經(jīng)由管路與所述單體殼體排出端口相連，使得所述電池單體中的電解液或氣體經(jīng)過(guò)所述單體殼體排出端口排出到所述回收裝置中，所述氣體存儲(chǔ)裝置經(jīng)由管路與所述單體殼體注入端口相連，所述氣體存儲(chǔ)裝置中的待加熱的氣體經(jīng)由所述加熱裝置加熱或待冷卻的氣體經(jīng)由所述冷卻裝置冷卻后以從內(nèi)向外的順序流過(guò)所述卷芯的流通口和所述多孔的卷繞部、或者以從外向內(nèi)的順序流過(guò)所述多孔的卷繞部和所述卷芯的流通口從而將所述電芯中的殘余的電解液加熱蒸發(fā)或冷卻凝固；或者，所述回收裝置經(jīng)由管路與所述單體殼體排出端口相連并且與所述電池組殼體排出端口相連，使得所述電池單體和所述電池組殼體中的電解液或氣體分別經(jīng)過(guò)所述單體殼體排出端口和所述電池組殼體排出端口排出到所述回收裝置中，所述氣體存儲(chǔ)裝置經(jīng)由管路與所述電池組殼體注入端口相連，所述氣體存儲(chǔ)裝置中的待加熱的氣體經(jīng)由所述加熱裝置加熱或待冷卻的氣體經(jīng)由所述冷卻裝置冷卻后經(jīng)過(guò)所述電池組殼體注入端口進(jìn)入所述電池組殼體中從而將所述電池單體的電芯中的殘余的電解液加熱蒸發(fā)或冷卻凝固。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池組系統(tǒng)，其中，在所述單體殼體注入端口與所述電解液存儲(chǔ)裝置之間的管路上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置和/或在所述單體殼體排出端口與所述回收裝置之間的管路上設(shè)有抽吸裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述抽吸裝置為氣壓驅(qū)動(dòng)裝置、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、泵驅(qū)動(dòng)裝置或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池組系統(tǒng)，其中，在所述單體殼體排出端口與所述回收裝置之間的管路上設(shè)有氣液分離裝置，所述氣液分離裝置經(jīng)由管路與所述氣體存儲(chǔ)裝置相連或者與所述加熱裝置和/或冷卻裝置相連，經(jīng)所述氣液分離裝置分離出的液體進(jìn)入到所述回收裝置中并且經(jīng)所述氣液分離裝置分離出的氣體循環(huán)進(jìn)入到所述單體殼體中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池組系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)行及回收系統(tǒng)還包括安全劑存儲(chǔ)裝置，所述安全劑存儲(chǔ)裝置經(jīng)由管路與所述單體殼體注入端口相連，使得所述安全劑存儲(chǔ)裝置中的安全劑能夠注入到所述電池單體中并且至少部分安全劑以從內(nèi)向外的順序流過(guò)所述卷芯的流通口和所述多孔的卷繞部、或者以從外向內(nèi)的順序流過(guò)所述多孔的卷繞部和所述卷芯的流通口，所述安全劑為：二氧化碳、氮?dú)狻鍤狻⒑狻⒍趸颉⑵叻椤⑹?2-甲基-3-戊酮中的一種或幾種；或者，烷基磷酸酯類、芳香磷酸酯類、亞磷酸酯類、磷腈類、磷-鹵有機(jī)化合物、磷酸三甲苯酯、甲基磷酸二甲酯、六甲基磷酰胺、四溴雙酚、磷雜菲衍生物、氮磷烯添加劑和磷腈類化合物中的一種或幾種；或者，水或硅油。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池組系統(tǒng)，其中，所述氣體存儲(chǔ)裝置中的氣體為氮?dú)狻⒖諝狻⒍趸蚝投栊詺怏w中的一種或幾種混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池組系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)行及回收系統(tǒng)還包括檢測(cè)裝置和控制裝置，所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)和反饋所述電池單體的故障情況，所述檢測(cè)裝置包括電壓采集器、電流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氣氛測(cè)試儀、內(nèi)阻測(cè)試儀和煙霧傳感器中的一種或幾種，所述控制裝置用于接收所述檢測(cè)裝置反饋的數(shù)據(jù)并控制所述運(yùn)行及回收系統(tǒng)的運(yùn)行。