本实用新型专利技术提供一种电池热失控烟气处理装置，主要解决现有电池安全装置无法对电池热失控烟气进行彻底吸附，存在安全隐患的问题。该电池热失控烟气处理装置包括冷却单元和吸附单元；冷却单元包括N个依次串联的冷却罐，每个冷却罐内设置有冷却液通过的冷却通道和电池热失控烟气通过的烟气通道；吸附单元包括M个依次串联的吸附罐,每个吸附罐内填充有吸附材料；第一个吸附罐的进烟口与第N个冷却罐的烟气出口连通，电池热失控烟气通过冷却罐进行冷却处理后再通过吸附罐进行吸附处理。该装置能够采用较少的冷却罐即可实现充分冷却，从而对电池热失控烟气的处理更加彻底。对电池热失控烟气的处理更加彻底。对电池热失控烟气的处理更加彻底。
【技术实现步骤摘要】
一种电池热失控烟气处理装置
[0001]本技术属于电池领域，具体涉及一种电池热失控烟气处理装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池的应用领域十分广泛，近年来随着锂离子电池储能领域的进一步发展，锂离子电池的安全使用也受到关注。由于锂离子电池的原理和结构特性，在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量，而且热量会逐渐增加，如果堆积的热量没有得到有效散发，温度则会进一步升高，当温度达到极限时，电池的热平衡则会被破坏，引发一连串的自加热副反应，产生大量的可燃气体，出现“热失控”现象，最终会引起火灾，严重时引发爆炸，对使用者的人身安全造成隐患。
[0003]中国专利申请CN108417757A提供了一种安全型锂电池及其制备方法，该安全型锂电池包括电芯和安全防爆装置，所述安全防爆装置为物料袋，所述物料袋内部设置有气体吸附体，所述气体吸附体为活性炭、分子筛或活性炭与分子筛的混合物，该方案中直接对电池喷出的高温物质直接进行吸附。采用的吸附剂如活性炭、分子筛等吸附时，吸附物质的温度越高其吸附效果越差，如活性炭对气体物质的吸附温度在50℃以下，而电池热失控时喷出气体的温度一般均高于300℃，而这一温度下活性炭将失去对气体物质的吸附能力，反而对其吸附的物质有脱附功能，无法彻底吸附电池热失控时产生的氢气、一氧化碳、甲烷等易燃气体物质，这些物质仍然会在电池热失控时发生爆炸的危险，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
[0004]为解决现有电池安全装置无法对电池热失控烟气进行彻底吸附，存在安全隐患的问题，本技术提供一种电池热失控烟气处理装置。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案是：
[0006]一种电池热失控烟气处理装置，包括冷却单元和吸附单元；所述冷却单元包括N个依次串联的冷却罐，每个冷却罐内设置有冷却液通过的冷却通道和电池热失控烟气通过的烟气通道，同时，所述冷却罐上设置有与冷却通道连通的冷却进口和冷却出口以及与烟气通道连通的烟气进口和烟气出口，N为大于等于1的整数；所述吸附单元包括M个依次串联的吸附罐,每个吸附罐内填充有吸附材料，M为大于等于1的整数；第1个吸附罐的进烟口与第N个冷却罐的烟气出口连通，电池热失控烟气通过冷却罐进行冷却处理后再通过吸附罐进行吸附处理。该电池热失控烟气处理装置的电池热失控烟气的冷却为液体冷却，液体冷却相对于固体冷却，液体介质的热容量大，冷却效果好、可动力循环，从而使得后续的吸附处理更加充分，从而进一步保证了电池的安全性。
[0007]进一步地，所述冷却罐内设置有烟气管，所述烟气管的内腔为烟气通道，所述烟气管外侧的冷却罐内腔为冷却通道，该种方式有利于冷却罐内冷却通道和烟气通道的设置，使得冷却罐的结构较为简单。
[0008]进一步地，所述烟气管在冷却罐内为螺旋状排布，用于增加电池热失控烟气的行
程，对热失控烟气的冷却更加充分。
[0009]吸附过程与压力有关。压力高，吸附进行得快。当压力升高时，吸附现象开始显著。所以憋压后，被吸附的物质就会吸附于吸附剂表面。基于此，将吸附罐的进烟口设置在吸附罐的顶端，出烟口设置在吸附罐的底端。同时，吸附罐优选设置为承压罐体，该罐体能够承受比较大的压力，从而可增加吸附效果。
[0010]进一步地，至少一个冷却罐的烟气出口处还设置有回流罐，该回流罐的数量根据电池的数量设置，可设置在第N个冷却罐的烟气出口，也可同时设置在多个冷却罐的烟气出口处，安装时，该回流罐的安装高度低于冷却罐的烟气出口高度，用于收集热失控烟气冷凝后的液态介质。该回流罐可为圆形罐体或方形罐体，其结构可为多样性，其能够将热失控烟气冷凝后的液态介质进行收集，由于该液态介质中主要物质为液态的电解液，将其收集后，可防止高温热失控烟气中的电解液经过冷却液化后，又被新的高温烟气汽化而重新带入烟气通道，将其收集后使得吸附材料所要处理的烟气变少，也避免电解液后续产生爆炸、燃烧的风险。
[0011]进一步地，第M个的吸附罐的出烟口处还设置有气体收集单元，用于收集处理后的热失控烟气，完全避免热失控烟气对环境产生影响，同时也避免产生二次爆炸的风险。
[0012]进一步地，所述冷却液为水或者乙二醇溶液，所述吸附材料为活性炭、分子筛或氧化铝，以上材质的使用，使得整个的装置的成本进一步降低。
[0013]进一步地，每个吸附罐内设置有多个间隔分布的多孔板,相邻的两个多孔板与吸附罐内壁形成吸附腔，所述吸附材料填充在部分吸附腔或全部吸附腔内，该种结构能够对吸附材料进行可靠安装，从而进一步保证了吸附效果。
[0014]进一步地，所述吸附罐的一端或两端设置有弹簧，所述弹簧的一端通过多孔板限位，另一端通过吸附罐限位，用于压紧和密实吸附材料，使其对热失控烟气进行充分吸附，同时，该结构具有缓冲作用，提高了吸附罐内部结构的抗震和稳定性。
[0015]和现有技术相比，本技术技术方案具有如下优点：
[0016]本技术提供的电池热失控烟气处理装置中，电池热失控烟气经过冷却罐中的烟气通道后可以充分降低温度，从而有助于提高后方吸附罐对烟气的吸附量，使得热失控烟气的吸附处理更加彻底，使得吸附罐的烟气出气口出来的气体尽量不可燃烧，使得其安全性大幅提升。同时，对电池热失控烟气在前端进行冷却处理后，能够增加后端吸附单元的使用寿命。
[0017]本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0018]图1本技术实施例1中电池热失控烟气处理装置的示意图；
[0019]图2本技术实施例1中冷却罐的结构示意图；
[0020]图3本技术实施例1中吸附罐的结构示意图；
[0021]图4本技术实施例2中电池热失控烟气处理装置的示意图；
[0022]图5本技术实施例2中冷却罐的结构示意图；
[0023]图6本技术实施例3中冷却罐的结构示意图。
[0024]附图标记：1
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冷却罐，2
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吸附罐，3
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回流罐，4
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气体收集单元，11
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冷却通道，12
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烟气管，13
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烟气通道，14
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冷却进口，15
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冷却出口，16
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烟气进口，17
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烟气出口，18
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分隔板，19
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进烟口，20
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出烟口，21
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多孔板，22
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吸附腔，23
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弹簧，24
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连接杆。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本技术的技术原理，目的并不是用来限制本技术的保护范围。
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池热失控烟气处理装置，其特征在于：包括冷却单元和吸附单元；所述冷却单元包括N个依次串联的冷却罐，每个冷却罐内设置有冷却液通过的冷却通道和电池热失控烟气通过的烟气通道，同时，所述冷却罐上设置有与冷却通道连通的冷却进口和冷却出口，以及与烟气通道连通的烟气进口和烟气出口，N为大于等于1的整数；所述吸附单元包括M个依次串联的吸附罐,每个吸附罐内填充有吸附材料，M为大于等于1的整数；第1个吸附罐的进烟口与第N个冷却罐的烟气出口连通，电池热失控烟气通过冷却罐进行冷却处理后再通过吸附罐进行吸附处理。2.根据权利要求1所述的电池热失控烟气处理装置，其特征在于：所述冷却罐内设置有烟气管，所述烟气管的内腔为烟气通道，所述烟气管外侧的冷却罐内腔为冷却通道。3.根据权利要求2所述的电池热失控烟气处理装置，其特征在于：所述烟气管在冷却罐内为螺旋状分布，用于增加电池热失控烟气通过的行程。4.根据权利要求1所述的电池热失控烟气处理装置，其特征在于：所述冷却罐的烟气进口设置在冷却罐的顶端，烟气出口设置在冷却罐的底端；所述吸附罐的进烟口设置在吸附罐的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李煜，雷政军，张三学，
申请(专利权)人：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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