一种电池热失控烟气处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电池热失控烟气处理系统，主要解决现有电池热失控烟气处理装置维修更换成本较高的问题。该电池热失控烟气处理系统包括第一汇流管、第二汇流管、多个热失控烟气处理装置和多个控制阀；多个热失控烟气处理装置的进口均与第一汇流管连接，出口均与第二汇流管连接；多个控制阀一一对应设置在多个热失控烟气处理装置进口侧的管路上。本实用新型专利技术系统中，各热失控烟气处理装置的控制阀根据热失控烟气的压力不同分别打开，可根据热失控烟气产生量来确定部分或全部的热失控烟气处理装置参与热失控烟气处理过程，节省了热失控烟气处理装置在少量电池热失控的使用量，进而减少了后期的维修更换成本。减少了后期的维修更换成本。减少了后期的维修更换成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电池热失控烟气处理系统


[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系统。

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，电池的热平衡被破坏，出现“热失控”现象，产生大量的可燃气体，最终会导致电池内部着火，严重时引发爆炸，对使用者的人身安全造成隐患。
[0003]电池失控后产生大量烟气，其成分主要包括汽化电解液、CO、CO2、H2、HF、HCl、SO2及CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8等烃类气体，目前，主要通过冷却、吸附对热失控烟气进行处理。例如，中国专利CN114843645A公开了一种电池热失控烟气吸附装置、电池壳体、电池及电池箱体。该电池热失控烟气吸附装置包括冷却单元和吸附单元；冷却单元包括N个冷却罐体，每个冷却罐体内填充有冷却材料；吸附单元包括M个吸附罐体,每个吸附罐体内填充有吸附材料；N个冷却罐体和M个吸附罐体任意组合串联，使得电池热失控烟气通过冷却罐体降低温度与流量，并通过吸附罐体进行吸附处理。
[0004]现有储能设备为满足容量要求，一般采用多个电池通过串并联的形式构成。为保证整个储能设备的安全性，以上吸附罐体的数量需满足所有电池热失控时的情况。但是，当储能设备中的单个或少量电池发生热失控时，热失控烟气依次通过多个串联的吸附罐体，使得多个串联的吸附罐体均参与了热失控烟气的处理。后期对储能设备更换维修时，需对所有的吸附罐体进行更换，整个热失控烟气处理装置的维修更换成本较高。

技术实现思路

[0005]为解决现有电池热失控烟气处理装置维修更换成本较高的问题，本技术提供一种电池热失控烟气处理系统。
[0006]为达到上述目的，本技术的技术方案是：
[0007]本技术提供的电池热失控烟气处理系统包括第一汇流管、第二汇流管、多个热失控烟气处理装置和多个控制阀；多个热失控烟气处理装置的进口均与第一汇流管连接，出口均与第二汇流管连接；多个控制阀一一对应设置在多个热失控烟气处理装置进口侧的管路上，用于分别控制热失控烟气是否进入相应的热失控烟气处理装置中。本技术系统中，各热失控烟气处理装置的控制阀根据热失控烟气的压力不同选择部分开启或者全部开启，也就是说可根据热失控烟气产生量来确定部分或全部的热失控烟气处理装置参与热失控烟气处理过程，相比现有方式节省了在少量热失控烟气产生时，热失控烟气处理装置的使用量，进而减少了后期的维修更换成本。
[0008]上述多个控制阀根据第一汇流管内热失控烟气的压力进行开启，具体可为压力阀或电磁阀，采用电磁阀时，需与压力检测装置配合使用。以上多个控制阀的开启压力可设置
为相同，也可设置为不同；其具体可通过以下几种方式实现安装：
[0009]第一、多个控制阀的开启压力相同，各控制阀串联设置在第一汇流管上，此时，第1个控制阀设置在第1个热失控烟气处理装置进口与电池之间第一汇流管上，其它的控制阀设置在相邻热失控烟气处理装置进口之间的第一汇流管上；
[0010]第二，多个控制阀的开启压力不同(多个控制阀的开启压力可设置为部分不同，也可设置为完全不同)。此时，第1个控制阀设置在第1个热失控烟气处理装置进口与电池之间第一汇流管上，其它的控制阀设置在相邻热失控烟气处理装置进口之间的第一汇流管上；
[0011]第三，多个控制阀的开启压力不同时(多个控制阀的开启压力可设置为部分不同，也可设置为完全不同)。此时，各控制阀设置在热失控烟气处理装置的进口与第一汇流管连接的第一支管路上，该种方式不仅方便控制阀的安装，第一汇流管还可采用整管进行安装，整体结构相对简单。
[0012]以上三种安装方式均在电池热失控时，可根据热失控烟气的压力打开相应数量的热失控烟气处理装置，使其满足相应数量热失控电池的热失控烟气处理。优选的，上述多个热失控烟气处理装置的控制阀的开启压力依次增大。该种方式可最大程度减少热失控烟气处理装置的参与吸附的数量。
[0013]进一步地，所述热失控烟气处理装置的出口处还设置有单向阀，该单向阀不仅能够避免第二汇流管中的热失控烟气进入未参与吸附的热失控烟气处理装置中，还可以对热失控烟气有一定的憋压效果，提升了吸附效果。考虑安装的便捷性，该单向阀连接在热失控烟气处理装置的出口与第二汇流管连接的第二支管路上。
[0014]进一步地，上述热失控烟气处理装置包括外壳体和设置在外壳体内的多个吸附芯；每个吸附芯上设置有烟气进口和烟气出口，且多个吸附芯的烟气进口均与外壳体的进口连通，烟气出口均与外壳体的出口连通；所述吸附芯的烟气进口内设置有密封部，且各密封部的开启压力大于等于该热失控烟气处理装置控制阀的开启压力。上述多个吸附芯的密封部的开启压力至少部分不同，优选为各吸附芯的密封部的开启压力依次增加。各密封部可根据热失控烟气处理装置进口的热失控烟气压力选择性开启，热失控烟气处理装置内的部分吸附芯参与热失控烟气的处理，后期维护时，仅需更换部分吸附芯即可，避免更换整个热失控烟气处理装置，进一步减少了后期维修和更换的成本。
[0015]进一步地，上述多个吸附芯内填充的吸附介质可相同或不同，优选的，多个吸附芯内填充有不同吸附速率的吸附介质，且吸附介质的吸附速率根据各吸附芯的密封部开启压力依次增加，该种方式可以提升热失控烟气的吸附处理速率，对热失控烟气进行充分的吸附处理。
[0016]上述吸附芯的烟气进口、烟气出口与外壳体的进口、出口可通过多种方式连接，例如可采用管路连接等。但是，考虑整个装置的安装和拆卸，以及结构的简单性，上述外壳体内腔包括相互独立的缓流腔、吸附腔和汇流腔；多个吸附芯均位于所述吸附腔内部，且各吸附芯的烟气进口均与缓流腔连通，烟气出口均与汇流腔连通。
[0017]进一步地，所述外壳体内设有至少两个支撑板，其中的两个支撑板将外壳体内腔分隔为缓流腔、吸附腔和汇流腔，所述支撑板上设置有多个与吸附芯形状相同的通孔，所述吸附芯穿过通孔，支撑板对多个吸附芯进行稳定的支撑。该支撑板既能够对外壳体内腔进行分隔，还能够对吸附芯进行支撑。
[0018]进一步地，所述密封部为泄压膜，泄压膜使得吸附芯的端盖结构简单，只需在端盖上设开口，泄压膜位于该开口内即可。
[0019]进一步地，上述外壳体和吸附芯的壳体均为圆形壳体，圆形壳体的耐压性较好。
[0020]和现有技术相比，本技术技术方案具有如下优点：
[0021]本技术电池热失控烟气处理系统可根据热失控烟气的压力开启不同数量的热失控烟气处理装置，使热失控烟气处理装置的数量满足热失控烟气的处理要求，该种方式能够节省热失控烟气处理装置在前期热失控的使用量，避免后期更换全部的热失控烟气处理装置，减少了维修更换成本。
[0022]本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池热失控烟气处理系统，其特征在于，包括第一汇流管、第二汇流管、多个热失控烟气处理装置和多个控制阀；多个热失控烟气处理装置的进口均与第一汇流管连接，出口均与第二汇流管连接；多个控制阀一一对应设置在多个热失控烟气处理装置进口侧的管路上。2.根据权利要求1所述的电池热失控烟气处理系统，其特征在于，多个控制阀的开启压力相同，且各控制阀串联设置在第一汇流管上。3.根据权利要求1所述的电池热失控烟气处理系统，其特征在于，多个控制阀的开启压力至少部分不同。4.根据权利要求3所述的电池热失控烟气处理系统，其特征在于，所述控制阀设置在热失控烟气处理装置的进口与第一汇流管连接的第一支管路上。5.根据权利要求3所述的电池热失控烟气处理系统，其特征在于，多个控制阀串联设置在第一汇流管上。6.根据权利要求1所述的电池热失控烟气处理系统，其特征在于，所述热失控烟气处理装置的出口与第二汇流管连接的第二支管路上设有单向阀。7.根据权利要求1至6任一所述的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：张三学，李鹏，
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：