[实用新型]一种锂电池全生命周期的充氮气安全防护系统

说明书

本实用新型公开了一种锂电池全生命周期的充氮气安全防护系统，包括集装箱和外置安全防护装置，集装箱内设有若干个电池架，外置安全防护装置上的第一管路连接在第一进气口上，外置安全防护装置上的第二管路连接在第二进气口上，第一管路上依次连接有氮气调温单元、气体循环单元和充氮单元，第二管路的末端连接在气体循环单元上，集装箱在靠近第一进气口内侧设有氮气输出监测单元。氮气调温单元、气体循环单元、充氮单元和氮气输出监测单元均与中央控制系统连接，保护用电设备和系统的安全，集装箱长期处于低氧恒温的环境，有助于电池的正常工作，可延长电池使用寿命，并提高整个集装箱的安全性。

技术领域

本实用新型涉及锂电池安全防护技术领域，具体来说，涉及一种锂电池全生命周期的充氮气安全防护系统。

背景技术

锂离子电池在20世纪90年代初步进入产业化时，主要应用于各种便携式电子产品。锂离子电池因其能量高、循环性能稳定、环境友好且无记忆效应，很快就受到了市场的认可。随着锂离子电池的生产技术不断提升、成本不断降低，应用领域也不断扩大，如电子产品、交通动力电源、储备装置等都用到了锂离子电池，极大地便利了人们的生活和出行。

可锂离子电池造福人类的同时，同样存在着潜在的危险，锂电池燃烧爆炸的安全事故，一般不是所有电芯同时发生热失控引起的，而是其中的某一节电芯热失控，热量迅速传递诱导整个系统发生爆炸。目前储能电站的预警消防系统主要是在储能柜/电池柜的顶部设置多个温感、烟感探测器，来监控储能系统的运行情况，安装七氟丙烷、气溶胶等气体灭火装置，发生火灾时进行灭火。

现有技术中，对储能柜/电池柜的整体进行监控，当单体电池发生热失控时，可能检测不到异常信号或异常信号反馈不及时，很容易发生电池热失控连锁扩散而引发更大的火灾。当检测到火情时，再启动灭火装置在整个储能站喷射灭火剂，不能快速、有效地灭绝火源。而且，电池起火易复燃，常见的集装箱/储能柜配备的灭火剂都是液态存储，存储量有限。如果电池发生复燃，灭火剂一时不到位，会造成很大的人身和财产损失。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种锂电池全生命周期的充氮气安全防护系统，能够给锂电池组提供一个适温低氧的环境，降低锂电池热失控扩散的概率，抑制锂电池燃烧和复燃，提高安全性。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂电池全生命周期的充氮气安全防护系统，包括集装箱和外置安全防护装置，所述集装箱内设有若干个电池架，所述集装箱左右两端分别设有第一进气口和第二进气口，所述外置安全防护装置上的第一管路连接在所述第一进气口上，所述外置安全防护装置上的第二管路连接在所述第二进气口上，所述第一管路上依次连接有氮气调温单元、气体循环单元和充氮单元，所述第二管路的末端连接在所述气体循环单元上，所述集装箱在靠近第一进气口内侧设有氮气输出监测单元，所述氮气调温单元、气体循环单元、充氮单元和氮气输出监测单元均与中央控制系统连接。

进一步地，所述第一进气口和所述第二进气口均可双向流通。

进一步地，所述氮气调温单元、气体循环单元、充氮单元、氮气输出监测单元和中央控制系统均设置在所述外置安全防护装置内。

进一步地，所述气体循环单元的循环管路上依次设有第一电磁三通阀、管道风机和第二电磁三通阀，所述第一电磁三通阀的左右两通分别连接有氮气调温单元和充氮单元，所述第一电磁三通阀第三通通过循环管路连接在所述第二电磁三通阀的第一通上，所述第二电磁三通阀的两通分别连接有第二管路和通往外侧的通管。

进一步地，所述充氮单元在所述第一管路从右至左依次设有制氮机、压缩机和储氮罐。

进一步地，所述氮气输出监测单元包括氧气探测器、温感探测器、烟感探测器、综合气体探测器和气压检测器。