[实用新型]一种锂离子电池热失控气体处理装置

说明书

本实用新型提供一种锂离子电池热失控气体处理装置，包括集气模块、气体预处理模块、气体处理模块；气体预处理模块包括预处理罐和稀释气体罐；集气模块、稀释气体罐均与预处理罐连通；预处理罐与气体处理模块连通；预处理罐初始状态为负压状态；预处理罐与稀释气体罐、气体处理模块之间的连通管路串接有阀门、流量计；预处理罐上还设置有压力计；热失控气体通过集气模块收集进入预处理罐，预处理罐内还设置有冷却单元。本实用新型可以将预制舱里的热失控气体进行有序收集，并传输至预制舱外的安全位置进行稀释、惰化、冷却、分解、转化等安全处理，最后排出预制舱。整个处理过程安全、稳定、高效，可以避免热失控气体在预制舱内聚集，降低气体燃爆风险。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池安全技术领域，具体来说是一种锂离子电池热失控气体处理装置。

背景技术

新型储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备，是实现碳达峰碳中和目标的重要支撑。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、体积小质量轻、绿色环保等特点，成为目前应用最为广泛的电化学储能技术。但是，锂离子电池仍未达到本质安全，一旦电池处于短路、过热、挤压等滥用条件下，电池可能产生大量热量，引发内部电解液和电极材料的链式反应，进而发生热失控。并且，锂离子电池在储能预制舱里的工作环境相对密闭，数量巨大。当锂离子电池发生热失控时，会产生大量气体，具有可燃性。气体在密闭空间内积聚，与空气混合形成可燃性气体混合物，当其浓度达到爆炸极限时，极易发生可燃气体爆燃或爆炸。此外，热失控气体还具有危害很高的毒性。在储能预制舱中，可燃、有毒有害气体浓度急剧增加，大大增加了人员操作和救援的危险性。目前，锂离子电池发生火灾时，储能预制舱配备的消防灭火剂，只能扑灭明火，不具备快速、持续降温的功能，无法有效阻断电池热失控反应，易出现复燃现象，并且缺少针对热失控气体的缺乏有效防范措施和处理措施，当明火被扑灭后，仍然具有复燃和爆炸的风险，危及运维人员及救援人员的生命安全。

因此，需要开发锂离子电池热失控气体处理装置，将电池发生热失控时产生的可燃、有毒有害气体进行安全有效的处理，降低气体燃爆风险和毒性、污染，保障相关人员的安全。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何够安全、稳定、高效地处理锂离子电池热失控气体，避免热失控气体在储能系统或预制舱内聚集，降低气体燃爆风险和毒性、污染。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种锂离子电池热失控气体处理装置，包括集气模块、气体预处理模块、气体处理模块；所述气体预处理模块包括预处理罐和稀释气体罐；所述集气模块、稀释气体罐均与预处理罐连通；所述预处理罐与气体处理模块连通；所述预处理罐初始状态为负压状态；所述预处理罐与稀释气体罐、气体处理模块之间的连通管路上串接有阀门、流量计；所述预处理罐上还设置有压力计；

所述热失控气体通过集气模块收集进入预处理罐，稀释气体从稀释气体罐进入预处理罐与热失控气体混合使其惰化；所述预处理罐内的惰化的气体抽至所述气体模块后恢复初始负压状态；所述预处理罐内还设置有冷却单元。

本实用新型提供的锂离子电池热失控气体处理装置的有益效果在于：可以将预制舱里多个不同位置的锂离子储能电池产生的热失控气体进行有序收集，并传输至预制舱外的安全位置进行稀释、惰化、冷却、分解、转化等安全处理，最后排出预制舱。整个处理过程安全、稳定、高效，可以避免热失控气体在预制舱内聚集，降低气体燃爆风险，减少气体毒性和污染，保障运维及救援人员的人身安全。尤其是将预处理罐的初始状态设计为负压状态，可以保证热失控气体进入预处理罐的安全性。

进一步的，在所述集气模块与气体预处理模块之间串接有第一抽气风机，在预处理模块与气体处理模块之间串接有第二抽气风机。

进一步的，所述阀门为电磁阀。

进一步的，还包括控制模块，所述电磁阀、流量计、压力计、第一抽气风机、第二抽气风机均与控制模块通讯连接。