本发明专利技术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。本发明专利技术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。风险。风险。
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池热失控气体处理装置
[0001]本专利技术涉及锂离子电池安全
，具体来说是一种锂离子电池热失控气体处理装置。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]如公布号为CN11285849A公开的一种检测锂离子电池热失控产气的装置和方法，包括：气体收集罐，用于收集锂离子电池热失控产生的气体；量热仪，所述量热仪与所述气体收集罐的第一入口连接；惰性气体罐，所述惰性气体罐与所述气体收集罐的第二入口连接；气相色谱仪，所述气体收集罐的第一出口与所述气相色谱仪连接；其中，在所述量热仪与所述气体收集罐之间设有第一密闭阀门；在所述惰性气体罐与所述气体收集罐之间设有第二密闭阀门；在所述气体收集罐与所述气相色谱仪之间设有第三密闭阀门。本专利技术通过将电池量热仪和气相色谱仪的联合使用，能够实时、快速、准确的测试出锂离子电池热失控后产生气体的成分以及比例。该装置不涉及到热失控气体爆炸的问题，只是检测气体。该方案中的惰性气体并不是为了稀释热失控气体，而是1)作为气相色谱仪的吹扫气，避免空气对热失控气体成分分析的影响；2)作为热失控气体的载气，在热失控气体很少的时候也能帮助热失控气体进入气相色谱仪。此外，可能因为考虑到气体成分分析的关系，惰性气体只能选择氩气这种稀有气体。
技术实现思路
[0005]本专利技术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。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0007]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；
[0008]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。
[0009]本专利技术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。
[0010]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。
[0011]进一步的，所述阀门为电磁阀。
[0012]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。
[0013]进一步的，所述的预处理罐的罐壁为波纹状。
[0014]进一步的，所述冷却单元为在预处理罐内设置有冷却层，所述冷却层内放置有冷却材料。
[0015]进一步的，所述冷却层为在预处理罐内设置有网状隔板，所述网状隔板与预处理罐罐壁之间形成容纳所述冷却材料，从而形成所述冷却层；热失控气体进入预处理罐后穿过冷却层进入隔板另一侧。
[0016]进一步的，所述气体处理模块包括气体处理罐，在所述气体处理罐内布设有过滤网架，在过滤网架内填充有吸附材料。
[0017]进一步的，所述集气模块包括集气罩、导气管、所述集气罩通过导气管与所述预处理模块连通；在所述导气管上串接有单向阀。
[0018]进一步的，所述集气罩有多个，分布在电池预制舱内的不同位置。
[0019]本专利技术的优点在于：
[0020]本专利技术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。
[0021]采用流量计、压力计等获取流量和压力，联合控制模块可实现自动控制进气量和进气压力，保证整个设备的安全性。
[0022]在预处理罐内设计冷却层，可降低热失控气体的温度，进一步保证惰化混合气体的安全性已经排放要求。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的实施例提供的锂离子电池热失控气体处理装置的整体结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的实施例提供的锂离子电池热失控气体处理装置的预处理罐的内部示意图；
[0025]图3为本专利技术的实施例提供的锂离子电池热失控气体处理装置的预处理罐的俯视图；
[0026]图4为本专利技术的实施例提供的锂离子电池热失控气体处理装置的气体处理模块的内部示意图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]如图1所示，本实施例提供了一种锂离子电池热失控气体处理装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池热失控气体处理装置，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池热失控气体处理装置，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池热失控气体处理装置，其特征在于，所述阀门为电磁阀。4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池热失控气体处理装置，其特征在于，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。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昌豪，汪书苹，张佳庆，程宜风，单志林，任晓迪，金凯强，章彬彬，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国科学技术大学中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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