电池热失控烟气处理装置、电池壳体及电池制造方法及图纸

技术编号:36511170 阅读:17 留言:0更新日期:2023-02-01 15:39
本发明专利技术提供一种电池热失控烟气处理装置、电池壳体及电池,属于电池领域,主要解决现有电池热失控烟气处理方式处理不彻底、处理装置体积较大等问题。该电池热失控烟气处理装置包括冷却吸附单元和点火单元;冷却吸附单元包括N个依次串联的罐体,N个罐体内填充有冷却材料和/或吸附材料,用于对电池热失控烟气进行冷却和/或吸附,N为大于等于1的整数;点火单元设置于第N个罐体的出口端,用于对经过冷却和/或吸附后的烟气进行点燃。该装置有助于提高后端冷却吸附腔对电池热失控烟气的冷却吸附效果,同时烟气流过的行程长,节省空间,组装方便;点火单元可消耗掉烟气中的可燃成分,防止吸附不充分,提高安全性。提高安全性。提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
电池热失控烟气处理装置、电池壳体及电池


[0001]本专利技术属于电池领域,具体涉及一种电池热失控烟气处理装置、电池壳体及电池。

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]中国专利CN109088109A公开了一种安全电池,其包括电池组件和安全气囊,在电池组件的泄压口处设置收集气囊,用于对电池热失控时产生的气体进行收集,随后采用惰性气体对热失控气体进行稀释,使得混合气体具有不燃性。但是,由于电池泄压口喷出的气体温度较高,因此对收集气囊的耐温性有较高的要求;此外,大容量电池一旦发生热失控,其释放的气体量非常大,在于数倍体积的惰性气体稀释后,其气囊体积非常大,且结构复杂;且该专利并未对烟气进行;因此该种收集加稀释的方式不适合大容量电池,仅仅适用于容量较小的电池。
[0004]中国专CN108417757A提供了一种安全型锂电池及其制备方法,该方案中的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功能,反而对其吸附的物质有脱附功能,虽然这一温度下吸附剂能吸收气化的电解液,但可能无法充分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。
[0005]由上述描述可知,现有的电池热失控烟气处理方式虽然能够对热失控烟气进行一定处理,但是存在处理不彻底,且处理装置体积较大、结构复杂等缺陷。

技术实现思路

[0006]为解决现有电池热失控烟气处理方式处理不彻底,且处理装置体积较大、结构复杂等缺陷等问题,本专利技术提供一种电池热失控烟气处理装置、电池壳体及电池。
[0007]为达到上述目的,本专利技术的技术方案是:
[0008]一种电池热失控烟气处理装置,包括冷却吸附单元和点火单元;
[0009]所述冷却吸附单元包括N个依次串联的罐体,N个所述罐体内填充有冷却材料和/或吸附材料,用于对电池热失控烟气进行冷却和/或吸附,N为大于等于1的整数;
[0010]所述点火单元设置于第N个所述罐体的出口端,用于对经过冷却和/或吸附后的烟气进行点燃。
[0011]优选的,N个所述罐体线性排布为一排,或者线性排布为U形,或者线性排布为V形,或者线性排布为L形。
[0012]优选的,每个罐体内设置有X个多孔板,相邻的两个多孔板与罐体内壁形成冷却吸附腔,所述冷却材料和/或吸附材料填充在部分冷却吸附腔或全部冷却吸附腔内,X为大于等于2的整数。
[0013]优选的,相邻多孔板通过连接杆轴向连接。
[0014]优选的,相邻的罐体通过弯管或软管串联,所述弯管内形成电池热失控烟气通过的缓冲回流腔。
[0015]优选的,第N个所述罐体上还固定设置有防回火单元。
[0016]优选的,第N个所述罐体与所述点火单元之间还设有收集单元。
[0017]优选的,所述点火单元为脉冲点火器;所述点火单元还包括进气口,用以通入空气,与热失控烟气混合点燃。
[0018]和现有技术相比,本专利技术技术方案具有如下优点:
[0019]1.本专利技术提供的电池热失控烟气处理装置中,N个冷却和/或吸附罐体任意组合串联,电池热失控烟气通过冷却罐体降低温度与流量,通过吸附罐体进行吸附处理,使得烟气流过的行程较长,对电池热失控烟气的处理更加彻底,使得其安全性大幅提升。
[0020]2.本专利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吸附腔可以降低烟气的温度与流量,从而有助于提高后方冷却吸附腔对烟气的吸附量,提高了净化效果。同时,对电池热失控烟气在前端进行冷却处理后,使得后端的处理装置的使用寿命增加。
[0021]3.本专利技术提供的电池热失控烟气处理装置中,为防止经过N个罐体的冷却和/或吸附后氢气、一氧化碳、甲烷等可燃成分仍存在,于第N个罐体的出口端设置了点火单元,用于对经过冷却和/或吸附后的烟气进行点燃,可消耗掉烟气中的可燃成分,防止烟气中的可燃物质进入空气中造成安全事故。
[0022]4.本专利技术提供的电池热失控烟气处理装置中,N个罐体可根据安装空间的要求进行排布,可排布为一排、U形、V形或L形等多种形式,满足各种安装要求,且节省空间。
[0023]5.本专利技术提供的电池热失控烟气处理装置中,N个罐体可通过弯管进行组装,使得其安装和拆卸方便,适用于现有大部分单体电池和组装电池,且无需对现有电池的结构进行更改,处理成本较低,适用范围较广。
[0024]6.本专利技术提供的电池热失控烟气处理装置中,收集单元可将烟气中的可燃成分收集起来,气体量达到阈值后在出口端进行点燃,若未达到阈值则不启动点火单元,增加了收集单元作为点火单元之前的一道防线,提高了安全性。
[0025]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本专利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
[0026]图1为本专利技术实施例中电池热失控烟气处理装置的结构示意图之一;
[0027]图2为本专利技术实施例中电池热失控烟气处理装置的结构示意图之二;
[0028]图3为本专利技术实施例中电池热失控烟气处理装置的结构示意图之三;
[0029]图4为本专利技术实施例中电池热失控烟气处理装置的结构示意图之四;
[0030]附图标记:1

冷却吸附单元,2

点火单元,3

罐体,4

弯管,5

收集单元。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。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专利技术的技术原理,目的并不是用来限制本专利技术的保护范围。
[0032]本专利技术提供的电池热失控烟气处理装置包括冷却吸附单元和点火单元;冷却吸附单元包括N个依次串联的罐体,N个罐体内填充有冷却材料和/或吸附材料,用于对电池热失控烟气进行冷却和/或吸附,N为大于等于1的整数;点火单元设置于第N个罐体的出口端,用于对经过冷却和/或吸附后的烟气进行点燃。
[0033]本专利技术对罐体的排布方式、内部结构不进行限定本文档来自技高网
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【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:包括冷却吸附单元和点火单元;所述冷却吸附单元包括N个依次串联的罐体,N个所述罐体内填充有冷却材料和/或吸附材料,用于对电池热失控烟气进行冷却和/或吸附,N为大于等于1的整数;所述点火单元设置于第N个所述罐体的出口端,用于对经过冷却和/或吸附后的烟气进行点燃。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:N个所述罐体线性排布为一排,或者线性排布为U形,或者线性排布为V形,或者线性排布为L形。3.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:每个罐体内设置有X个多孔板,相邻的两个多孔板与罐体内壁形成冷却吸附腔,所述冷却材料和/或吸附材料填充在部分冷却吸附腔或全部冷却吸附腔内,X为大于等于2的整数。4.根据权利要求3所述的电池热失控...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩晓宇雷政军张三学
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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