一种电池热失控烟气冷却装置、冷却系统及电池制造方法及图纸

技术编号:36684258 阅读:14 留言:0更新日期:2023-02-27 19:45
本实用新型专利技术提供一种电池热失控烟气冷却装置、冷却系统及电池,主要解决现有电池热失控烟气处理方式处理不彻底以及产生二次爆炸的问题。该电池热失控烟气冷却装置包括冷却壳体和蜂窝陶瓷柱体;冷却壳体至少包括第一壳体和第二壳体,第一壳体和第二壳体围合形成封闭的腔体;蜂窝陶瓷柱体设置在封闭的腔体内,热失控烟气通过进气口进入冷却壳体内,蜂窝陶瓷柱体对热失控烟气进行冷却,最后通过排气口排出。该蜂窝陶瓷柱体为多孔结构,其结构稳定,安装方便,过滤均匀,能够较好的对热失控烟气进行冷却,使电池的安全性大幅提升。同时,该电池热失控烟气冷却装置为模块化装置,能够较为方便的进行安装和拆卸。便的进行安装和拆卸。便的进行安装和拆卸。

【技术实现步骤摘要】
一种电池热失控烟气冷却装置、冷却系统及电池


[0001]本技术属于电池领域,具体涉及一种电池热失控烟气冷却装置、冷却系统及电池。

技术介绍

[0002]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,温度会进一步升高,当温度达到极限时,电池的热平衡会被破坏,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。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]中国专利申请CN114597537A提供了一种电池模组结构,该电池模组结构包括多个排气道、仿形板和储能单元。多个排气道相互独立地设置于下箱体的底部;仿形板固定连接于下箱体,并且封闭多个排气道,仿形板包括多个散热孔,散热孔连通排气道;储能单元包括多个电芯,多个电芯固定连接于仿形板,且与多个散热孔一一对应。该电池模组结构中,相互独立地设置于下箱体底部的排气道能够对电芯热失控产生的高温高压气体进行定向排放。该结构虽然能够对热失控气体进行定向排放,但是,排放的热失控烟气会对环境产生污染,同时高温的热失控气体可能会产生二次爆炸。

技术实现思路

[0005]为解决现有电池热失控烟气处理方式处理不彻底以及产生二次爆炸的问题,本技术提供一种电池热失控烟气冷却装置、冷却系统及电池。
[0006]为达到上述目的,本技术的技术方案是:
[0007]一种电池热失控烟气冷却装置,包括冷却壳体和蜂窝陶瓷柱体;所述冷却壳体至少包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和第二壳体围合形成封闭的腔体;所述蜂窝陶瓷柱体设置在封闭的腔体内;所述第一壳体和/或第二壳体上设置有进气口和排气口,所述热失控烟气通过进气口进入冷却壳体内,通过蜂窝陶瓷柱体实现冷却,并通过排气口排出。
[0008]进一步地,所述蜂窝陶瓷柱体的多孔结构上设置有金属涂层,用于吸附热失控烟气中的可燃气体。
[0009]进一步地,所述金属涂层为铑层、铂层、钯层中的至少一种。
[0010]进一步地,所述冷却壳体内设置有弹簧,所述弹簧设置在蜂窝陶瓷柱体的一端或
两端,用于对蜂窝陶瓷柱体实现缓冲和保护。
[0011]进一步地,所述冷却壳体内设置有环形限位凸起,用于对蜂窝陶瓷柱体进行限位。
[0012]进一步地,所述冷却壳体为圆形罐体,包括中间筒体、第一盖板和第二盖板,所述第一盖板和第二盖板设置在中间筒体的两端,或者,所述冷却壳体为圆形罐体,包括第一半圆形壳体和第二半圆形壳体。
[0013]进一步地,所述蜂窝陶瓷柱体为圆柱体,所述圆柱体填充满冷却壳体内。
[0014]同时,本专利技术还可以提供一种电池热失控烟气冷却系统,包括N个上述电池热失控烟气冷却装置,N个电池热失控烟气冷却装置通过软管实现串联,N为大于等于2的整数。
[0015]进一步地,第1个冷却壳体的进气口处设置有冷却回流罐,用于存贮电解液,第N个冷却壳体的排气口处连接有集气装置。
[0016]此外,本专利技术还提供一种电池,包括上述的电池热失控烟气冷却装置或电池热失控烟气冷却系统,所述进气口与电池壳体的泄爆口或泄爆管连接。
[0017]和现有技术相比,本技术技术方案具有如下优点:
[0018]本技术提供的电池热失控烟气冷却装置包括冷却壳体和蜂窝陶瓷柱体,蜂窝陶瓷柱体设置在冷却壳体内,该蜂窝陶瓷柱体为多孔结构,其结构稳定,安装方便,过滤均匀,烟气通过的行程较长,增加了抗热冲击性能,能够对热失控烟气进行较好的冷却,确保排气口出来的气体不可燃烧,避免二次爆炸的风险,使电池的安全性大幅提升。同时,该蜂窝陶瓷柱体为柱体结构,能够较为方便的进行安装和拆卸,其与冷却壳体形成的冷却装置为模块化装置,能够方便的进行组装和拆卸。
[0019]本技术的其它优点、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
[0020]图1为本技术实施例1中电池热失控烟气冷却装置示意图一;
[0021]图2为本技术实施例1中电池热失控烟气冷却装置示意图二;
[0022]图3为本技术实施例1中蜂窝陶瓷柱体的示意图;
[0023]图4为本技术实施例2中电池热失控烟气冷却装置的示意图一;
[0024]图5为本技术实施例2中电池热失控烟气冷却装置的示意图二;
[0025]图6本技术实施例3和实施例4中电池热失控烟气冷却系统示意图一;
[0026]图7本技术实施例3和实施例4中电池热失控烟气冷却系统示意图二。
[0027]附图标记:1

电池热失控烟气冷却装置,2

软管,3

冷却回流罐,4

集气装置,11

冷却壳体,12

蜂窝陶瓷柱体,13

进气口,14

排气口,15

弹簧,16

限位凸起,111

中间筒体,112

第一盖板,113

第二盖板,114

第一半圆形壳体,115

第二半圆形壳体。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。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技术的技术原理,目的并不是用来限制本技术的保护范围。
[0029]本技术提供的电池热失控烟气冷却装置包括冷却壳体和蜂窝陶瓷柱体,该冷
却壳体至少包括第一壳体和第二壳体,第一壳体和第二壳体围合形成封闭的腔体,蜂窝陶瓷柱体设置在封闭的腔体内;第一壳体和/或第二壳体上设置有进气口和排气口,热失控烟气通过进气口进入冷却壳体内,通过蜂窝陶瓷柱体实现冷却,并通过排气口排出。此外,该蜂窝陶瓷柱体为基材,涂敷一层含有金属催化剂铂、铑、钯等贵金属的涂层,使得蜂窝陶瓷柱体不仅能够冷却热失控烟气,还可以处理一氧化碳、碳氢化合物、氢气等可燃气体,从而可以吸收烟气热量和降低挥发气体的总量,使得排气口排出的气体不可燃烧。
[0030]本实用新本文档来自技高网
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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冷却装置,其特征在于:包括冷却壳体和蜂窝陶瓷柱体;所述冷却壳体至少包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和第二壳体围合形成封闭的腔体;所述蜂窝陶瓷柱体设置在封闭的腔体内;所述第一壳体和/或第二壳体上设置有进气口和排气口,所述热失控烟气通过进气口进入冷却壳体内,通过蜂窝陶瓷柱体实现冷却,并通过排气口排出。2.根据权利要求1所述的电池热失控烟气冷却装置,其特征在于:所述蜂窝陶瓷柱体的多孔结构上设置有金属涂层,用于吸附热失控烟气中的可燃气体。3.根据权利要求2所述的电池热失控烟气冷却装置,其特征在于:所述金属涂层为铑层、铂层、钯层中的至少一种。4.根据权利要求1至3任一所述的电池热失控烟气冷却装置,其特征在于:所述冷却壳体内设置有弹簧,所述弹簧设置在蜂窝陶瓷柱体的一端或两端,用于对蜂窝陶瓷柱体实现缓冲和保护。5.根据权利要求4所述的电池热失控烟气冷却装置,其特征在于:所述冷却壳体内设置有环形限位凸起,用于对蜂窝陶瓷柱体进行限位。6.根据权利要求5所述的...

【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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