一种含有电池热失控烟气处理装置的储能系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种含有电池热失控烟气处理装置的储能系统，主要解决现有热失控处理装置无法对热失控烟气进行充分处理以及存在安全隐患的问题。该储能系统包括箱体、电池热失控烟气处理装置和多个电池；多个电池设置在箱体内，电池热失控烟气处理装置包括冷却单元、回流单元和点火单元；冷却单元包括N个依次串联的冷却罐，第1个冷却罐的进口与汇流管的出口连通；回流单元包括至少一个回流罐，回流罐设置在至少一个冷却罐的出口处；点火单元与第N个冷却罐的出口连接。热失控烟气依次通过N个冷却罐冷却处理后冷却罐内产生的液态介质回流至回流罐内，同时残留的热失控烟气再通过点火单元在箱外进行点燃处理。点火单元在箱外进行点燃处理。点火单元在箱外进行点燃处理。

【技术实现步骤摘要】
一种含有电池热失控烟气处理装置的储能系统


[0001]本技术属于电池领域，具体涉及一种含有电池热失控烟气处理装置的储能系统。

技术介绍

[0002]由于锂电池具有能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低等优点，逐渐成为储能的主流产品。锂电池储能系统的大规模应用，对于保障电网安全稳定运行做出了突出贡献。
[0003]随着锂电池储能系统的规模应用，其火灾危险性也逐渐被重视，由于储能系统中电池组高度聚集，在电池过充过放、过热、机械碰撞等因素影响下，容易引起电池隔膜崩溃和内部短路，从而导致热失控，最终导致电池内部着火，严重时引发爆炸，造成安全隐患。
[0004]中国专利CN217109583U公开了一种电池及储能系统泄爆后的烟气点火装置，该烟气点火装置包括燃烧腔、点火装置以及触发装置，点火装置置于燃烧腔内，触发装置与点火装置连接，燃烧腔用于储存电池发生热失控时产生的可燃混合气和助燃气，触发装置用于根据可燃混合气的压力和/或温度触发点火装置将可燃混合气点燃。
[0005]但是，上述储能系统的多个电池热失控时，热失控烟气中含有一定汽化的电解液，点火装置对热失控烟气点燃时，汽化的电解液在燃烧腔内与可燃气体一起被点燃，此时，会产生大量的燃烧火焰，但是，上述燃烧是在燃烧腔内进行，由于燃烧腔内的助燃气限制，热失控烟气和汽化的电解液无法进行充分燃烧，进而无法对热失控烟气和汽化的电解液进行充分处理，同时，大量的燃烧火焰还可能会对点火装置附近的器件产生影响，存在一定的安全隐患。

技术实现思路

[0006]为解决现有储能系统的热失控处理装置无法对热失控烟气和汽化的电解液进行充分处理以及存在安全隐患的问题，本技术提供一种含有电池热失控烟气处理装置的储能系统。
[0007]为达到上述目的，本技术的技术方案是：
[0008]本技术提供的储能系统包括箱体、电池热失控烟气处理装置和多个电池；多个电池设置在箱体内，且多个电池的泄压口与多个泄压管的进口一一对应连接，多个泄压管的出口均与汇流管连通；所述电池热失控烟气处理装置包括冷却单元、回流单元和点火单元；所述冷却单元包括N个依次串联的冷却罐，每个冷却罐内设置有冷却介质，第1个冷却罐的进口与汇流管的出口连通，N为大于等于1的整数；所述回流单元包括至少一个回流罐，所述回流罐设置在至少一个冷却罐的出口处，且回流罐的安装高度低于冷却罐出口的高度；所述点火单元设置在箱体外，并与第N个冷却罐的出口或与第N个冷却罐所连接的回流罐的出口连接；电池热失控烟气依次通过N个冷却罐冷却处理后冷却罐内产生的液态介质回流至回流罐内，同时残留的热失控烟气再通过点火单元在箱外进行点燃处理。上述系统
通过冷却单元和回流单元对热失控烟气中的电解液进行冷却和收集，避免电解液与可燃烟气一起在点火单元处点燃，从而解决了现有储能系统的热失控处理装置无法对热失控烟气进行充分处理以及存在安全隐患的问题。
[0009]所述冷却单元、回流单元设置在箱体外，避免箱体内温度过高对热失控烟气的冷却产生影响；同时，该种设置还可提升箱体内部的空间利用率，进而可提高储能系统的容量。优选的，将上述冷却单元、回流单元设置在箱体的同一侧壁上，可便于各器件的布置和安装，同时便于集成化。
[0010]更进一步地，将上述冷却单元、回流单元设置在集成柜内；所述点火单元设置在集成柜外部，集成柜设置在箱体侧壁上，集成柜的设置，不仅使得冷却单元、回流单元集成化程度进一步提高，还可以提高冷却单元、回流单元的防护等级，从而提高各单元的使用寿命。
[0011]在其它的方式中，还可将冷却单元、回流单元设置在箱体内，只需对箱体内空间进行分区即可。例如，在箱体内设置有分隔板，分隔板将箱体内腔分为电池仓和设备仓，多个电池设置在电池仓内，所述冷却单元、回流单元设置在设备仓内；所述点火单元设置在设备仓外，该种设置可通过一个箱体即可完成封装，成本较低。
[0012]N个冷却罐通过软管依次串联，使得多个冷却罐可进行不同位置和方向的排布，满足箱体内或箱体外各器件的合理布置。
[0013]为同时满足冷却效果和成本的要求，冷却介质优选为陶瓷球、蜂窝陶瓷体或二氧化硅，相对于氧化铝、氧化锆、氧化钛等，陶瓷球、蜂窝陶瓷体或二氧化硅的使用使整个储能系统的成本进一步降低。
[0014]为实现对冷却后热失控烟气的可靠处理，所述点火单元至少为一个，其主要包括排气管、触发器和点火器，所述排气管的进口与第N个冷却罐的出口或与第N个冷却罐所连接的回流罐的出口连通，所述触发器设置在排气管上，用于在热失控烟气通过排气管时启动点火单元，所述点火器设置在排气管的出口端，用于点燃排气管排出的热失控烟气。优选的，所述点火器为脉冲点火器，所述触发器为磁力开关。
[0015]此外，还可在排气管上设置有阻火器，阻火器优选为管道阻火器，用于防止火焰通过排气管向下传输，对触发器等器件产生损坏。
[0016]和现有技术相比，本技术技术方案具有如下优点：
[0017]本技术储能系统中的冷却单元对电池产生的热失控烟气进行冷却，主要对热失控烟气中的电解液进行冷凝，并对冷凝后的电解液进行收集，避免高温烟气中的电解液在点火单元中与可燃气体一起点燃不能被充分处理，使点燃火焰过大的缺陷，达到降低明火的效果，减小对外围环境的安全隐患。
[0018]本技术储能系统将点火单元设置在箱体外，在箱体外实现点火处理，避免燃烧火焰对点火器旁边的器件产生损坏，同时也避免燃烧火焰在有限空间内产生爆炸的风险，提升了整个储能系统安全性。
[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]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术实施例1中储能系统的示意图；
[0022]图2为本技术实施例1中冷却罐的结构示意图；
[0023]图3为本技术实施例1中点火单元的结构示意图；
[0024]图4为本技术实施例1中多个冷却罐和点火器排布的示意图。
[0025]图5为本技术实施例2中储能系统的示意图；
[0026]图6为本技术实施例2中多个冷却罐和点火器排布的示意图。
[0027]附图标记：1
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箱体，2
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冷却单元，3
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回流单元，4
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点火单元，5
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集成柜，6
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泄压管，7
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汇流管，8
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电池，21
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冷却罐，22
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有电池热失控烟气处理装置的储能系统，其特征在于，包括箱体、电池热失控烟气处理装置和多个电池；多个电池设置在箱体内，且多个电池的泄压口与多个泄压管的进口一一对应连接，多个泄压管的出口均与汇流管连通；所述电池热失控烟气处理装置包括冷却单元、回流单元和点火单元；所述冷却单元包括N个依次串联的冷却罐，每个冷却罐内设置有冷却介质，第1个冷却罐的进口与汇流管的出口连通，N为大于等于1的整数；所述回流单元包括至少一个回流罐，所述回流罐设置在至少一个冷却罐的出口处，且回流罐的安装高度低于冷却罐出口的高度；所述点火单元设置在箱体外，并与第N个冷却罐的出口或与第N个冷却罐所连接的回流罐的出口连接；热失控烟气依次通过N个冷却罐冷却处理后冷却罐内产生的液态介质回流至回流罐内，同时残留的热失控烟气再通过点火单元在箱外进行点燃处理。2.根据权利要求1所述的含有电池热失控烟气处理装置的储能系统，其特征在于，所述冷却单元、回流单元设置在箱体外。3.根据权利要求2所述的含有电池热失控烟气处理装置的储能系统，其特征在于，所述冷却单元、回流单元设置在箱体的同一侧壁上。4.根据权利要求3所述的含有电池热失控烟气处理装置的储能系统，其特征在于，所述冷却单元、回流单元设置在集成柜内；所述点火单元设置在集成柜外部，所述集成柜设置在箱体侧壁上。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张三学，翟腾飞，
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：