CN217468685U - 能量再利用系统、电池、储能装置及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种能量再利用系统、电池、储能装置及用电装置，包括排烟管道和能量回收单元，排烟管道配置为与储能装置的内部连通，用于流通储能装置热失效时内部排出的烟气。能量回收单元设于排烟管道，用于回收流经排烟管道的烟气中所包含的可回收能量。本申请实施例的技术方案中，通过排烟管道将储能装置热失效时产生的烟气集中导流而出，然后利用能量回收单元回收流经排烟管道的烟气的可回收能量，如此可利用能量回收单元向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

Description

能量再利用系统、电池、储能装置及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种能量再利用系统、电池、储能装置及用电装置。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池热失效时会产生大量的烟气，烟气直接被排放到环境中，造成能量浪费。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种能量再利用系统、电池、储能装置及用电装置，能够回收电池热失效时所产生烟气的可回收能量。

第一方面，本申请提供了一种能量再利用系统，用于储能装置，包括排烟管道和能量回收单元，排烟管道配置为与储能装置的内部连通，用于流通储能装置热失效时内部排出的烟气。能量回收单元用于回收流经排烟管道的烟气中所包含的可回收能量。

本申请实施例的技术方案中，通过排烟管道将储能装置热失效时产生的烟气集中导流而出，然后利用能量回收单元回收流经排烟管道的烟气的可回收能量，如此可利用能量回收单元向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

在一些实施例中，能量回收单元包括能量采集装置及发电装置，能量采集装置位于流经排烟管道的烟气的流动路径上，能量采集装置被配置为能够采集流动至自身烟气的可回收能量；发电装置与能量采集装置连接，并能够将能量采集装置采集到的烟气的可回收能量转换成电能。此时，利用能量采集装置采集烟气中的可回收能量，并利用发电装置将可回收能量转换为电能，实现了可回收能量的重复利用，且转换为电能的形式能量利用范围广。

在一些实施例中，能量采集装置包括转动装置，转动装置可转动地位于流经排烟管道的烟气的流动路径上，转动装置被配置为能够在流动至自身烟气的动能作用下转动。发电装置与转动装置连接，并能够将转动装置转动时具备的机械能转换成电能。此时，利用转动装置将烟气的动能转换成机械能，然后将机械能传递给发电装置发电将机械能转变成电能，结构简单。

在一些实施例中，发电装置用于与外部消防器件电连接，以向消防器件供电。此时，利用发电装置的电能供外部消防器件使用，可以在储能装置产生烟气时保证消防器件的供电，确保消防工作的顺利开展。

在一些实施例中，能量回收单元包括蓄热装置，蓄热装置包括排烟管道，被构造为能够吸收并储存流经排烟管道的烟气的热能。此时，利用蓄热装置回收烟气的热能，不仅有助于降低储能装置的温度，还可利用蓄热装置回收的热能进行诸如加强用电装置内部采暖等作用。

在一些实施例中，能量回收单元还包括热膨胀体和连接端子，热膨胀体套设在排烟管道上，连接端子固定于排烟管道上，连接端子与热膨胀体间隔设置，并均接入同一外部电路中。当热膨胀体受热膨胀至与连接端子电连接时导通外部电路。此时，利用热膨胀体和连接端子构成能量回收单元，可以在储能装置热失效时，利用其烟气的热量使热膨胀体膨胀，进而使得外部电路接通而报警，可以及时通知储能装置的工作状况，避免出现安全事故。

在一些实施例中，热膨胀体具有对接端子，连接端子与对接端子间隔设置，并接入外部电路，当热膨胀体受热膨胀至对接端子与连接端子电连接时导通外部电路。此时，热膨胀体经由对接端子与连接端子连接，能够简化热膨胀体的结构，确保能够顺利导通外部电路。

在一些实施例中，能量再利用系统还包括单向阀，单向阀设于排烟管道，用于仅允许烟气沿排烟管道朝背离储能装置的方向流动。此时，单向阀的设置可以避免烟气的回流、以及避免外界气体进入到储能装置内部，损害储能装置内部器件。第二方面，本申请提供了一种电池，其包括箱体、电池单体及上述能量再利用系统，电池单体容纳于箱体内。

在一些实施例中，电池单体具有泄压口，泄压口能够在电池单体内部压力或温度超过设定阈值时被打开，排烟管道连接于电池单体的外壁，并围绕泄压口布置，能够经由泄压口连通电池单体内外。

在一些实施例中，箱体具有连通自身内外的第一排烟口，排烟管道设于第一排烟口处。

第三方面，本申请提供了一种储能柜，其包括柜体、电池及上述能量再利用系统，柜体具有连通自身内外的第二排烟口，电池容纳于柜体内，电池能够储存和提供电能，排烟管道设于第二排烟口处。

第四方面，本申请提供了一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，电池用于提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例中的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例中的电池的爆炸图；

图3为本申请一些实施例中的电池单体的结构示意图；

图4为本申请一些实施例中的能量再利用系统的结构示意图；

图5为图4所示的能量再利用系统的剖视图；

图6为本申请一些实施例中的能量再利用系统的结构示意图；

图7为本申请一些实施例中的能量再利用系统的应用示意图；

图8为本申请一些实施例中的能量再利用系统与电池单体的连接示意图；

图9为图8所示结构的剖视图；

图10为本申请一些实施例中的储能柜的结构示意图；

图11为图10所示的储能柜的剖视图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、箱体；11、第一部分；12、第二部分；20、电池单体；21、端盖；21a、电极端子；22、壳体；23、电芯组件；30、能量再利用系统；31、排烟管道；32、能量回收单元；32a、能量采集装置；a1、转动装置；32b、发电装置；32c、蓄热装置；32d、热膨胀体；32e、连接端子；32f、对接端子；33、单向阀；2000、储能柜；2100、柜体。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

随着电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。电池热失效时其内部会产生具有一定温度和压力的烟气并排放到外部环境中，以避免电池爆炸。

本申请人注意到，电池内产生的烟气通常直接被排放到外部环境中，对烟气的处理通常也仅从烟气的无害化方面进行考虑，例如在相关技术中利用燃烧装置对烟气进行燃烧处理后再排放到外部环境中，减小可燃气体成分的排放。电池在热失效时所产生的烟气包含较大的热能和动能，若直接将烟气排放到外部环境中或均对烟气进行无害化处理，烟气所包含的热能和动能仍旧不能被有效利用，造成能量浪费。

为了解决电池热失效所产生烟气的能量浪费问题，申请人研究发现，可以对电池热失效产生的烟气所包含的热能和/或动能等可回收能量进行回收，以便于利用回收的能量实现其他用途，提高能量的利用率，避免能量浪费。

基于以上考虑，为了解决电池热失效所产生烟气的能量浪费的问题，发明人经过深入研究，设计了一种能量再利用系统，排烟管道将电池等储能装置内部产生的烟气集中引流而出，然后在排烟管道上设置能量回收单元，利用能量回收单元回收经过排烟管道的烟气所包含的可回收能量，如此可提高烟气能量的利用率，缓解能量浪费。

本申请实施例公开的能量再利用系统用于回收储能装置所产生的烟气的可回收能量。储能装置是指能够向外部提供电能的装置，储能装置可以但不限于为电池单体、电池、储能柜）等。其中，储能柜是能够储存电能的装置（当然也可提供电能），其通常包括储能电池如锂基电池、铅基电池、镍镉电池等。

将本申请实施例公开的能量再利用系统应用于电池，利用本申请实施例中公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于提高能量利用率。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电芯组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电芯组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。

根据本申请的一些实施例，参照图4至图6，本申请提供的能量再利用系统30，用于储能装置，包括排烟管道31和能量回收单元32，排烟管道31配置为与储能装置的内部连通，用于流通储能装置热失效时内部排出的烟气。能量回收单元32设于排烟管道31，用于回收流经排烟管道31的烟气中所包含的可回收能量。

烟气的可回收能量包括但不限于烟气的热能和动能。排烟管道31用于流通储能装置内部排出的烟气的管道，可以是硬质管道、软质管道，具体形式不限定，只要能够流通烟气即可。排烟管道31可以直接连通至大气环境以排放烟气，排烟管道31也可以将烟气送入其他管路，并由其他管路连通大气环境以排放烟气。

储能装置是指能够向外部提供电能的装置，可以但不限于是电池单体20、电池100及储能柜2000。储能柜2000是指能够储存电能的装置（当然也可提供电能），其通常包括柜体2100及设于柜体2100内的储能电池（如锂基电池、铅基电池、镍镉电池）等。

可理解地，储能装置具有用于连通自身内外的排烟口，其内部烟气经排烟口进入到排烟管道31内。具体地，当储能装置是电池单体20，排烟口与电池单体20上的防爆件位置对应，当防爆件泄压时排烟口连通电池单体20内外；当储能装置是电池100，排烟口可以由电池100箱体10上连通箱体10内外的通孔构造形成。当储能装置是储能柜2000，排烟口可以是构造于储能装置柜体2100上的连通柜体2100内外的通孔形成。

排烟管道31密封安装在储能装置的排烟口处，避免烟气泄露。具体地，排烟管道31可以与储能装置焊接、螺纹连接、铆接、粘接等，具体固定方式不限定。

能量回收单元32是可以对排烟管道31内流通的烟气的可回收能量进行吸收的构件/组件，可以设于排烟管道31上也可以不设置在排烟管道31上。能量回收单元32可以对烟气的至少一种可回收能量进行回收。烟气的可回收能量包括烟气的动能、烟气的热能等。

能量回收单元32回收能量的方式包括直接吸收可回收能量和将可回收能量转换成其他能量。例如，当能量回收单元32回收烟气的热能时，可以是能够吸收热能的部件（如填充有蓄热凝胶的蓄热包）。又例如，当能量回收单元32回收烟气的动能时，可以包括位于排烟管道31内的桨叶以及位于排烟管道31外的散热叶片，此时烟气流动的动能作用于桨叶带动桨叶旋转，桨叶旋转带动散热叶片旋转，旋转的散热叶片加速排烟管道31外部空气的流动，能够加速储能装置周围的空气流动，有利于储能装置降温。当然，能量回收单元32不限于上述示例构造，在其他实施例中，能量回收单元32的构造也可以采取下述实施例中的方案，详见下述实施例的记载。

上述能量再利用系统30，通过排烟管道31将储能装置热失效时产生的烟气集中导流而出，然后利用能量回收单元32回收流经排烟管道31的烟气的可回收能量，如此可利用能量回收单元32向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

在本申请的一些实施例中，参照图4和图5，能量回收单元32包括能量采集装置32a及发电装置32b，能量采集装置32a位于流经排烟管道31的烟气的流动路径上，能量采集装置32a被配置为能够采集流动至自身烟气的可回收能量；发电装置32b与能量采集装置32a连接，发电装置32b能够将能量采集装置32a采集到的烟气的可回收能量转换成电能。

能量采集装置32a位于烟气的流动路径上包括位于排烟管道31内和位于排烟管道31的端口。发电装置32b可以位于排烟管道内也可以位于排烟管道外，具体不限定。排烟管道31内流动的烟气作用在能量采集装置32a上，能量采集装置32a采集流经自身的烟气中所包含的可回收能量。例如，能量采集装置32a为一压力能采集装置，压力能采集装置可以固定在排烟管道31的内壁上，当流动的烟气作用在压力能采集装置上时，烟气流动所具备的动能变成压力作用于压力能采集装置上。具体可以是，压力能采集装置由包裹有液态介质的弹性膜和传递杆，传递杆的一端连接于弹性膜内，另一端伸出弹性膜并与发电装置32b连接，当流动的烟气作用压力在弹性膜上时，弹性膜挤压液态介质将压力能转换成机械能并通过传递杆传递给发电装置32b，发电装置32b将机械能转换为电能。

发电装置32b是能够将其他形式的能量转换成电能的机械设备，发电装置32b的形式有多种，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相能够电磁感应的磁路和电路以产生电磁功率，达到能量转换的目的。发电装置32b为本领域的常用部件，具体构造在此不赘述。为了将能量采集装置32a采集到的可回收能量传递给发电装置32b，能量采集装置32a可以与发电装置32b的发电机轴传动连接，通过能量采集装置32a采集的能量驱动发电机轴转动，发电机轴转动时可带动发电装置32b内部的转子相对定子转动从而产生电能实现发电，进而将外部能量转换为电能。

发电装置32b所产生的电能可以直接与其他外部器件供电连接。发电装置32b也可以配置有储电器件（如蓄电池），储电器件用于将发电装置32b转换的电能进行储存，并直接向其他外部器件供电。

此时，利用能量采集装置32a采集烟气中的可回收能量，并利用发电装置32b将可回收能量转换为电能，实现了可回收能量的重复利用，且转换为电能的形式能量利用范围广。

在一些实施例中，发电装置32b用于与消防器件电连接，以向消防器件供电。消防器件是指在储能装置内部产生烟气时，具有照明、报警、灭火、疏散烟气等用途以帮助实现消防的器件。外部消防器件可以但不限于包括应急照明器件（如照明灯）、报警器件（如LED警示灯、蜂鸣器）、排烟器件（如排烟风机）、灭火器件（如灭火器、喷淋泵）等等，具体不限定。消防器件可以设置在储能装置上，也可以设置在储能装置以外的其他结构上。可理解地，发电装置32b可以与消防器件直接供电连接，也可以经由储电器件与消防器件供电连接。

此时，利用发电装置32b的电能供外部消防器件使用，可以在储能装置产生烟气时保证消防器件的供电，确保消防工作的顺利开展。

在一些实施例中，继续参照图5，能量采集装置32a包括转动装置a1，转动装置a1可转动地位于流经排烟管道31的烟气的流动路径上，转动装置a1被配置为能够在流动至自身烟气的动能作用下转动。发电装置32b与转动装置a1连接，并能够将转动装置a1转动时具备的机械能转换成电能。

转动装置a1能够在流动烟气的推动下相对排烟管道31转动，具体可选地，转动装置a1包括转动轴和环绕转动轴的轴向设于转动轴上的多个转动叶片，流动的烟气作用在转动叶片上使转动叶片带动转动轴绕其轴向转动。转动轴与发电装置32b传动连接，转动轴转动时具备的机械能传递到发电装置32b的发电机轴上，带动发电机轴转动（具体发电原理可以参考风力发电）。

此时，利用转动装置a1将烟气的动能转换成机械能，然后将机械能传递给发电装置32b发电以将机械能转变成电能，结构简单。

当然，在其他实施例中，为了利用烟气的能量，能量回收单元32还可以是燃烧发电装置32b，燃烧发电装置32b通常包括锅炉、汽轮机和发电机，当排烟管道31内的烟气进入锅炉内时被点燃并将锅炉内的水加热形成具备一定压力和温度的蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电（具体发电原理可以参考蒸汽发电机，此时利用燃烧的烟气产生的热能进行发电）。

以上实施例中，能量回收单元32主要将烟气中的可回收能量转换成电能，用于向外供电。在其他实施例中，能量回收单元32对烟气中可回收能量的利用也可以是其他形式。

在一些实施例中，参照图6，能量回收单元32包括蓄热装置32c，蓄热装置32c包括排烟管道31，被构造为能够吸收并储存流经排烟管道31的烟气的热能。

储能装置热失效产生的烟气具备一定的温度，其蕴含一定的热能，可以对该部分热能进行回收。可以通过蓄热装置32c对烟气的热能进行回收。具体可以是，蓄热装置32c直接设置在排烟管道31内，与排烟管道31内的烟气直接接触吸收热能。蓄热装置32c也可以套接在排烟管道31内，与排烟管道31接触间接吸收烟气传递到排烟管道31上的热能，具体不限定。

蓄热装置32c是可以吸收外界的热量的装置，可以但不限于是包含有相变蓄热材料的装置，相变蓄热材料可以是六水氯化钙、三水醋酸钠、有机醇等，具体不限定。利用蓄热装置32c吸收烟气的热量可以实现排烟管道31的快速降温，避免排烟管道31温度过高产生热辐射影响储能装置。还可以是利用蓄热装置32c储存的热量加热其他器件，例如利用蓄热装置32c储存的热量用于加热流动的介质，介质可以是水等，被加热的水可以用于装载有储能装置的用电装置的采暖等等。具体可以是，蓄热装置32c内穿设有供介质流通的管路。

此时，利用蓄热装置32c回收烟气的热能，不仅有助于降低储能装置的温度，还可利用蓄热装置32c回收的热能进行诸如加强用电装置内部采暖等作用。

在一些实施例中，参照图7，能量回收单元32还包括热膨胀体 32d和连接端子32e，热膨胀体 32d套设在排烟管道31上，连接端子32e固定于排烟管道31上。热膨胀体 32d与连接端子32e 间隔设置，并均接入同一外部电路中。当热膨胀体 32d受热膨胀至与连接端子32e电连接时导通外部电路。

热膨胀体 32d是指受热能够膨胀的部件，可以是气囊、液囊、弹性橡胶等等，具体不限定。热膨胀体 32d吸收排烟管道31内的烟气热量并能朝连接端子32e膨胀，当膨胀到一定程度时，热膨胀体 32d 与连接端子32e对接导通外部电路，使得接入外部电路中其他设备（如应急照明灯、报警器）等工作。

此时，利用热膨胀体 32d和连接端子32e构成能量回收单元32，可以在储能装置热失效时，利用其烟气的热量使热膨胀体 32d膨胀，进而使得外部电路接通而报警，可以及时通知储能装置的工作状况，避免出现安全事故。

进一步到实施例中，热膨胀体 32d具有对接端子32f，连接端子32e与对接端子32f间隔设置，并均接入上述外部电路中。当热膨胀体 32d受热膨胀至对接端子32f与连接端子32e电连接时导通外部电路。

当热膨胀体 32d吸收排烟管道31内的烟气热量而膨胀时带动对接端子32f逐渐靠近连接端子32e，当热膨胀体 32d膨胀到对接端子32f与连接端子32e电连接时，导通外部电路。

对接端子32f和连接端子32e具备导电功能，当两者对接时接通外部电路。对接端子32f和连接端子32e可以是金属端子。

此时，通过热膨胀体32d的对接端子32f实现与连接端子32e连接，能够简化热膨胀体32d的结构，确保能够顺利导通外部电路。

在一些实施例中，参照图4至图7，能量再利用系统30还包括单向阀33，单向阀33设于排烟管道31，用于仅允许烟气沿排烟管道31朝背离储能装置的方向流动。

单向阀33是流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流的阀件，单向阀33为本领域的常用部件，其具体构造在此不进行赘述和限定。

可以理解地，排烟管道31包括第一管段和第二管段，第一管段固接储能装置，单向阀33连接在第一管段和第二管段之间。一般地，第一管段的长度远小于第二管段的长度。储能装置内排出的气体先进入第一管段而后经单向阀33进入第二管段，最后排出排烟管道31，单向阀33的作用就是仅允许烟气从第一管段流向第二管段而不允许烟气从第二管段回流到第一管段。

此时，单向阀33的设置可以避免烟气的回流、以及避免外界气体进入到储能装置内部，损害储能装置内部器件。

在本申请的一优选实施例中，一并参照图4和图5，能量再利用系统30包括排烟管道31、转动装置a1和发电装置32b，排烟管道31与所述储能装置的内部连通，用于流通所述储能装置内部排出的烟气，转动装置a1可转动设于排烟管道31内，发电装置32b位于排烟管道31外，并与转动装置a1传动连接，发电装置32b用于将转动装置a1在排烟管道31流动的烟气的作用下转动时具备的机械能转换成电能。

本申请提供的能量再利用系统30，通过排烟管道31将储能装置热失效时产生的烟气集中导流而出，然后利用能量回收单元32回收流经排烟管道31的烟气的可回收能量，如此可利用能量回收单元32向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

另一方面，本申请一些实施例还提供了一种电池100，包括箱体10、电池单体20及上述任一实施例中的能量再利用系统30。电池单体20容纳于箱体10内。能量再利用系统30能够对电池100产生的烟气中所包含的可回收能量进行回收。由于该电池100包括上述能量再利用系统30，因此其具备上述所有有益效果，在此不赘述。

在一些实施例中，请参照图8和图9，电池单体20具有泄压口，泄压口能够在电池单体20内部压力或温度超过设定阈值时被打开，排烟管道31连接于的电池单体20的外壁，并围绕泄压口布置，能够经由泄压口连通电池单体20内外。

泄压口打开时能够连通电池单体20内外，泄压口关闭时密封电池单体20。通常在泄压口处设置防爆件，防爆件可以是防爆阀、或者设置于电池单体20上的刻痕，防爆件在电池单体20内部压力或温度超过设定阈值时被顶开而打开泄压口。

排烟管道31可以焊接、螺接、铆接在电池单体20上，只要能够保证排烟管道31与电池单体20之间的密封性即可，避免漏气。此时，排烟管道31至少部分位于箱体10内。

此时，在电池单体20热失效时，其内部产生的烟气直接排向排烟管道31，而且烟气流经排烟管道31时，烟气具有的可回收能量可以被能量回收单元32回收，如此可利用能量回收单元32向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

在一些实施例中，箱体10具有连通自身内外的第一排烟口（未图示），排烟管道31设于第一排烟口处（未图示）。

此时，在电池100内的电池单体20热失效时电池单体20排出的烟气先进入到箱体10内，而后再经由第一排烟口进入到排烟管道31，烟气流经排烟管道31时，烟气具有的可回收能量可以被能量回收单元32回收，如此可利用能量回收单元32向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

另一方面，参照图10和图11，本申请一些实施例还提供了一种储能柜2000，包括柜体2100、电池100及上述能量再利用系统30，柜体2100具有连通自身内外的第二排烟口，电池100容纳于柜体2100内，电池100能够储存和提供电能，排烟管道31设于第二排烟口处。

储能柜2000是能够储存和提供电能的装置，其常态下用于储存电能，其实现储存电能和提供电能的器件是电池100，电池100可以是本领域的常用电池如铅基电池、锂基电池、镍基电池等等，当然也可以是本申请实施例中提供的电池。储能柜2000除包括上述部件之外，还可以包括断路器、储能变流器、电池管理系统等，断路器连接在储能柜2000的系统进线上，用于在合闸时为储能系统供电，在分闸时断开储能系统的供电。储能变流器用于可控制电池100的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。电池管理系统用于获取电池的状态，包括电量等。

此时，储能柜2000的柜体2100上设置有能量再利用系统30，储能柜2000内部排出的烟气经第二排烟口流经排烟管道31时，烟气具有的可回收能量可以被能量回收单元32回收，如此可利用能量回收单元32向外提供能量，提高烟气能量的利用率，避免能量的浪费。

另一方面，本申请一些实施例还提供了一种用电装置，包括上述实施例中的电池100，电池100用于提供电能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种能量再利用系统（30），用于储能装置，其特征在于，包括：

排烟管道（31），配置为与所述储能装置的内部连通，用于流通所述储能装置热失效时内部排出的烟气；

能量回收单元（32），用于回收流经所述排烟管道（31）的所述烟气中所包含的可回收能量。

2.根据权利要求1所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述能量回收单元（32）包括能量采集装置（32a）及发电装置（32b），所述能量采集装置（32a）位于流经所述排烟管道（31）的烟气的流动路径上，所述能量采集装置（32a）被配置为能够采集流动至自身所述烟气的可回收能量；

所述发电装置（32b）与所述能量采集装置（32a）连接，所述发电装置（32b）能够将所述能量采集装置（32a）采集到的所述烟气的可回收能量转换成电能。

3.根据权利要求2所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述能量采集装置（32a）包括转动装置（a1），所述转动装置（a1）可转动地位于流经所述排烟管道（31）的所述烟气的流动路径上，所述转动装置（a1）被配置为能够在流动至自身所述烟气的动能作用下转动；

所述发电装置（32b）与所述转动装置（a1）连接，并能够将所述转动装置（a1）转动时具备的机械能转换成电能。

4.根据权利要求2所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述发电装置（32b）用于与消防器件电连接，以向所述消防器件供电。

5.根据权利要求1所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述能量回收单元（32）包括蓄热装置（32c），所述蓄热装置（32c）设于所述排烟管道（31），被构造为能够吸收并储存流经所述排烟管道（31）的所述烟气的热能。

6.根据权利要求1所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述能量回收单元（32）包括热膨胀体（32d）和连接端子（32e），所述热膨胀体（32d）套设在所述排烟管道（31）上，所述连接端子（32e）固定于所述排烟管道（31）上；

所述连接端子（32e）与所述热膨胀体（32d）间隔设置，并均接入同一外部电路，当所述热膨胀体（32d）受热膨胀至与所述连接端子（32e）电连接时导通所述外部电路。

7.根据权利要求6所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述热膨胀体（32d）具有对接端子（32f），所述连接端子（32e）与所述对接端子（32f）间隔设置，并均接入所述外部电路，当所述热膨胀体（32d）受热膨胀至所述对接端子（32f）与所述连接端子（32e）电连接时导通所述外部电路。

8.根据权利要求1所述的能量再利用系统（30），其特征在于，所述能量再利用系统（30）还包括单向阀（33），所述单向阀（33）设于所述排烟管道（31），用于仅允许所述烟气沿所述排烟管道（31）朝背离所述储能装置的方向流动。

9.一种电池（100），其特征在于，包括：

箱体（10）；

电池单体（20），容纳于所述箱体（10）内；

及如权利要求1至8中任一项所述的能量再利用系统（30）。

10.根据权利要求9所述的电池（100），其特征在于，所述电池单体（20）具有泄压口，所述泄压口能够在所述电池单体（20）内部压力或温度超过设定阈值时被打开；

所述排烟管道（31）连接于所述电池单体（20）的外壁，并围绕所述泄压口布置，能够经由所述泄压口连通所述电池单体（20）内外。

11.根据权利要求9所述的电池（100），其特征在于，所述箱体（10）具有连通自身内外的第一排烟口，所述排烟管道（31）设于所述第一排烟口处。

12.一种储能柜（2000），其特征在于，包括：

柜体（2100），具有连通自身内外的第二排烟口；

电池（100），容纳于所述柜体（2100）内，所述电池（100）能够储存和提供电能；及

权利要求1至8任一项所述的能量再利用系统（30），所述排烟管道（31）设于所述第二排烟口处。

13.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求9至11任一项所述的电池（100），所述电池（100）用于提供电能。

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