CN220324645U - 一种电池热失控烟气处理装置及储能设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池热失控烟气处理装置及储能设备,主要解决现有储能设备使用的电池热失控烟气处理装置在使用过程存在安全隐患的问题。该电池热失控烟气处理装置包括烟气管路、点火器以及燃烧器;烟气管路的进口与储能柜体连接,出口与燃烧器连接,用于将储能柜体内的热失控烟气输送至燃烧器;燃烧器包括燃烧壳体和多孔结构;燃烧壳体为一端敞口的箱体结构,多孔结构设置在箱体的敞口端;点火器设置在燃烧壳体内或设置在燃烧壳体外,用于对热失控烟气进行点燃处理。该种结构的燃烧器对热失控烟气进行处理时,燃烧产生的火焰较小,提高了使用时的安全性;同时,该种结构的燃烧器具有较大的燃烧面积,能够对热失控烟气进行充分燃烧。
Description
技术领域
本实用新型属于储能电池领域,具体涉及一种电池热失控烟气处理装置及储能设备。
背景技术
随着太阳能、风能等新能源的发展,储能技术也随之发展,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。
随着锂电池储能系统规模应用,锂离子电池的安全使用也受到关注。由于储能系统的电池组高度聚集,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,可能最终导致电池内部着火,严重时引发爆炸,造成安全隐患。
目前,储能系统的消防安全措施为:在集装箱内配置灭火剂,当某个电池发生热失控时,灭火剂喷发,进而实现降温、灭明火的作用。现有常用的灭火剂为:全氟己酮、七氟丙烷、气溶胶、细水雾等。但是,锂电池的火灾实质为气体火灾,其特点是先爆炸后燃烧,因此采用灭火剂处理锂电池热失控效果并不理想。
可控点燃是一个比较特殊的处理办法,主动点燃热失控产生的烟气能将热失控的可燃气体及时进行处理。例如,中国专利CN114914624A公开了一种电池热失控烟气处理装置及电池壳体和电池组,该电池热失控烟气处理装置包括排气筒、若干排气嘴、压力阀、点火开关和点火装置,排气嘴分别与所述排气筒固定连接形成热失控烟气的排气通道;压力阀与所述点火开关设置在所述排气通道内,所述压力阀在常压时密封所述排气通道,使所述排气通道保持关闭,在高压时,所述压力阀内的活塞被气压推动发生移动,所述排气通道开启,同时所述压力阀抵压所述点火开关,开启所述点火装置;当电池产生热失控烟气时,随着气压逐渐增大,若干所述压力阀内的活塞依次被推动,所述点火开关依次开启,启动所述点火装置,点燃所述热失控烟气。
以上点火装置对排气通道内的热失控烟气点燃处理时,在排气嘴的管路端口点燃,该种点燃方式中燃烧火焰的燃烧区域比较集中,使得该区域内火势较大,从而会对点火装置附近的器件、环境甚至是储能柜体内的电池产生影响,因此,现有的电池热失控烟气处理装置存在一定的安全隐患。
实用新型内容
为解决现有储能设备使用的电池热失控烟气处理装置在使用过程存在安全隐患的问题,本实用新型提供一种电池热失控烟气处理装置及储能设备。
为解决以上问题,本实用新型的技术方案为:
本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置包括烟气管路、点火器以及燃烧器;所述烟气管路的进口与储能柜体连接,出口与燃烧器连接,用于将储能柜体内的热失控烟气输送至燃烧器;所述燃烧器包括燃烧壳体和多孔结构;所述燃烧壳体为一端敞口的箱体结构;所述多孔结构设置在箱体的敞口端;所述点火器设置在燃烧壳体内或设置在燃烧壳体外,用于对热失控烟气进行点燃处理。
进一步地,所述烟气管路上连接有稳压罐,用于对烟气管路内的热失控烟气进行稳压处理。
进一步地,所述燃烧器还包括引流管,所述引流管的进口与烟气管路连通,出口位于燃烧壳体内。
进一步地,所述燃烧壳体内设有阻流板,所述阻流板位于引流管的出口侧,且阻流板上设有多个通孔。
进一步地,所述点火器为脉冲点火器,多个脉冲点火器均布在燃烧壳体的腔体外两侧。
进一步地,所述烟气管路上设有流量开关和阻火器。
进一步地,还包括进气管路,所述进气管路的出口与烟气管路连通。
进一步地,所述烟气管路设有提高热失控烟气流速的变径管,同时,所述进气管路上连接有单向阀。
进一步地,所述燃烧壳体的侧壁上设有隔热层。
进一步地,所述燃烧壳体的敞口端外部还设有防护罩,所述防护罩上具有多个对流孔。
进一步地,所述燃烧壳体上设有U型压板,用于将燃烧器固定至储能柜体的顶部,同时,所述烟气管路上具有安装板,所述安装板用于将烟气管路固定至储能柜体的顶部。
本实用新型还提供一种储能设备,包括储能柜体以及上述电池热失控烟气处理装置,所述电池热失控烟气处理装置水平安装至储能柜体顶部。
与现有技术相比,本实用新型技术方案具有如下优点:
1.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,燃烧器为燃烧壳体和多孔结构的组合,相对于在管路端口点燃的结构,该种结构的燃烧器对热失控烟气进行处理时,由于在多孔结构表面进行燃烧,燃烧时多孔结构使得产生的火焰较为均匀分布,因此火势比较平缓,降低了发生危险的可能性,提高了整个储能设备的安全性。
2.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,燃烧器可以采用卧式安装的方式,其安装至储能设备时占用的安装空间较小,使得其适用于安装空间较为局限的场所,使用范围较广。同时,卧式放置时,多孔结构使得燃烧器具有较大的燃烧面积,能够对热失控烟气进行充分燃烧。此外,该种结构的燃烧器安装至储能柜体时美观性较好。
3.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,烟气管路上连接有稳压罐,稳压罐能够将热失控烟气稳定输送至燃烧器,使热失控烟气能够被稳定充分燃烧,避免热失控烟气压力过大时存在燃烧不充分,或者热失控烟气压力过小时无法燃烧的缺陷。
4.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,燃烧器还包括引流管,引流管将热失控烟气集中引入燃烧壳体内,使热失控烟气在整个燃烧壳体的内腔中分散,进而使热失控烟气在整个多孔结构表面实现燃烧。
5.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,在燃烧壳体内增加阻流板,该阻流板将引流管出口的热失控烟气分别两部分,一部分热失控烟气通过阻流板上的通孔进入第二腔体,另一部热失控烟气被阻流板阻挡后,回流至第一腔体内,进一步将热失控烟气均匀弥散在整个燃烧壳体内,使热失控烟气在整个多孔结构表面实现均匀燃烧。
6.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,将点火器的数量设置为多个,当某一个点火器失效或发生故障时,其它点火器能够正常进行工作,提升点燃的可靠性。同时,多个脉冲点火器均布在燃烧壳体的两侧,该种外置式安装便于脉冲点火器的固定,同时还能够提高脉冲点火器的使用寿命。
7.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,烟气管路上设有流量开关和阻火器,阻火器防止燃烧火焰回流对储能柜体内的电池产生影响。同时,流量开关根据烟气管路内热失控烟气的通过量开启相应数量的点火器,使得点火器能够对热失控烟气进行及时可靠的点燃处理。
8.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,烟气管路上还连接有输送空气的进气管路,燃烧器将空气与热失控烟气进行混合后再进行燃烧,该种燃烧方式产生的火焰非常小,或者可以不产生明火,装置使用时的安全性进一步提升。
9.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,烟气管路上设有变径管,通过变径管提高热失控烟气的流速,利用流速产生的压强差,使空气(氧气)通过进气管路可以稳定持续进入烟气管路与热失控烟气进行混合,同时,该进气管路上连接有单向阀,避免热失控烟气通过进气管路泄露。
10.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,燃烧壳体的侧壁上设置有隔热层,隔热层避免热失控烟气燃烧产生的热量通过燃烧壳体的侧壁对储能柜体内的电池产生影响,进一步提升储能设备的安全性。
11.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,燃烧壳体的敞口端还设有防护罩,防护罩不仅可以避免外部的杂质或水汽进入燃烧器,对燃烧器等产生损坏,还可以在热失控烟气燃烧时防风防雨,以实现热失控烟气的稳定燃烧。
12.本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置中,将燃烧器和烟气管路分别通过U型压板和安装板固定至储能柜体上,进而实现整个储能设备的集成化以及模块化。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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它的附图。
图1为本实用新型实施例1中电池热失控烟气处理装置的结构示意图;
图2为本实用新型实施例1中电池热失控烟气处理装置(含防护罩)的结构示意图;
图3为本实用新型实施例1中燃烧器的结构示意图一;
图4为本实用新型实施例1中燃烧器的结构示意图二;
图5为本实用新型实施例2中电池热失控烟气处理装置的结构示意图;
图6为本实用新型实施例2中电池热失控烟气处理装置(含防护罩)的结构示意图;
图7为本实用新型实施例3中储能设备的示意图;
图8为本实用新型实施例3中储能设备的局部放大示意图。
附图标记:1-烟气管路,2-点火器,3-燃烧器,4-稳压罐,5-流量开关,6-阻火器,7-进气管路,8-变径管,9-单向阀,10-防护罩,11-安装板,12-储能柜体,21-点火针,22-脉冲发生器,31-燃烧壳体,32-多孔结构,33-引流管,34-阻流板,35-U型压板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。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实用新型的技术原理,目的并不是用来限制本实用新型的保护范围。
本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间件间接相连,也可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。
本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,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。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本申请的描述中,需要理解的是,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”、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实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例提供一种电池热失控烟气处理装置,该热失控烟气处理装置包括烟气管路1、点火器2以及燃烧器3;其中,烟气管路1的进口与储能柜体12连接,烟气管路1的出口与燃烧器3连接,烟气管路1主要用于将储能柜体12内的热失控烟气输送至燃烧器3内;燃烧器3包括燃烧壳体31和多孔结构32,燃烧壳体31为一端敞口的箱体结构;多孔结构32设置在箱体的敞口端;点火器2设置在燃烧壳体31的腔体内或设置在燃烧壳体31的腔体外,用于对燃烧器3内的热失控烟气进行点燃处理。相对于现有的电池热失控烟气处理装置,该电池热失控烟气处理装置由于在多孔结构表面进行燃烧,热失控烟气被多孔结构分散至多个微孔或开口内,燃烧火焰均匀分布,火势相对比叫平缓,因此,提高了整个储能设备的安全性。同时,由于在多孔结构的整个表面进行燃烧,使得该种结构的燃烧器具有较大的燃烧面积,能够对热失控烟气进行充分燃烧。此外,该种结构的燃烧器可以采用卧式安装,使得整个热失控处理装置占用的安装空间较小,适用于对安装空间有要求的使用场所。
以下对各部件的具体结构和连接进行详细描述。
如图1所示,本实施例中,燃烧器3包括燃烧壳体31和多孔结构32,燃烧壳体31为一端敞口的箱体结构;多孔结构32设置在箱体的敞口端。本实施例对燃烧壳体31的形状不做要求,其可以为矩形箱体式结构,也可以是圆筒式箱体结构。为了美观性以及模块化,优先采用矩形箱体式结构。该矩形箱体结构可采用金属板拼接形成,例如,可以采用四块侧板和一块底板焊接形成,此外,该矩形箱体式结构也可采用铸造、冲压等方式一体成型。
上述多孔结构32设置在燃烧壳体31的敞口端,其上具有多个气体通过的孔或开口。该多孔结构32可以是多孔介质板,也可以是数层耐高温的金属网,金属网可采用铁铬铝丝编制形成。上述多孔介质板优先采用蜂窝陶瓷板,蜂窝陶瓷板可以采用整块覆盖在矩形箱体的敞口端,也可以采用若干块蜂窝陶瓷板覆盖在矩形箱体的敞口端。该多孔结构32安装时,具体可在燃烧壳体31的内壁上增加环形凸台,将多孔结构32放置在环形凸台上,随后对其进行固定(例如采用粘结胶连接),该种方式适用于多孔结构32为蜂窝陶瓷块的结构。或者,直接通过螺栓或螺钉将多孔结构32固定在燃烧壳体31的敞口端,该种方式适用于多孔结构32为金属网的方案。此外,也可采用其它方式对多孔结构32进行固定和安装,例如,将金属网焊接在燃烧壳体31的敞口端、将蜂窝陶瓷板通过压板固定在燃烧壳体31的敞口端等。
本实施例中,烟气管路1用于将热失控烟气输送至燃烧壳体31内,具体安装时,可将烟气管路1直接与燃烧壳体31连接,此时,热失控烟气进入燃烧壳体31后,燃烧壳体31靠近烟气管路1一侧腔体内热失控烟气的浓度远大于另一侧热失控烟气的浓度,热失控烟气在燃烧壳体31内分散不均,此时,为使热失控烟气在整个燃烧壳体的内腔中分散均匀,可采用以下方式:
第一、将烟气管路1与燃烧壳体31呈T字形排布,即将烟气管路1连接在燃烧壳体31较长侧壁的中间位置,此时,烟气管路1垂直于燃烧壳体31的长侧壁,热失控烟气进入燃烧壳体31后,向燃烧壳体31两侧的空腔内扩散,烟气的流动方向与扩散方向垂直;使用该种结构时,热失控烟气在燃烧壳体31内的缓冲空间较小,同时热失控烟气为具有一定压力的烟气,对燃烧壳体31的长侧壁会产生一定的冲击;
第二、增设引流管33,该引流管33一般为直管,一端与烟气管路1连通,另一端穿过燃烧壳体31的短侧壁,位于燃烧壳体31内腔中心处,该引流管33将热失控烟气直接引入燃烧壳体31的内腔中心处,随后热失控烟气向燃烧壳体31的两侧扩散,进而使热失控烟气在整个燃烧壳体的内腔中分散;该种结构相对于第一种结构,缓冲空间较大,对燃烧壳体31的冲击压力较小;
在上述第二种结构的基础上,为使热失控烟气尽量均匀的从多孔结构32通过,以使热失控烟气尽量在多孔结构32的整个表面燃烧,可采用以下方式实现:
如图3所示,燃烧壳体31内增加阻流板34,将燃烧壳体31的内腔分为两部分,分别为第一腔体和第二腔体,该阻流板34上为弧形板,其上设有多个通孔,具体安装在引流管33的出口端,引流管33出口的热失控烟气被阻流板34分为两部分,一部分热失控烟气通过阻流板34上的通孔进入第二腔体,另一部热失控烟气被阻流板34阻挡后,回流至第一腔体内,从而将热失控烟气均匀弥散在整个燃烧壳体31内,进而将热失控烟气尽量均匀的从整个多孔结构32通过;
如图4所示,对引流管33进行结构优化,即在引流管33上开设多个沿周向设置、轴向排布的通孔,热失控烟气通过引流管33上的多个通孔弥散在整个燃烧壳体31内。此时,为使得热失控烟气尽量均匀分布在整个燃烧壳体31内,可将引流管33的出口进行封堵,热失控烟气只能从多个通孔流出。该种方式要求引流管33在燃烧壳体31内具有一定长度,引流管33最好能够延伸至燃烧壳体31内腔的至少三分之二处。
本实施例中,点火器2主要对燃烧器3内的热失控烟气进行点燃处理。该点火器2结构可为多种,具体可采用现有的电弧式点火器或电阻丝点火器等,电弧式点火器具体可采用脉冲点火器,点火器的供电方式可根据现场环境采用干电池或交流电。为保证点火的可靠性以及安装的便捷性,上述点火器2优先采用脉冲点火器,脉冲点火器包括点火针21和脉冲发生器22。安装时,脉冲发生器22的位置没有要求,点火针21可安装至燃烧壳体31的腔体内,也可设置在燃烧壳体31的腔体外,优先将点火针21安装在燃烧壳体31的腔体外,此时点火针21固定至燃烧壳体31的侧壁上,且位于多孔结构32的上方。该种外置式安装不仅便于点火针21的安装,同时还能够提升脉冲点火器2的使用寿命。
本实施例中,点火器2可根据储能柜体12内电池的数量和需求进行设置,可设置为1个或2个以上。由于储能柜体12内电池为多个,为保证安全性,上述点火器2的数量为2个以上。将点火器2的数量设置为多个,可保证点燃的可靠性,当某一个点火器2失效或发生故障时,其它点火器2能够正常进行工作。
上述脉冲发生器22可通过BMS(电池管理系统)开启,也可通过触发器开启。通过BMS开启时,BMS实时监测储能柜体内电池的电压、电流以及温度,当任意电池发生热失控,电压、电压以及温度超过阈值时,脉冲发生器22启动,点火针21点火。通过触发器开启时,触发器可为不同结构的传感器(压力传感器、气体传感器或温度传感器),传感器可安装在烟气管路上,也可安装在储能柜体内,在电池热失控时对温度、压力或气体体积分数等参数进行实时检测,当超过设定阈值时发出信号开启脉冲发生器22。
在本实施例中,触发器为设置在烟气管路1上的流量开关5,流量开关5根据烟气管路1内热失控烟气的流量开启相应数量的点火器2。若储能设备中热失控电池产生的热失控烟气量较少,可开启一个点火器2对热失控烟气进行处理,若储能设备中热失控产生的热失控烟气较多,此时可开启多个点火器2对热失控烟气进行点燃处理。
在本实施例的其它方式中,还可在烟气管路1上设置阻火器6,阻火器6一般采用管道阻火器,阻火器防止燃烧产生的回流火焰对流量开关5以及储能柜体内的电池产生损坏。
如图2所示,若上述电池热失控烟气处理装置与储能柜体12为室外安装时,还可在燃烧壳体31的敞口端的外部增设防护罩10。该防护罩10上具有多个对流孔,外部空气通过对流孔参与燃烧器3敞口端的燃烧。该防护罩10可以减少外部的杂质或水汽进入燃烧器的几率,降低了对燃烧器造成损坏的可能性。同时,该防护罩10还可以在热失控烟气燃烧时防风防雨,以实现热失控烟气的稳定燃烧。
实施例2
如图5和图6所示,本实施例提供一种电池热失控烟气处理装置,该装置在实施例1的结构上进行优化,进一步减小热失控烟气燃烧时产生的火焰,或者实现无明火燃烧,从而进一步提升热失控烟气处理时的安全性。
在实施例1中电池热失控烟气处理装置的结构基础上,本实施例在烟气管路1上增加一路进气管路7,该进气管路7的出口与烟气管路1连通。具体安装时,可通过三通管接头将烟气管路1、进气管路7和引流管33连接。进气管路7用于将外部气体(空气或其它助燃气体)输送至烟气管路1,随后空气或助燃气体与热失控烟气被一起输送至燃烧器3进行燃烧。此时,燃烧壳体31的内腔为混合腔体,将电池热失控产生的热失控烟气与空气或助燃气体混合,再将混合气体在多孔结构中燃烧。该种燃烧处理方式中,可燃气体燃烧时的能量以红外线的形式释放,因此燃烧处理时产生的明火较小,或者可以不产生明火。
在实际使用过程中,一般采用空气进行助燃,此时,进气管路7的进口直接与外部环境连通。为实现空气的稳定输送,可在烟气管路1上设有变径管8,变径管8提高热失控烟气的流速,产生压强差,以使空气可靠进入烟气管路1内,同时还可在进气管路7上连接单向阀9,避免压差不足时,热失控烟气从烟气管路1泄露,该单向阀9具体可采用特斯拉单向阀9。
在本实施例的其它方式中,也可在进气管路7上增加其它输送气体的装置,以将外部的空气稳定输送至烟气管路1中,例如鼓风机、送风机等。考虑成本、以及使用的便捷性,变径管8以及单向阀9的选择较为优选。
此外,本实施例的电池热失控烟气处理装置还在烟气管路1上增加稳压罐4(蓄能器):稳压罐4使电池热失控产生的烟气压力可稳定输出,进而使得热失控烟气在燃烧室稳定充分燃烧,避免热失控烟气压力过大时存在燃烧不充分,或者热失控烟气压力过小时无法燃烧的缺陷。
本实施例的电池热失控烟气处理装置工作时,利用稳压罐4将电池释放的烟气进行相对恒定压力输出,然后通过变径管8提高热失控烟气的流速,利用流速产生的压强差,使空气(氧气)通过单向阀9进入管道,与热失控烟气混合,将混合气体输送至燃烧器中的进行燃烧。该种燃烧处理方式中,将热失控烟气先与空气混合,然后通过多孔结构32进行燃烧,该种处理方式不易产生黄焰、脱火、回火等燃烧不稳定的现象,同时具有很好的抗风性,不易被风吹灭。由于采用的是无焰燃烧原理,在燃烧时没有可见的明火,进一步减小了热失控烟气点燃产生的安全隐患,避免对储能设备及周边环境产生影响,提高了整个储能设备的安全性。
实施例3
现有电池热失控烟气处理装置在使用时,只能立式安装在储能设备或PACK箱体的顶部,立式安装需占用较大的安装空间,若储能设备或pack箱体在室内使用时,则上述电池热失控烟气处理装置的安装可能会受到空间位置的限制,其适用环境会有局限,并且若储能设备在运输过程中需要满足运输高度要求,则需要将现有电池热失控烟气处理装置拆除后进行运输,运输到场后再将电池热失控烟气处理装置重新安装,因此,采用现有电池热失控烟气处理装置的储能设备运输时比较繁琐。终上所述,现有电池热失控烟气处理装置还存在安装受限,运输不便以及使用范围较为局限的问题。
如图7和图8所示,本实施例提供一种储能设备,该储能设备包括储能柜体12以及实施例1或实施例2中的电池热失控烟气处理装置。储能柜体12内具有多个电池模组,多个电池模组串并联设置以满足充放电需求。其中,电池模组可通过现有的单体圆柱电池或方壳电池串并联构成,亦或者是采用现有的单体电池组成的大容量电池。
本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置安装时,可安装至储能柜体12的侧壁,也可安装在储能柜体12的顶部。在具体使用时,考虑燃烧时的安全性以及安装后的美观性,该电池热失控烟气处理装置卧式安装在储能柜体12的顶部,对储能设备中电池产生的热失控烟气进行处理。采用卧式安装的方式后,其占用的安装空间较小,使得其适用于安装空间较为局限的场所,使用范围较广。同时,该种结构的电池热失控烟气处理装置也便于与储能柜体一体安装后的运输。
安装时,电池热失控烟气处理装置的烟气管路1与储能柜体12的连接主要通过以下方式连接。
第一、烟气管路1与储能柜体12的内腔直接连通。为方便卧式安装,该烟气管路1上具有一段90°的弯管。储能柜体12内的各单体电池壳体上设置有泄爆口,泄爆口内设置有泄爆膜,当任一单体电池发生热失控时,其内部的高温高压物质冲破泄爆膜,高温高压的热失控烟气在储能柜体12内弥散,此时,热失控烟气通过与储能柜体12内腔连通的烟气管路1将热失控烟气输送至燃烧器3中;
第二、储能柜体12内设有汇流管,汇流管为多个支管和主管的组合,储能柜体12内各单体电池壳体上设置有泄爆口。每个单体电池的泄爆口与支管连接,泄爆口内设置有泄爆膜或支管上设置有泄爆阀;多个支管与主管连通,该主管穿过储能柜体12的侧壁与烟气管路1连接,或者烟气管路1穿过储能柜体12的侧壁与主管连接。当任一单体电池发生热失控时,其内部的高温高压物质冲破泄爆膜或泄爆阀,依次通过支管和主管,最后通过烟气管路1输送至燃烧器3内。该种方案相对于第一种热失控烟气在储能箱体内弥散的方案,其安全性更好。当储能设备中个别电池发生热失控时,将热失控电池产生的热失控烟气通过支管和主管排出,阻止其热扩散,避免个别电池热失控时因热扩散而造成其它电池甚至整个储能设备失控爆炸的情况发生。
同时,为实现整个储能设备的集成化以及模块化,可将以上电池热失控烟气处理装置与储能柜体12固定连接。具体连接时,可将燃烧器3固定至储能柜体12的顶部,同时还可将烟气管路1也固定至储能柜体12的顶部。
燃烧器3固定时,燃烧器3上设有多个U型压板35,通过U型压板35将燃烧器3固定至储能柜体12的顶部,或者,燃烧器3上设有多个抱箍,通过抱箍将燃烧器3固定至储能柜体12的顶部。
烟气管路1固定时,在储能柜体12顶部增加安装板11,该烟气管路1穿过压板后,安装板11与储能柜体12的顶部通过螺钉连接,同时,还可将点火器2的脉冲发生器22放置在安装板11上。
Claims (10)
1.一种电池热失控烟气处理装置,其特征在于,包括烟气管路、点火器以及燃烧器;
所述烟气管路的进口用于与储能柜体连接,出口与燃烧器连接,用于将储能柜体内的热失控烟气输送至燃烧器;
所述燃烧器包括燃烧壳体和多孔结构;所述燃烧壳体为一端敞口的箱体结构;所述多孔结构设置在箱体的敞口端;
所述点火器设置在燃烧壳体内或设置在燃烧壳体外,用于对热失控烟气进行点燃处理。
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,所述烟气管路上连接有稳压罐,用于对烟气管路内的热失控烟气进行稳压处理。
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,所述燃烧器还包括引流管,所述引流管的进口与烟气管路连通,出口位于燃烧壳体内。
4.根据权利要求3所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述燃烧壳体内设有阻流板,所述阻流板位于引流管的出口侧,且阻流板上设有多个通孔。
5.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,所述点火器为脉冲点火器,多个脉冲点火器均布在燃烧壳体的腔体外两侧,所述烟气管路上设有流量开关和阻火器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,还包括进气管路,所述进气管路的出口与烟气管路连通。
7.根据权利要求6所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述烟气管路设有提高热失控烟气流速的变径管,所述进气管路上连接有单向阀。
8.根据权利要求6所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述燃烧壳体的侧壁上设有隔热层,所述燃烧壳体的敞口端外部还设有防护罩,所述防护罩上具有多个对流孔。
9.根据权利要求6所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述燃烧壳体上设有U型压板,用于将燃烧器固定至储能柜体的顶部,同时,所述烟气管路上具有安装板,所述安装板用于将烟气管路固定至储能柜体的顶部。
10.一种储能设备,其特征在于,包括储能柜体以及权利要求1至9任一项所述的电池热失控烟气处理装置,所述电池热失控烟气处理装置水平安装至储能柜体顶部。
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