本技術屬于儲能電池領域,具體涉及一種熱失控煙氣處理系統。
背景技術:
1、隨著太陽能、風能等新能源的發展,儲能技術也隨之發展,由于鋰電池具有能量高、使用壽命長、額定電壓高、具備高功率承受力、自放電率低等優點,逐漸成為儲能的主流產品。
2、隨著鋰電池儲能系統規模應用,鋰電池的安全使用也受到關注。由于儲能設備中電池高度聚集,在電池過充過放、過熱、機械碰撞等因素影響下,容易引起電池隔膜崩潰和內部短路,從而導致熱失控。
3、鋰電池完全熱失控時,電池內部溫度高達500~1000℃,熱失控過程中產生的氣體導致電池內部壓力增大,使得電池殼體膨脹破裂,最終泄爆膜打開,噴射釋放電池內部蒸發汽化的電解液和反應氣體,形成具有壓力的熱失控煙氣。該熱失控煙氣中不僅包括二氧化碳、氫氣、一氧化碳、甲烷等氣體,熱失控煙氣中還包括電解液以及高溫熔融的塑料件等雜質。當對上述熱失控煙氣進行排出時,熱失控煙氣中的電解液和雜質會對熱失控煙氣的排出產生影響,造成安全隱患。
技術實現思路
1、為解決現有熱失控煙氣排出存在安全隱患的問題,本實用新型提供一種熱失控煙氣處理系統。
2、為達到上述目的,本實用新型的技術方案是:
3、一種熱失控煙氣處理系統,用于至少2個儲能設備,包括多個緩沖裝置;每個儲能設備至少設置有1個緩沖裝置;所述緩沖裝置包括至少一個用于對熱失控煙氣進行緩沖處理的緩沖罐。
4、進一步地,還包括煙氣輸送管路;所述煙氣輸送管路包括煙氣主管路和多個煙氣支管路,各煙氣支管路分別用于與各儲能設備的緩沖裝置連接,用于將各儲能設備緩沖裝置緩沖處理后的熱失控煙氣輸送至煙氣主管路中;所述煙氣主管路將多個儲能設備緩沖裝置緩沖處理后的熱失控煙氣進行集中排放。
5、進一步地,所述煙氣支管路上設有使熱失控煙氣單向流通的單向閥,同時,所述煙氣支管路上設有將熱失控煙氣進行抽吸的抽吸裝置。
6、進一步地,還包括煙氣處理裝置,所述煙氣處理裝置包括液體處理裝置、固體處理裝置、煙氣冷卻裝置以及點火裝置中的至少一個,用于對多個儲能設備緩沖裝置緩沖處理后的熱失控煙氣進行集中處理。
7、進一步地,所述液體處理裝置包括m個液體處理罐,各液體處理罐上設有煙氣進口和煙氣出口,第1個液體處理罐至第m-1個液體處理罐內均填充有液體處理介質,第m個液體處理罐為空罐,其中,m為大于等于2的整數。
8、進一步地,所述煙氣處理裝置包括液體處理裝置和點火裝置;所述點火裝置連接在第m個液體處理罐的煙氣出口處,用于將液體處理裝置處理后的熱失控煙氣進行點燃處理。
9、進一步地,所述液體處理介質為堿溶液,所述堿溶液為0.05~0.5mo?l/l的naoh溶液。
10、進一步地,所述煙氣處理裝置設置在空置的儲能箱體內。
11、進一步地,所述緩沖罐設有與其內腔連通的進煙口和出煙口,所述緩沖罐的進煙口、出煙口均設置在緩沖罐的頂部,所述緩沖罐的底部設置有排液閥。
12、進一步地,所述緩沖裝置設置在儲能設備的儲能箱體內,與儲能箱體內的煙氣匯流管連接。
13、進一步地,還包括設置在各儲能設備中的消防裝置;所述消防裝置包括一級消防管路和消防設備,所述一級消防管路用于將消防設備中的消防物質輸送至儲能設備的儲能箱體內。
14、進一步地,所述消防裝置還包括設置在儲能設備中的二級消防管路,二級消防管路用于與外部消防水管連接,且二級消防管路上設有至少一個水霧噴頭。
15、和現有技術相比,本實用新型技術方案具有如下優點:
16、1.本實用新型熱失控煙氣處理系統包括多個緩沖裝置,每個儲能設備至少設有1個緩沖裝置,緩沖裝置包括至少一個用于對熱失控煙氣進行緩沖處理的緩沖罐。該緩沖罐不僅對熱失控煙氣進行緩沖處理,使得熱失控煙氣以較為穩定的流速順利排出,同時,該緩沖罐能夠對熱失控煙氣中攜帶的電解液和雜質進行收集,使得緩沖處理后的熱失控煙氣不會對后續管路產生堵塞,同時也提升了后續煙氣處理裝置的處理效果。
17、2.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,將緩沖罐的進煙口設置在緩沖罐的頂部,能夠使熱失控煙氣攜帶的雜質、電解液在重力作用下盡量沉積在緩沖罐的底部;同時,將緩沖罐的出煙口設置在緩沖罐的頂部,一是可以使熱失控煙氣攜帶的雜質、電解液無法從緩沖罐排出,二是使得熱失控煙氣中的氣體能夠順利快速排出。此外,緩沖罐的底部設置有排液閥,排液閥能夠將緩沖罐中的電解液和雜質及時排出。
18、3.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,將緩沖裝置設置在儲能設備的儲能箱體內。該種設置不僅能夠對緩沖裝置進行保護,增加其使用壽命。同時,將其設置在儲能箱體內,還能夠增加儲能設備的美觀性,也便于儲能設備的集成化。
19、4.本實用新型熱失控煙氣處理系統還包括煙氣輸送管路,煙氣輸送管路將儲能系統中多個儲能設備經緩沖裝置緩沖處理后的熱失控煙氣集中排放至各儲能設備外進行處理,避免對儲能設備內的電池模組產生影響。
20、5.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,煙氣支管路上設有使熱失控煙氣單向流通的單向閥,該單向閥能夠避免煙氣主管路內的熱失控煙氣進入未發生熱失控的儲能設備中,提升了儲能系統的安全性。同時,煙氣支管路上設置有抽吸裝置,抽吸裝置及時將儲能設備中的熱失控煙氣主動抽吸至煙氣主管路,避免儲能設備中熱失控電池模組產生的熱失控煙氣對未發生熱失控的電池模組產生影響,提升了儲能設備的安全性。
21、6.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,煙氣主管路的出口端設置有煙氣處理裝置,該煙氣處理裝置通過多種方式對多個儲能設備產生的熱失控煙氣進行處理,以避免熱失控煙氣排出后產生的安全隱患。同時,該煙氣處理裝置用于對多個儲能設備緩沖裝置緩沖處理后的熱失控煙氣進行集中處理,多個儲能設備共用一個煙氣處理裝置,不僅提升了儲能設備使用時的安全性,同時使得整個儲能系統的制作成本大幅降低。
22、7.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,液體處理裝置包括m個液體處理罐,第1個液體處理罐至第m-1個液體處理罐內均填充有液體處理介質,對熱失控煙氣進行有效處理,同時,液體處理裝置的第m個液體處理罐為空罐,在熱失控煙氣壓力過大時,空罐能夠對高壓熱失控煙氣擠出液體處理罐的液體處理介質進行收集,避免液體處理介質被擠壓出液體處理罐,對后方的裝置產生影響。
23、8.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,煙氣處理裝置包括液體處理裝置和點火裝置,點火裝置將液體處理裝置處理后的熱失控煙氣進行可控的點燃處理,點燃處理后的熱失控煙氣可直接排放,不會產生燃燒爆炸等隱患。
24、9.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,液體處理介質為堿溶液,該堿溶液不僅能夠對熱失控煙氣中攜帶的電解液進行充分處理,以阻止汽化的電解液繼續發生分解反應產生可燃氣體,同時,該堿溶液還能夠對熱失控煙氣中的部分氣體進行處理,經堿溶液處理后的熱失控煙氣的氣體量大幅減小。其中,以0.05~0.5mo?l/l的naoh溶液對熱失控煙氣的處理效果較為突出。
25、10.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,煙氣處理裝置設置在空置的儲能箱體內,儲能箱體能夠對煙氣處理裝置提供安全性防護,增加其使用壽命,同時,該種設置使得整個儲能系統便于標準化和模塊化,便于現場管理和維護,同時,也具有美觀性。
26、11.本實用新型熱失控煙氣處理系統還包括設置在各儲能設備中的消防裝置;消防裝置包括一級消防管路和消防設備,一級消防管路在儲能箱體內存在熱失控煙氣或電池模組發生燃燒或爆炸時,阻止熱失控煙氣引發明火或者對已經發生明火的電池模組進行滅火。該消防裝置與緩沖裝置、煙氣處理裝置配合,對儲能設備進行安全性防護,提升儲能設備的安全性。
27、12.本實用新型熱失控煙氣處理系統中,消防裝置還包括設置在儲能設備中的二級消防管路,二級消防管路用于與外部消防水管連接。該二級消防管路將外部的消防水引入儲能設備,對儲能設備中的熱失控電池模組進行降溫和滅火,大幅提高了儲能設備的安全性。
28、本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現,部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。