本技术属于电池安全领域,具体涉及一种电池热失控烟气处理装置。
背景技术:
1、锂离子电池的应用十分广泛,可以被应用于储能、动力电池等多个领域。近年来随着锂离子电池的进一步发展,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。
2、电池热失控后产生大量热失控烟气,现有对电池热失控烟气进行处理时,采用了多种不同的处理方式,第一,对热失控烟气进行直接排放,该种处理方式存在热失控烟气在电池外二次爆炸的安全隐患;第二、对热失控烟气进行吸附处理。
3、目前,一般采用固体吸附剂或液体吸附剂对热失控烟气进行吸附处理,以使吸附处理后的热失控烟气不会产生二次爆炸的安全隐患。例如,中国专利cn114843645a公开了一种电池热失控烟气吸附装置、电池壳体、电池及电池箱体。该电池热失控烟气吸附装置包括冷却单元和吸附单元;冷却单元包括n个冷却罐体,每个冷却罐体内填充有冷却材料;吸附单元包括m个吸附罐体,每个吸附罐体内填充有吸附材料;n个冷却罐体和m个吸附罐体任意组合串联,使得电池热失控烟气通过冷却罐体降低温度与流量,并通过吸附罐体进行吸附处理。再例如,中国cn218687938u公开了一种锂电池热失控烟气处理装置,该锂电池热失控烟气处理装置包括至少一个吸附容器和液体处理剂,吸附容器设置有进气口和排气口;液体处理剂设置在吸附容器内,主要包括电解液吸附剂、可燃气体处理剂、酸性气体处理剂中的一种,热失控气体通过以上液体处理剂后,锂电池失控烟气中的电解液、可燃气体和酸性气体被尽可能的吸附和处理,使得处理后的气体不可燃烧。
4、上述装置中的固体吸附剂或液体吸附剂能够对热失控烟气进行有效处理,以使排出装置的热失控烟气不可燃烧。但是,上述固体吸附剂或液体吸附剂与热失控烟气进行吸附反应后,后期对装置更换维修时,需填充新的固体吸附剂或液体吸附剂以进行下次反应,装置的使用成本较高。同时,与热失控烟气反应后的吸附剂需经过特殊的装置或方法进行处理后才能达到环保排放要求,例如,液体吸附剂需进行无污染处理后再进行排放,固体吸附剂需进行淹没等操作,处理成本较高。
技术实现思路
1、为解决现有电池热失控烟气处理装置使用成本相对较高的问题,本实用新型提供一种电池热失控烟气处理装置。
2、为达到上述目的,本实用新型的技术方案是:
3、本实用新型提供的电池热失控烟气处理装置包括反应壳体、反应介质以及加热装置;所述反应壳体上设置有热失控烟气通过的烟气进口和烟气出口;所述反应介质填充在反应壳体内,所述加热装置用于对反应壳体内的反应介质进行加热;所述反应介质具有第一状态和第二状态,所述反应介质能够在加热后与热失控烟气进行反应,由第一状态转变为第二状态;同时,所述反应介质能够在加热后与氧气进行反应,由第二状态转变为第一状态。
4、进一步地,所述反应介质为金属氧化物。
5、进一步地,所述反应介质为氧化铜粉末。
6、进一步地,所述加热装置为电磁感应加热线圈,所述电磁感应加热线圈缠绕在反应壳体的外壁上。
7、进一步地,所述加热装置为至少一根加热棒,所述至少一根加热棒插入反应壳体的内腔中。
8、进一步地,所述反应壳体上设置有氧气进入的气体口,所述气体口上设置有控制阀。
9、进一步地,所述反应壳体的烟气进口处安装有第一单向阀,烟气出口处安装有第二单向阀。
10、进一步地,还包括保护外壳,所述加热装置、反应壳体均设置在保护外壳内。
11、进一步地,所述保护外壳采用绝缘隔热材料制作。
12、进一步地,所述反应壳体主要由一端敞口的圆形筒体以及设置在敞口端的盖板组成。
13、和现有技术相比,本实用新型技术方案具有如下优点:
14、1.本实用新型电池热失控烟气处理装置对热失控烟气处理后,能够多次循环重复的使用,大幅降低了装置的使用成本,同时,使用后的反应介质无需进行无害化等特殊处理,进一步降低了装置的使用成本。热失控烟气经过该装置处理后,其可燃气体的浓度大幅降低,气体浓度降低到其爆炸极限以下,从而避免了热失控烟气过大导致的着火、甚至爆炸等安全隐患。
15、2.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,反应介质为金属氧化物,金属氧化物优先采用氧化铜粉末,氧化铜粉末易与热失控烟气中的氢气以及一氧化碳反应,同时,相较于其它反应介质,氧化铜粉末与热失控烟气反应生成铜粉末后,铜粉末也易与氧气反应生成氧化铜粉末,反应条件相对较低。
16、3.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,加热装置采用缠绕在反应壳体的电磁感应加热线圈,电磁感应加热线圈能够均匀的将反应壳体内的反应介质加热到反应的温度,由于该方式的加热均匀,继而确保了热失控烟气的处理效果以及反应物质的还原效果。
17、4.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,加热装置采用加热棒,加热棒能够插入反应壳体的内腔中直接对反应介质进行加热,热传导效率高,继而确保了热失控烟气的处理效果以及反应物质的还原效果。
18、5.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,反应壳体上还设置有氧气进入的气体口,同时气体口上设置有控制阀。该气体口和控制阀的设置,在反应壳体内的反应介质需与氧气进行反应时,直接将气体口与氧气管路进行连接即可,无需进行烟气进口与烟气管路拆卸,在将烟气进口与氧气管路连接的过程,使得电池热失控烟气处理装置的使用较为方便,避免了进行反复的拆卸和安装过程。
19、6.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,反应壳体的烟气进口处安装有第一单向阀,反应壳体的烟气出口处安装第二单向阀,该第一单向阀使进入反应壳体的热失控烟气不会回流,第二单向阀对反应壳体的热失控烟气进行憋压,以使热失控烟气与反应介质充分反应,同时,该第二单向阀还能够确保反应壳体的密封性,避免反应介质与热失控烟气反应时环境中的气体参与产生副反应。
20、7.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,加热装置、反应壳体均设置在保护外壳内,保护外壳优先采用绝缘隔热材料制作,该保护外壳能够加热装置、反应壳体进行保护,也能够隔离加热装置产生的热量。
21、8.本实用新型电池热失控烟气处理装置中,反应壳体主要由一端敞口的圆形筒体以及设置在敞口端的盖板组成,该种结构不仅便于反应介质的填充,而且反应壳体的密封性较好。
22、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。
1.一种电池热失控烟气处理装置,其特征在于,包括反应壳体、反应介质以及加热装置;
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,所述反应介质为金属氧化物。
3.根据权利要求2所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述反应介质为氧化铜粉末。
4.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,所述加热装置为电磁感应加热线圈,所述电磁感应加热线圈缠绕在反应壳体的外壁上。
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,所述加热装置为至少一根加热棒,所述至少一根加热棒插入反应壳体的内腔中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述反应壳体上设置有氧气进入的气体口,所述气体口上设置有控制阀。
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,所述反应壳体的烟气进口处安装有第一单向阀,烟气出口处安装有第二单向阀。
8.根据权利要求7所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,还包括保护外壳,所述加热装置、反应壳体均设置在保护外壳内。
9.根据权利要求8所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述保护外壳采用绝缘隔热材料制作。
10.根据权利要求9所述的电池热失控烟气处理装置,其特征在于,所述反应壳体主要由一端敞口的圆形筒体以及设置在敞口端的盖板组成。
