一种热失控烟气处理装置的制作方法

本技术属于电池安全领域，具体涉及一种热失控烟气处理装置。

背景技术：

1、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的规模应用，锂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。

2、电池失控后产生大量热失控烟气，目前对热失控烟气处理时，首先采用烟气管路将热失控烟气集中引出，随后采用相应的处理装置对热失控烟气进行处理。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。

3、以上装置对热失控烟气进行冷却和吸附处理，提高了电池使用时的安全性。但是，电池发生热失控时，高温高压的热失控烟气在吸附罐体内的流速较快，在20～30秒内大约可通过70l左右气体，而甲烷等吸附材料的吸附速率大约为60ml/分钟，热失控烟气流速是正常吸附速率的两千多倍，吸附罐体内的吸附材料无法对热失控烟气进行充分吸附，使得以上装置对热失控烟气的吸附效果较差。

技术实现思路

1、为解决现有电池热失控烟气处理装置对热失控烟气处理效果较差的问题，本实用新型提供一种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、本实用新型提供一种热失控烟气处理装置，该热失控烟气处理装置包括外壳体及n个内筒体,n大于等于1；n个内筒体设置在外壳体内，且由外至内依次嵌套，形成了由外至内依次嵌套的n+1个处理腔；所述外壳体上具有进烟口和排烟口，所述进烟口与第1个处理腔连通，排烟口与第n+1个处理腔连通；同时，第m个内筒体远离进烟口的筒壁上设有至少一个烟气孔，m为奇数,第w个内筒体靠近进烟口的筒壁上设有至少一个烟气孔，w为偶数,以使相邻两个处理腔内热失控烟气的流动方向相反，m、w小于等于n。

4、进一步地，所述外壳体内设有挡板，该挡板与外壳体形成一个与进烟口连通的缓冲腔，以对进入第1个处理腔的热失控烟气进行缓冲。

5、进一步地，多个内筒体均固定安装至挡板上，且挡板延伸至第1个处理腔内的区域设置有多个分流孔，多个分流孔用于对进入第1个处理腔的热失控烟气进行分流，以使热失控烟气与第1个处理腔内的反应介质充分接触。

6、进一步地，第n+1个处理腔与排烟口连通的出口处设置有过滤板。

7、进一步地，所述进烟口处设置有单向阀。

8、进一步地，所述外壳体和内筒体均为圆柱形筒体，且外壳体和n个内筒体同轴安装。

9、进一步地，各内筒体筒壁上沿轴向设置多个烟气孔组，每个烟气孔组沿内筒体圆周方向开设有一圈烟气孔。

10、进一步地，所述外壳体主要由一端敞口的圆形罐体以及设置在敞口端的盖板组成，排烟口设置在盖板上。

11、和现有技术相比，本实用新型技术方案具有如下优点：

12、1.本实用新型热失控烟气处理装置在外壳体内嵌套有n个内筒体，形成了由外至内依次嵌套的n+1个处理腔，在相同质量的反应介质下，n+1个处理腔将热失控烟气的处理路径延长了n+1倍，并对热失控烟气的流向进行了一定的限制，该种方式能够让热失控烟气与反应介质充分接触反应，大大提高了反应介质的利用率和处理效果，热失控烟气的处理更加彻底。

13、2.本实用新型热失控烟气处理装置中，外壳体的内腔设有挡板，该挡板与外壳体形成缓冲腔，以对进入第1个处理腔的热失控烟气进行缓冲，以使热失控烟气以稳定的流速进入第1个处理腔内。

14、3.本实用新型热失控烟气处理装置中，多个内筒体均固定安装至挡板上，便于后续内筒体的安装和拆卸，同时，该挡板延伸至第1个处理腔内的区域设置有多个分流孔，多个分流孔用于对进入第1个处理腔的热失控烟气进行分流，以使热失控烟气与第1个处理腔内的反应介质充分接触。

15、4.本实用新型热失控烟气处理装置中，第n+1个处理腔与排烟口连通的出口处设置有过滤板，热失控烟气通过反应介质时，会携带部分反应介质，通过过滤板将反应介质进行过滤处理，同时，该过滤板还可以避免外部环境中的杂质进入外壳体内，对外壳体中的反应介质产生影响，进而影响反应介质后续的处理效果。

16、5.本实用新型热失控烟气处理装置中，进烟口设置有单向阀，以避免进入热失控烟气发生回流现象。

17、6.本实用新型热失控烟气处理装置中，外壳体和内筒体均采用圆柱形筒体，圆柱形筒体具有良好的承压性能，同时，外壳体和n个内筒体同轴设置，以使每个处理腔内的反应介质均匀填充，进而以使每个处理腔内的全部反应介质均能充分与热失控烟气进行反应。

18、7.本实用新型热失控烟气处理装置中，内筒体上的烟气孔为多组，每组烟气孔沿内筒体的筒壁周向排布，多组烟气孔沿内筒体的轴向排布，该种设置使得热失控烟气在处理腔内均匀分散，进一步使热失控烟气与处理腔内的反应介质充分接触。

19、8.本实用新型热失控烟气处理装置中，外壳体主要由一端敞口的圆形罐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，而且外壳体的密封性较好。

20、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。

技术特征：

1.一种热失控烟气处理装置，其特征在于，包括外壳体及n个内筒体,n大于等于1；

2.根据权利要求1所述的热失控烟气处理装置，其特征在于，所述外壳体内设有挡板，该挡板与外壳体形成一个与进烟口连通的缓冲腔，以对进入第1个处理腔的热失控烟气进行缓冲。

3.根据权利要求2所述的热失控烟气处理装置，其特征在于，多个内筒体均固定安装至挡板上，且挡板延伸至第1个处理腔内的区域设置有多个分流孔，多个分流孔用于对进入第1个处理腔的热失控烟气进行分流。

4.根据权利要求1所述的热失控烟气处理装置，其特征在于，第n+1个处理腔与排烟口连通的出口处设置有过滤板。

5.根据权利要求1所述热失控烟气处理装置，其特征在于，所述进烟口处设置有单向阀。

6.根据权利要求1至5任一项所述的热失控烟气处理装置，其特征在于，所述外壳体和内筒体均为圆柱形筒体，且外壳体和n个内筒体同轴安装。

7.根据权利要求6所述的热失控烟气处理装置，其特征在于，各内筒体筒壁上沿轴向设置多个烟气孔组，每个烟气孔组沿内筒体圆周方向开设有一圈烟气孔。

8.根据权利要求7所述的热失控烟气处理装置，其特征在于，所述外壳体主要由一端敞口的圆形罐体以及设置在敞口端的盖板组成，排烟口设置在盖板上。

技术总结
本技术提供一种热失控烟气处理装置，主要解决现有热失控烟气处理装置对热失控烟气处理效果较差的问题。该热失控烟气处理装置包括外壳体及N个内筒体；N个内筒体设置在外壳体内，且由外至内依次嵌套，形成了由外至内依次嵌套的N+1个处理腔；外壳体上具有进烟口和排烟口，进烟口与第1个处理腔连通，排烟口与第N+1个处理腔连通，且相邻两个处理腔内热失控烟气的流动方向相反。该热失控烟气处理装置在相同质量的反应介质下，将热失控烟气的处理路径延长了N+1倍，并对热失控烟气的流向进行了一定的限制，该种方式能够让热失控烟气与反应介质充分接触反应，大大提高了反应介质的利用率和处理效果，热失控烟气的处理更加彻底。

技术研发人员：常城,张三学,李鹏
受保护的技术使用者：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司
技术研发日：20231101
技术公布日：2024/8/15