一种电池热失控烟气的处理装置的制作方法

1.本实用新型属于储能电池技术领域，涉及储能电池热失控可燃气体处理技术，具体为一种电池热失控烟气的处理装置。


背景技术：

2.储能电池在使用过程中如果操作不当会导致电池内部短路或过充，使得电池内部产生大量的热量，电池内部温度急剧升高，当温度达到极限时，电池的热平衡就会被破坏，引发一连串的自加热副反应，产生大量的可燃气体，出现“热失控”现象，最终会导致电池内部着火，严重时引发爆炸，对使用者的人身安全造成隐患。
3.现有技术主要是从电池内部灭火的角度考虑，防止火势蔓延；例如：公告号为cn205964755u，发明创造名称为一种电池箱自动灭火装置，其上感应器、自动控制器、灭火剂容器、传输管道和泄压阀，通过感应器感测电池箱内温度达到极限值时，自动控制器控制灭火剂容器内的灭火器通过传输管道进入电池箱内，将电池箱内明火扑灭，同时将电池芯的暗火熄灭；公告号为cn205569558u，发明创造名称为电动汽车电池箱自动灭火装置，其是在电池箱内的条形金属片悬架上固定灭火剂管道，灭火剂管道在每块中心处设置有向下垂直延伸的探火管，电池箱内着火的时候，最靠近火源的探热管就会受热破裂，从而使灭火剂快速有效将火源扑灭。这两种装置虽然能够起到防止电池箱出现爆炸的现象，但是设置在电池箱内的感应器或探热管极易出现被火损毁导致不能检测的现象，增大了安全隐患。现有技术中也有将电池箱内热失控产生的可燃气体排出电池箱外，但是直接排至电池箱外的可燃气体不可控，容易引起爆炸，同时还会对环境造成污染。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中将内由于储能电池热失控产生的可燃气体直接排至电池箱外，可燃气体不可控，容易引起爆炸，同时还会对环境造成污染的问题，本实用新型提出了一种电池热失控烟气的处理装置。
5.本实用新型是在锂电池或pack箱的烟气出口端上方设置燃烧箱，在燃烧箱内设置烟气点燃装置和触发装置，通过触发装置触发烟气点燃装置点火，通过烟气点燃装置对锂电池或pack箱内排出的烟气进行燃烧，将烟气燃尽，再排至大气中；有效防止了可燃气体对环境产生的污染，该烟气就是上述的可燃气体；其具体技术方案如下：
6.一种电池热失控烟气的处理装置，所述电池热失控烟气的处理装置设置在锂电池或pack箱的烟气出口端；
7.所述电池热失控烟气的处理装置包括烟气点燃装置，所述烟气点燃装置用于将锂电池或pack箱热失控排出的烟气点燃；
8.所述电池热失控烟气的处理装置还包括触发装置，所述触发装置通过锂电池或pack箱烟气出口端排出的烟气压力触发烟气点燃装置点火。
9.进一步限定，所述烟气点燃装置为脉冲式点火器。
10.进一步限定，所述烟气点燃装置和触发装置均设置在锂电池或pack箱烟气出口端外侧的燃烧腔体内，所述触发装置与烟气出口端相对设置，所述烟气点燃装置设置在触发装置上方。
11.进一步限定，所述燃烧腔体为燃烧箱的内腔，所述燃烧箱与锂电池或pack 箱固定连接。
12.进一步限定，所述触发装置包括压力塞，所述压力塞设置在锂电池或pack 箱的烟气出口端。
13.进一步限定，所述触发装置包括纵向滑杆和触发块，所述纵向滑杆和触发块均置于燃烧箱的内腔中，所述纵向滑杆与锂电池或pack箱固定连接；所述触发块套接在纵向滑杆的外侧，并与纵向滑杆滑动连接；所述触发块与锂电池或 pack箱的烟气出口端相对设置，所述烟气点燃装置设置在触发块上方。
14.进一步限定，所述触发块的下端面为内凹的弧形面，所述弧形面与锂电池或pack箱的烟气出口端相对设置。
15.进一步限定，所述触发块为隔火材料制成，所述触发块的底部设置有弧形槽，所述弧形槽与锂电池或pack箱的烟气出口端相对设置。
16.进一步限定，所述触发装置还包括限位块和弹性复位件，所述限位块固定连接在纵向滑杆的顶部，所述限位块通过弹性复位件与触发块连接，所述限位块与烟气点燃装置固定连接。
17.进一步限定，所述限位块通过安装架与烟气点燃装置固定连接。
18.进一步限定，所述烟气点燃装置的底部设置有按压开关，所述按压开关与压力塞或触发块相对设置。
19.进一步限定，所述触发块的顶部设置有顶块，所述顶块与按压开关相对设置。
20.进一步限定，所述电池热失控烟气的处理装置还包括阻燃隔热板，所述燃烧箱和纵向滑杆均通过阻燃隔热板与锂电池或pack箱固定连接，所述阻燃隔热板上设置有连通孔，所述燃烧箱通过阻燃隔热板上的连通孔与烟气出口端连通，所述烟气出口端处设置有泄压组件，所述泄压组件贯穿阻燃隔热板并延伸至燃烧箱的燃烧腔体中；所述燃烧箱的顶部开口。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
22.1、本实用新型一种电池热失控烟气的处理装置，烟气点燃装置设置在锂电池或pack箱烟气出口端的外侧，方便对锂电池或pack箱内排出的烟气进行点燃，实现烟气的有序排放，从而大大降低烟气中可燃成分的含量，对烟气进行控制，防止烟气产生爆炸；烟气点燃装置设置在燃烧腔体内，通过燃烧腔体收集烟气出口端排出的烟气；燃烧腔体内还设置有触发装置，触发装置与烟气出口端相对设置，触发装置用于触发烟气点燃装置点火。燃烧腔体可对烟气进行集中收集；触发装置在烟气出口端排出的烟气的气压推动下向烟气点燃装置靠近，触发烟气点燃装置的开关，促使烟气点燃装置点火对烟气中的可燃成分进行燃烧，燃烧之后的气体再排入大气，避免了可燃气体对大气产生污染；同时也避免了可燃气体在锂电池或pack箱内聚集，发生爆炸、火灾等危险事件。
23.2、触发装置包括压力塞，压力塞在烟气的瞬时压力作用下从烟气出口端弹出，并向烟气点燃装置靠近触发烟气点燃装置将烟气点燃，使用压力塞只要烟气压力达到极限压
力值时就可打开，操作易控制。
24.3、触发装置包括纵向滑杆和触发块，通过烟气出口端排出的烟气的气压推动触发块沿着纵向滑杆的轴向滑动，向烟气点燃装置的开关靠近，并触发烟气点燃装置的开关，使得烟气点燃装置将烟气点燃；触发装置还包括限位块和弹性复位件，限位件固定连接在纵向滑杆的顶部，通过限位件能够防止在气压过大时，触发块脱离纵向滑杆；限位块通过弹性复位件与触发块连接，弹性复位件能够在触发块将烟气点燃装置的开关触发后恢复至原状。
25.4、触发块的下端面为内凹的弧形面，弧形面增大了触发块的受力面积；在触发块的底部设置有弧形槽，弧形槽与烟气出口端正对设置。通过弧形槽可对气压进行聚集，增强了气压的推动效果。
26.5、限位块通过安装架与烟气点燃装置固定连接，通过安装架将烟气点燃装置的位置固定，防止在触发块触发烟气点燃装置的开关时烟气点燃装置发生晃动，影响触发效果；安装架通过卡箍与烟气点燃装置固定连接，通过卡箍能够方便安装架与烟气点燃装置之间进行固定连接。
27.6、在触发块的顶部设置有顶块，顶块与按压开关相对设置；通过顶块能够更好地触发工作，更加便捷地对烟气点燃装置的开关进行触发。
28.7、本实用新型电池热失控烟气的处理装置还包括阻燃隔热板，燃烧箱和纵向滑杆均通过阻燃隔热板与锂电池或pack箱固定连接，通过阻燃隔热板将锂电池或pack箱与烟气点燃装置的触发装置进行防火、防热隔离，防止燃烧产生的热量对锂电池或pack箱内正常工作的储能电池产生影响。
附图说明
29.图1为本实用新型电池热失控烟气的处理装置的结构示意图一；
30.图2为触发装置与锂电池或pack箱的连接示意图一；
31.图3为触发装置与锂电池或pack箱的连接示意图二；
32.图4为图3中a部位的结构示意图；
33.图5为触发装置的结构示意图；
34.其中，1-锂电池或pack箱；2-泄压阀；3-燃烧箱；301-阻燃隔热板；4-纵向滑杆；5-烟气点燃装置；501-按压开关；6-触发块；601-下端面；602-弧形槽；603-通孔；604-顶块；7-限位块；8-安装架；801-卡箍；9-复位弹簧。
具体实施方式
35.下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。
36.本实用新型一种电池热失控烟气的处理装置，电池热失控烟气的处理装置设置在锂电池或pack箱1的烟气出口端。电池热失控烟气的处理装置包括烟气点燃装置5，烟气点燃装置5将锂电池或pack箱1热失控排出的烟气点燃。烟气点燃装置5为脉冲式点火器。电池热失控烟气的处理装置还包括触发装置，触发装置通过锂电池或pack箱1烟气出口端排出的烟气压力触发烟气点燃装置 5点火。烟气点燃装置5和触发装置均设置在锂电池或pack
箱1烟气出口端外侧的燃烧腔体内，触发装置与烟气出口端相对设置，烟气点燃装置5设置在触发装置上方。燃烧腔体为燃烧箱3的内腔，燃烧箱3与锂电池或pack箱1固定连接。触发装置包括压力塞，压力塞设置在锂电池或pack箱1的烟气出口端。或触发装置包括纵向滑杆4和触发块6，纵向滑杆4和触发块6均置于燃烧箱3 的内腔中，纵向滑杆4与锂电池或pack箱1固定连接；触发块6套接在纵向滑杆4的外侧，并与纵向滑杆4滑动连接；触发块6与锂电池或pack箱1的烟气出口端相对设置，烟气点燃装置5设置在触发块6上方。触发块6的下端面601 为内凹的弧形面，弧形面与锂电池或pack箱1的烟气出口端相对设置。触发块 6为隔火材料制成，触发块6的底部设置有弧形槽602，弧形槽与锂电池或pack 箱1的烟气出口端相对设置。触发装置还包括限位块7和弹性复位件，限位块7 固定连接在纵向滑杆4的顶部，限位块6通过弹性复位件与触发块6连接，限位块7与烟气点燃装置5固定连接。限位块7通过安装架8与烟气点燃装置5 固定连接。烟气点燃装置5的底部设置有按压开关501，按压开关501与压力塞或触发块6相对设置。触发块6的顶部设置有顶块604，顶块604与按压开关501相对设置。电池热失控烟气的处理装置还包括阻燃隔热板301，燃烧箱3和纵向滑杆4均通过阻燃隔热板301与锂电池或pack箱1固定连接，阻燃隔热板 301上设置有连通孔，燃烧箱3通过阻燃隔热板301上的连通孔与烟气出口端连通，烟气出口端处设置有泄压组件，泄压组件贯穿阻燃隔热板301并延伸至燃烧箱3的燃烧腔体中；燃烧箱3的顶部开口。
37.实施例1
38.本实施例一种电池热失控烟气的处理装置，设置在锂电池或pack箱1的烟气出口端。其包括烟气点燃装置5，烟气点燃装置5将锂电池或pack箱1热失控排出的烟气点燃。其中，锂电池为单独的一个电池包形成的单个电池；pack 箱是由多个锂电池之间进行串并联形成的大容量箱体电池。
39.本实施例的烟气点燃装置5可以是压电式点火器或脉冲式点火器。优选的，本实施例的烟气点燃装置为脉冲式点火器。
40.本实施例的一种电池热失控烟气的处理装置，其还包括触发装置，触发装置通过锂电池或pack箱1烟气出口端排出的烟气压力触发烟气点燃装置5点火。烟气点燃装置5和触发装置均设置在锂电池或pack箱1烟气出口端外侧的燃烧腔体内，触发装置与烟气出口端相对设置，烟气点燃装置5设置在触发装置上方。
41.本实施例的燃烧腔体是燃烧箱3的内腔、燃烧布袋的内腔或其他燃烧气体聚集容器形成的内腔。优选的，本实施例的燃烧腔体是燃烧箱3的内腔，燃烧箱3与锂电池或pack箱1的顶部端面固定连接。
42.优选的，本实施例的燃烧箱3是由金属材质制成或耐高温的塑料材质制成。
43.本实施例的烟气出口端处设置有泄压组件，泄压组件贯穿阻燃隔热板301 并延伸至燃烧箱3的燃烧腔体中。泄压组件可以是泄压组件为泄压阀2或泄爆膜。优选的，本实施例的泄压组件为泄压阀2。
44.本实施例的燃烧箱3为顶部和底部均开口的筒状结构，其可以是圆筒状结构、柱形筒状结构、锥形筒状结构或其他形状的筒状结构；优选的，本实施例的燃烧箱3为圆筒状结构。顶部开口可以将燃尽的气体及时排出，防止燃烧箱3 内由于气体聚集导致压力过大，产生的爆炸的危险。
45.实施例2
46.本实施例一种电池热失控烟气的处理装置，在实施例1的基础上，本实施例的触发装置为压力塞，压力塞按压在锂电池或pack箱1的烟气出口端，将锂电池或pack箱1的内腔密封，在锂电池或pack箱1的内腔中有烟气排出时，压力塞会被烟气的气压推动顶出，顶出的压力塞用于触发烟气点燃装置5将烟气点燃。
47.实施例3
48.参见图1-图3，本实施例一种电池热失控烟气的处理装置，在实施例1的基础上，其触发装置包括纵向滑杆4和触发块6，纵向滑杆4和触发块6均置于燃烧箱3的燃烧腔体中，纵向滑杆4的底端部与锂电池或pack箱1的顶部端面固定连接；参见图5，在触发块6上设置有上下贯通的通孔603，纵向滑杆4穿过通孔603套设在纵向滑杆4的外侧，并与纵向滑杆4滑动连接，即触发块6 可沿着纵向滑杆4的轴向滑动；触发块6与烟气出口端相对设置，烟气点燃装置设置在触发块6的上方。
49.优选的，本实施例的纵向滑杆4有两根，分别设置在烟气出口端的上方两侧，两根纵向滑杆4能够提升触发块6滑动的稳定性。
50.本实施例的烟气点燃装置底部设置有按压开关501，按压开关501与触发块 6相对设置，通过触发块6触发打开按压开关，使烟气点燃装置5点火。
51.优选的，本实施例的烟气点燃装置5是脉冲点火器。
52.本实施例中的触发装置还包括限位块7和弹性复位件，限位块7固定连接在纵向滑杆4的顶部，限位块7的底部端面与弹性复位件的一端部固定连接，弹性复位件的另一端部与触发块6固定连接，限位块7与烟气点燃装置固定连接。
53.弹性复位件为复位弹簧9或弹性垫块，弹性垫块可以是橡胶或塑料材质。优选的，本实施例的弹性复位件为复位弹簧9。
54.优选的，本实施例的按压开关501的底部端面位于限位块7的底部端面下方，能够方便触发块6与按压开关501接触，提高触发效率。
55.优选的，本实施例的触发块6由阻燃材质制成。
56.优选的，本实施例的触发块6为内部中空的结构，能够减轻触发块6的重量，使得触发块6更容易被推动。
57.优选的，本实施例的触发块6的下端面601为中心部位内凹的弧形面，弧形面与烟气出口端相对设置。
58.优选的，本实施例在触发块6的底部设置有横截面为矩形的弧形槽602，弧形槽602与烟气出口端正对设置。
59.优选的，本实施例的触发块6为隔火材料制成，用于防止火苗回流至锂电池或pack箱1内。
60.实施例4
61.参见图4，本实施例一种电池热失控烟气的处理装置，在实施例3的基础上，其在限位块7上固定安装有安装架8，在安装架8上与烟气点燃装置5对应的两端部设置有卡箍801，通过卡箍801对烟气点燃装置5进行固定，防止烟气点燃装置5的按压开关501在触发的过程中烟气点燃装置5产生晃动。
62.实施例5
63.本实施例一种电池热失控烟气的处理装置，在实施例4的基础上，其在触发块6的
顶部上一体化固定设置有顶块604，顶块604与按压开关501相对设置。
64.实施例6
65.本实施例一种电池热失控烟气的处理装置，在实施例5的基础上，其还包括阻燃隔热板301，阻燃隔热板301固定连接在锂电池或pack箱1的顶部端面上，燃烧箱3的底部端面与阻燃隔热板301的顶部端面固定连接，纵向滑杆4 的顶部端面与阻燃隔热板301的顶部端面固定连接，在阻燃隔热板301上设置有连通孔，燃烧箱3通过阻燃隔热板301上的连通孔与烟气出口端连通；通过阻燃隔热板301对锂电池或pack箱1与烟气点燃装置和触发装置之间进行防火、防热隔离；泄压组件贯穿阻燃隔热板301并延伸至燃烧箱3的燃烧腔体中；燃烧箱3的顶部开口。
66.优选的，本实施例的阻燃隔热板301为橡塑板、发泡防火板或防火岩棉板。
67.实施例7
68.基于实施例3-4任一项的一种电池热失控烟气的处理装置实现一种用于处理电池热失控的点火方法，其步骤为：电池热失控产生的烟气在排放于大气前经过点燃处理。
69.优选的，本实施例的一种电池热失控烟气的处理方法，其是在锂电池或pack 箱1内排出烟气压力的作用下推动触发装置向烟气点燃装置5靠近，直至触发装置触发烟气点燃装置5将烟气点燃，燃烧后的烟气排放于大气。
70.本实施例一种用于处理电池热失控的点火方法，其具体包括以下步骤：
71.当锂电池或pack箱1内聚集大量可燃气体，气体压力达到极限时，锂电池或pack箱1内会排出烟气，在排出烟气的瞬时压力作用下将压力塞推出烟气出口端，并使压力塞向烟气点燃装置5上的按压开关501靠近，直至压力塞碰撞按压开关501，并将按压开关501打开，使得烟气点燃装置5将烟气点燃；烟气被点燃后燃尽的气体从燃烧箱3的顶部排出。
72.或具体包括以下步骤：
73.1)当锂电池或pack箱1内聚集大量可燃气体，气体压力达到极限时，烟气出口端处的泄压阀2或泄爆膜被打开，烟气沿着烟气出口端排出，利用烟气出口端处排出烟气的瞬时压力推动触发块6向烟气点燃装置5靠近，直至触发块6上的顶块604与烟气点燃装置5上的按压开关501碰撞，并触发按压开关 501动作，使烟气点燃装置5将烟气点燃，烟气被点燃后燃尽的气体从燃烧箱3 的顶部排出；
74.2)在烟气的瞬时压力释放掉，烟气出口端排出的烟气压力变小时，触发块 6在弹性复位件的作用下恢复初始状态。
75.本实用新型方法能够很好地防止可燃气体在锂电池或pack箱1内聚集，导致锂电池或pack箱1内发生爆炸，着火的风险；同时燃烧箱3内的烟气中的可燃气体被燃烧尽再排入大气，防止对大气产生污染。
76.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。