[发明专利]一种集中式储能设备安全处理系统

说明书

本申请公开了一种集中式储能设备安全处理系统，包括储能单元，所述储能单元包括多个电池组；气体收集单元，所述气体收集单元通过支路管道将多个所述电池组热失控时产生的气体收集并经过汇流管统一传输至气体处理单元进行处理；气体处理单元，所述气体收集单元用于将所述气体收集单元收集的气体进行处理；探测单元；以及控制单元。本申请将电池模组发生热失控的危险提前探测预警，并将热失控后从电池组或者电池箱泄压口释放的高温危险物质有序收集、有序引导至远离没有发生危险的电池组的区域，进行有序处理、有序排放从而避免了储能设备一处发生危险而导致整个储能系统损毁的情况。

技术领域

本申请属于锂电池技术领域，具体涉及储能锂电池组热失控后气体的安全处理。

背景技术

当前全球正面临着能源日益枯竭、环境问题不断恶化，而能源需求却持续增长的困境，因此以电力能源为核心，以新能源大规模开发利用为特征的新一轮能源变革正在发生。储能锂电池正是这一形势下的产物，当人们享受着这一新型能源带来便利的同时，也承受着这种能源带来的各种困扰。

由于储能锂电池一般采用三元锂电池或者磷酸铁锂电池，这些电池在工作过程中会产生大量的热量，而锂电池材料的导热性能差，所以此种结构的锂电池内部的热量会不断累积，使得锂电池温度过高，进一步可能造成锂电池性能下降或者热失控，严重的会引起燃烧或爆炸等危险后果，而储能领域需要大量的这种锂电池或者电池组合，其一旦发生热失控后往往会造成严重的经济损失以及环境污染。

目前，储能领域使用的锂电池模组均是采用模组式的防护模式。针对锂电池组工作时的散热防护大都采用一套锂电池模组设置一套散热防护单元，而针对锂电池模组热失控后的防护同样采用模组式的防护模式，因此每个锂电池模组均需采用一套完整的气体处理单元或消防系统来应对此锂电池模组热失控后的气体处理问题。

目前的处理方式不能兼顾其周边的锂电池模组，这样很有可能导致一套电池模组热失控后防护气体处理单元一旦不能及时处理解决问题，会导致其相邻的电池模组也会发生燃烧、爆炸等事故，从而殃及整个储能系统；另一方面，对所有的电池模组均设置热失控后的防护气体处理单元，其经济上也会承担较高的费用。

中国专利CN109671993A公开了一种储能电池系统，当检测装置检测到某储能电池发生故障、特别是温度急剧升高时，安全保护系统向该储能电池的壳体内注入阻燃气体和/或阻燃液体，阻止该电池进一步发生反应，从而防止电池发生燃烧爆炸。另外，可通过维护再生系统对单个或全部储能电池进行补液、换液、排气等操作，从而提高电池的使用性能、延长电池寿命，实现储能电池的维护以及再生。但该专利是属于传统的灭火思路，当发生热失控后对电池组热失控部位释放灭火物质，其灭火地点或者说电池热失控的气体处理地点仍然在发生热失控的电池组所在之地，其对附近电池组仍然有引燃的潜在危险。

中国专利CN107534114B公开了一种具有热失控及排气管理系统的电池组模块，公开了与多个电池组的泄压口连接的主支路管道路，电池组热失控时产生时气体经过支路管道路和汇流管路排出，但该专利应用于单体电池模组，并没有对产生的有害气体进行冷却、惰化、吸附处理的过程，排出的有害气体会对环境造成危害。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提出了一种集中式储能设备安全气体处理系统，本系统将电池模组发生热失控的危险提前探测预警，并将热失控后从电池或者电池箱泄压口释放的高温危险物质有序收集、有序引导至远离没有发生危险的电池模组的区域，进行有序处理、有序排放从而避免了一处发生危险而导致整个储能系统损毁的情况。

本申请的技术方案为：

一种集中式储能设备安全处理系统，其特征在于，包括：储能单元，所述储能单元为至少一个的电池模组或储能集装箱；气体处理单元，用于对所述储能单元发生热失控时产生的气体进行处理；气体收集单元，包括与所述储能单元连接的支路管道，和，与多个所述支路管道连通的汇流管，所述气体收集单元通过支路管道对所述储能单元热失控时产生的气体进行收集，并经汇流管统一传输至所述气体处理单元进行处理。