本系统专为锂离子电池热失控时的烟气隔离与排放设计,涵盖电池技术领域。该系统包含固定支架和硅基材料,有效隔离并排放热失控产生的烟气,保障安全。
背景技术
锂离子电池在电动汽车、电网储能等领域中得到了广泛应用。然而,在运行过程中,电池可能因机械、电、热滥用等故障引发热失控事件,热失控会导致电池温度迅速上升,内部的链式反应将产生大量可燃气体与电解液蒸汽云,这些气体会增加电池内部压力,直至内压达到电池安全阀的阈值而喷出。释放出的高温可燃混合气体,将在电池模组内扩散流动,其中高温固体颗粒在相邻电池表面沉积,部分电解液蒸汽于表面液化释放潜热,最后反应气体以对流热的方式传递热量。该排气过程将进一步加热邻近电池,增加其进入热失控的风险。由于具有很高的爆燃危险性,一旦被点燃,火焰燃烧释放的高热量也会加速热失控传播,甚至引发燃爆等灾难性后果。为防止该类事件的发现,现有技术通常通过在系统层级,如电池舱级布置排气系统,但后端防护措施往往存在滞后性,无法在高温可燃气体初次排放时有效隔离和引导这些气体。由于热失控气体释放的速度极快,当前系统层级的排气方案难以在早期阶段及时处理气体扩散,导致气体迅速扩散至模组内部,给邻近电池带来额外的热负荷,从而加快了热失控传播的链式反应。此外,当前的电池包装设计通常缺乏对热失控气体的有效隔离和隔热,导致高温气体能够直接接触到邻近电池,加剧其表面温度上升,进一步提高其进入热失控状态的风险。这种设计缺陷使得在热失控发生时,高温气体和火焰的传播得不到有效控制,进而增加了燃爆等灾难性后果的可能性。
实现思路