一种抑制三元电池热失控的装置的制作方法

1.本实用新型涉及消防技术领域，具体地指一种抑制三元电池热失控的装置。


背景技术：

2.三元电池由于其自身特性，在发生故障后会出现热失控现象。其一旦发生热失控，便会在短时间内释放大量易燃易爆炸气体，这些气体包括co、氢气、烯烃、烷烃。大量易燃易爆气体的产生、积聚将增大电池单元的危险性。如果pack空间可燃气体浓度达到混合的爆炸下限，则必然引发爆燃或者爆炸产生大量明火使pack箱内温度持续升高，波及周边电池及电池pack箱，造成更大连锁事故，目前市场上采用的液氮灭火装置都存在一个问题，由于pack箱体在运行时温度过高，为保证箱体不发生爆炸，往往液氮存储装置的壳体要求要高于通用要求，电池pack发生热失控往往是温度升高并且释放出大量的可燃性气体，当热失控达到一定阶段时电池失效释放的点火花瞬间点燃可燃气体，一方面导致电池温度迅速上升，这对灭火装置的承压能力进一步提高了要求，另外一方面当电池释放可燃气体是电池箱内部的压力已经高于外部压力，可燃气体燃烧后会形成正压，难以实施灭火。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种抑制三元电池热失控的装置，以解决背景技术中提出的问题。
4.本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种抑制三元电池热失控的装置，包括电池仓，所述电池仓一侧依次设有用于隔热的气体仓和用于灭火降温的液态灭火剂仓。
5.优选地，所述电池仓内设有探测装置，所述电池仓和气体仓连接的侧壁开设有孔，孔相应位置设有第一电磁阀，所述探测装置输出端与控制器连接，所述控制器输出端与第一电磁阀控制端连接。
6.优选地，所述液态灭火剂仓内设有抽液泵，所述控制器输出端与抽液泵控制端连接，抽液泵输出端与送液管一端连接，送液管另一端穿过气体仓并伸入到电池仓内。
7.优选地，所述气体仓内还设有压力传感器，所述气体仓和液态灭火剂仓连接的侧壁也开设有孔，孔相应位置设有第二电磁阀，所述压力传感器与控制器连接，所述控制器输出端与第二电磁阀控制端连接。
8.优选地，所述液态灭火剂仓侧壁设有泄压阀。
9.优选地，所述气体仓内充装的气体为氩气或氮气或二氧化碳或全氟己酮中的一种或多种组合。
10.优选地，所述液态灭火剂仓内充装的液体为液氩或液氮或液态二氧化碳或液体全氟己酮中的一种或多种组合。
11.优选地，所述探测装置为可燃气体传感器、温度传感器、红外传感器、火焰探测器、烟雾传感器中的一种或多种组合。
12.优选地，所述电池仓侧壁还开设有气体置换口。
13.本实用新型的有益效果：
14.1、本实用新型通过在电池仓和液态灭火剂仓之间设置气体仓后，气体仓可以起到两个作用，一者起到隔热作用，有效降低电池仓内热量传导到液态灭火剂仓内引起温度升高的现象发生，防止液态灭火剂仓内压力骤增，二者在电池仓内释放可燃气体时，第一电磁阀打开后，气体仓内的气体通过第一电磁阀后进入到电池仓内，并分散于整个电池仓内，并置换出内部的可燃气体，从而快速稀释并降低电池仓内可燃气体的浓度。
15.2、本实用新型可以实现分级抑制三元电池热失控过程，当电池仓内释放可燃气体时，气体仓内的气体通过第一电磁阀后进入到电池仓内，并分散于整个电池仓内，并置换出内部的可燃气体，从而快速稀释并降低电池仓内可燃气体的浓度；当电池仓内出现火焰或温度达到预设值后，抽液泵工作，从而将液态灭火剂仓内的液态灭火剂直接抽送至电池仓内，参与灭火降温过程；上述这种分级抑制过程不仅能够根据电池仓内热失控的实际情况，有效抑制电池仓内可燃性气体浓度过高以及温度持续升高失控的现象发生，并且能够有效节约液态灭火剂的用量。
附图说明
16.图1为一种抑制三元电池热失控的装置的立体结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
18.如图1所示，一种抑制三元电池热失控的装置，包括电池仓1，所述电池仓1一侧依次设有用于隔热的气体仓2和用于灭火降温的液态灭火剂仓3。在本实施例中，气体仓2一者起到隔热作用，有效降低电池仓1内热量传导到液态灭火剂仓3内引起温度升高的现象发生，防止液态灭火剂仓3内压力骤增，二者在电池仓1内释放可燃气体时，第一电磁阀4打开后，气体仓2内的气体通过第一电磁阀4后进入到电池仓1内，并分散于整个电池仓1内，并置换出内部的可燃气体，从而快速稀释并降低电池仓1内可燃气体的浓度。
19.优选地，所述电池仓1内设有探测装置，所述电池仓1和气体仓2连接的侧壁开设有孔，孔相应位置设有第一电磁阀4，所述探测装置输出端与控制器连接，所述控制器输出端与第一电磁阀4控制端连接。优选地，本实施例中控制器可以选用51单片机，型号为80c51单片机，或者选用stm32微处理器，型号为stm32f103。
20.优选地，所述液态灭火剂仓3内设有抽液泵5，所述控制器输出端与抽液泵5控制端连接，抽液泵5输出端与送液管9一端连接，送液管9另一端穿过气体仓2并伸入到电池仓1内。在电池仓1内出现火焰或温度达到预设值后，抽液泵5工作，从而将液态灭火剂仓3内的液态灭火剂通过送液管9直接抽送至电池仓1内，参与灭火降温过程。
21.优选地，所述气体仓2内还设有压力传感器，所述气体仓2和液态灭火剂仓3连接的侧壁也开设有孔，孔相应位置设有第二电磁阀6，所述压力传感器与控制器连接，所述控制器输出端与第二电磁阀6控制端连接。优选地，本实施例涉及的电磁阀（如第一电磁阀4和第二电磁阀6均为单向阀结构，可以防止逆流的现象发生）。
22.优选地，所述液态灭火剂仓3侧壁设有泄压阀7。在液态灭火剂仓3内温度升高而导
致压力增大时，其侧壁设置的泄压阀7自动打开，多余的气化灭火剂从泄压阀7排出而实现泄压过程，在这里泄压阀7起到保护作用。
23.优选地，所述气体仓2内充装的气体为氩气或氮气或二氧化碳或全氟己酮中的一种或多种组合。
24.优选地，所述液态灭火剂仓3内充装的液体为液氩或液氮或液态二氧化碳或液体全氟己酮中的一种或多种组合。
25.在这里面可以根据实际情况选择相应的气体或液体，例如氩气的热传导率最低，其可以有效隔绝热量的传递，例如全氟己酮沸点最高，其在常温常压下便能够保持液态，这对于液态灭火剂仓3的制作及封装材料要求最低。
26.优选地，所述探测装置为可燃气体传感器、温度传感器、红外传感器、火焰探测器、烟雾传感器中的一种或多种组合。
27.优选地，所述电池仓1侧壁还开设有气体置换口8。设置气体置换口8后，在电池仓1内释放可燃气体时，有利于气体仓2内的气体通过第一电磁阀4后快速进入到电池仓1内，并迅速分散于整个电池仓1内，电池仓1内原先的可燃气体则从气体置换口8排出。
28.本实施例公开上述抑制三元电池热失控的装置的抑制方法，它包括如下步骤：
29.s1：当电池仓1内释放可燃气体时，探测装置检测到以后发送信号给控制器，控制器控制第一电磁阀4打开，气体仓2内的气体通过第一电磁阀4后进入到电池仓1内，并分散于整个电池仓1内，并置换出内部的可燃气体，从而快速稀释并降低电池仓1内可燃气体的浓度；
30.s2：在步骤s1进行的过程中，气体仓2内压力减小，达到预设值后，其内的压力传感器发送信号给控制器，控制器控制第二电磁阀6打开，液态灭火剂仓3内气化的灭火剂通过第二电磁阀6进入到气体仓2内，补充其流失的气体；
31.s3：当电池仓1内出现火焰或温度达到预设值后，探测装置检测到以后发送信号给控制器，控制器控制抽液泵5工作，从而将液态灭火剂仓3内的液态灭火剂直接抽送至电池仓1内，参与灭火降温过程。
32.进一步地，它还包括：
33.s4：在液态灭火剂仓3内温度升高而导致压力增大时，其侧壁设置的泄压阀7自动打开，多余的气化灭火剂从泄压阀7排出而实现泄压过程。
34.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种抑制三元电池热失控的装置，包括电池仓（1），其特征在于：所述电池仓（1）一侧依次设有用于隔热的气体仓（2）和用于灭火降温的液态灭火剂仓（3）。2.根据权利要求1所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述电池仓（1）内设有探测装置，所述电池仓（1）和气体仓（2）连接的侧壁开设有孔，孔相应位置设有第一电磁阀（4），所述探测装置输出端与控制器连接，所述控制器输出端与第一电磁阀（4）控制端连接。3.根据权利要求2所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述液态灭火剂仓（3）内设有抽液泵（5），所述控制器输出端与抽液泵（5）控制端连接，抽液泵（5）输出端与送液管（9）一端连接，送液管（9）另一端穿过气体仓（2）并伸入到电池仓（1）内。4.根据权利要求2所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述气体仓（2）内还设有压力传感器，所述气体仓（2）和液态灭火剂仓（3）连接的侧壁也开设有孔，孔相应位置设有第二电磁阀（6），所述压力传感器与控制器连接，所述控制器输出端与第二电磁阀（6）控制端连接。5.根据权利要求1所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述液态灭火剂仓（3）侧壁设有泄压阀（7）。6.根据权利要求1所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述气体仓（2）内充装的气体为氩气或氮气或二氧化碳或全氟己酮中的一种或多种组合。7.根据权利要求1所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述液态灭火剂仓（3）内充装的液体为液氩或液氮或液态二氧化碳或液体全氟己酮中的一种或多种组合。8.根据权利要求2所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述探测装置为可燃气体传感器、温度传感器、红外传感器、火焰探测器、烟雾传感器中的一种或多种组合。9.根据权利要求1所述的一种抑制三元电池热失控的装置，其特征在于：所述电池仓（1）侧壁还开设有气体置换口（8）。

技术总结
本实用新型公开一种抑制三元电池热失控的装置，包括电池仓，所述电池仓一侧依次设有用于隔热的气体仓和用于灭火降温的液态灭火剂仓；本实用新型通过在电池仓和液态灭火剂仓之间设置气体仓后，气体仓可以起到两个作用，一者起到隔热作用，有效降低电池仓内热量传导到液态灭火剂仓内引起温度升高的现象发生，防止液态灭火剂仓内压力骤增，二者在电池仓内释放可燃气体时，第一电磁阀打开后，气体仓内的气体通过第一电磁阀后进入到电池仓内，并分散于整个电池仓内，并置换出内部的可燃气体，从而快速稀释并降低电池仓内可燃气体的浓度。而快速稀释并降低电池仓内可燃气体的浓度。而快速稀释并降低电池仓内可燃气体的浓度。


技术研发人员：姚高元 付巧宇 揭劲峰 李旺春
受保护的技术使用者：湖北及安盾消防科技有限公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/8/8