CN116328228A - 用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，包括柜体、早期灭火装置、烟雾灭火装置、消防水系统装置和若干个用于放置新能源锂电池的防泄漏托盘，柜体的正面入口处设有防火门，防火门与柜体转动连接并能够相对于柜体前后翻转，从而打开或者关闭柜体，柜体的内部设有若干层沿着柜体的高度方向间隔布置的用于放置防泄漏托盘的货架，防泄漏托盘分别放置于柜体的每层货架顶部。本发明的结构简单、新颖，设计合理，柜体内设置有早期灭火装置、烟雾灭火装置和消防水系统装置，可满足锂电池生产、储存、使用过程中热失控发生的早期、中期和后期火情的控制需要，从而达到安全生产的目的，安全系数高，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池存放设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置。
背景技术
随着科技的不断发展和进步，新能源产业愈发壮大，锂电池是新能源动力提供的其中一种器件，然而，在锂电池生产线、储存场所、4S店等场所都需要暂时存放锂电池，目前市面上缺乏一种专门用于锂电池存放的防火储存柜，锂电池直接放置会面临电池起火、爆炸的风险，安全系数低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种具备早、中、后期火情控制防火功能的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，包括柜体、早期灭火装置、烟雾灭火装置、消防水系统装置和若干个用于放置新能源锂电池的防泄漏托盘，所述柜体的正面入口处设有防火门，所述防火门与柜体转动连接并能够相对于柜体前后翻转，从而打开或者关闭柜体，所述柜体的内部设有若干层沿着柜体的高度方向间隔布置的用于放置防泄漏托盘的货架，所述防泄漏托盘分别放置于柜体的每层货架顶部；
所述早期灭火装置包括用于探测新能源锂电池的表面温度的第一温度探测器件和用于向新能源锂电池的表面释放灭火剂的灭火器，所述第一温度探测器件设有若干个并分别布置于每个防泄漏托盘的内腔底部和/或柜体的每层托盘放置位上方，所述灭火器包括冷冻液储存柜和冷冻液喷头，所述冷冻液喷头设有若干个并分别布置于柜体的每层托盘放置位上方，所述冷冻液储存柜安装在柜体顶部，所述冷冻液储存柜通过注液阀门和注液管道与每个冷冻液喷头相连接；
所述烟雾灭火装置包括第二温度探测器件和用于释放灭火烟雾的灭火元件，所述第二温度探测器件设有若干个并分别布置于柜体的每层托盘放置位的周边和上方，所述灭火元件设有若干个并分别布置于柜体的每层托盘放置位上方；
所述消防水系统装置连通每个防泄漏托盘的内腔，在消防水系统装置触发时，所述消防水系统装置能够向防泄漏托盘的内腔注水。
作为优选的实施方式，所述消防水系统装置包括储水柜、消防阀门和注水管道，所述储水柜位于柜体顶部，所述消防阀门设有若干个，每个消防阀门的一端均连通储水柜内腔，所述注水管道设有若干条，每条注水管道的一端分别与各自对应的消防阀门的另一端相连接，每条注水管道的另一端穿入到柜体的内腔后分别连通各自对应的防泄漏托盘的内腔，每个防泄漏托盘的顶部货架下方以及储水柜的顶部分别设有液位探测器。
作为优选的实施方式，还包括用于监测柜体的内部情况的监测报警装置，当监测报警装置触发时，所述监测报警装置能够向用户发出警报。
作为优选的实施方式，所述监测报警装置包括温烟感火灾探测器和现场声光报警器，所述现场声光报警器位于柜体外部，所述温烟感火灾探测器安装在柜体的内腔顶部。
作为优选的实施方式，还包括视频监视装置，所述视频监视装置安装在柜体的内腔顶部。
作为优选的实施方式，所述视频监视装置包括摄像机，所述摄像机位于柜体的内腔顶部。
作为优选的实施方式，所述柜体的顶部设有用于泄压的泄爆装置。
作为优选的实施方式，所述泄爆装置包括基座、泄爆盖板和链条，所述基座安装在柜体的顶部，所述基座上形成有连通柜体的内腔的泄爆口，所述泄爆盖板盖设于基座顶部，所述链条连接于基座与泄爆盖板之间。
作为优选的实施方式，所述柜体的正面设有位于防火门的连接侧旁边的与金属块的位置相对应的电磁铁，所述防火门的外表面设于用于与电磁铁相吸合的金属块，所述柜体的正面与防火门之间连接有自动闭门器。
作为优选的实施方式，所述柜体的底板与四根底梁之间一体焊接并且柜体的底板与四根底梁之间形成位于柜体的内腔底部的底部渗漏槽，所述柜体的底板与四根底梁均经过防腐和防渗漏处理；
每层货架均由若干条方钢与柜体的框架一体焊接而成，除去最底层的每层货架底部均一体焊接有货架底板，所述货架底板由一侧往另一侧方向向下倾斜，每层货架和货架底板均经过防腐和防渗漏处理，每层货架底板低的一侧均设有漏斗，每层漏斗的下部均连接有下漏管道，所述下漏管道依次上下相对并最终通向柜体的底部渗漏槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的结构简单、新颖，设计合理，柜体内设置有早期灭火装置、烟雾灭火装置和消防水系统装置，可满足锂电池生产、储存过程中热失控发生的早期、中期和后期火情的控制需要，从而达到安全生产的目的，安全系数高，操作方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的结构示意图一；
图2是本发明实施例一提供的结构示意图二；
图3是本发明实施例一提供的结构示意图三(隐去壁板)；
图4是本发明实施例一提供的结构示意图四(隐去壁板)；
图5是本发明实施例一提供的框架的内部结构示意图一；
图6是本发明实施例一提供的框架的内部结构示意图二；
图7是本发明实施例一提供的框架的内部结构示意图三；
图8是本发明实施例一提供的框架的内部结构示意图四；
图9是本发明实施例一提供的框架的内部结构示意图五；
图10是本发明实施例一提供的烟雾灭火装置的灭火部位的结构示意图；
图11是本发明实施例一提供的柜体的壁板和顶板的剖视图；
图12是本发明实施例二提供的另一种防火隔爆装置的结构示意图；
图13是本发明实施例二提供的防泄漏托盘的内部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1至图11，本发明的实施例一提供了一种用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，包括柜体1、早期灭火装置、烟雾灭火装置、消防水系统装置、用于监测柜体1的内部情况的监测报警装置、视频监视装置和若干个用于放置新能源锂电池的防泄漏托盘5，下面将对各个组成部分的结构及其工作原理进行说明。
柜体1的正面入口处设有两道对开的防火门11，防火门采用甲级防火门，耐火时间不低于90分钟，防火门11的外侧分别与柜体1转动连接并能够相对于柜体1前后翻转，从而打开或者关闭柜体1。其中，为了实现用户能够在柜外观察柜内情况，防火门11上可以设有观察窗111。
在本实施例中，柜体1由框架16、顶板17、壁板18和底板19组成，顶板17连接于框架16的顶部，壁板18分别连接于框架16的两侧和背部，底板19连接于框架16的底部。
框架16由底梁161、顶梁162、立柱163、支梁164和剪力梁一体焊接而成，立柱163连接在底梁161与顶梁162之间，剪力梁位于框架16的背立面和两侧立面，底梁161、顶梁162、立柱163、支梁164和剪力梁均设置为方钢，底梁161通过膨胀螺丝与安装面相锁固。
如图11所示，壁板18、顶板17采用五层防火夹板，五层防火夹板由两层镀锌钢板181、两层A级防火岩棉层182和一层耐火材料层183组成，耐火时间不低于240min，镀锌钢板厚度不低于1.2mm，底板19采用不低于3mm的花纹钢板，钢板与框架焊接，并用耐火结构胶对钢板与钢板、钢板与框架连接处进行密封。
柜体1的内部设有三层沿着柜体1的高度方向间隔布置的用于放置防泄漏托盘5的货架12，防泄漏托盘5分别放置于柜体1的每层货架12顶部。当然，在其他实施例中，货架12的数量可根据用户需要变动，非本实施例为限。
柜体1的底板19与四根底梁161之间一体焊接并且柜体1的底板19与四根底梁161之间形成位于柜体1的内腔底部的深度不低于150mm的底部渗漏槽，柜体1的底板19与四根底梁161均经过防腐和防渗漏处理。
每层货架12均由若干条方钢与柜体1的框架16一体焊接而成，除去最底层的每层货架12底部均一体焊接有厚度不低于0.8mm的货架底板121，货架底板设置为镀锌钢板或不锈钢钢板，货架底板121由一侧往另一侧方向向下倾斜(倾斜2％左右)，每层货架12和货架底板121均经过防腐和防渗漏处理，每层货架底板121低的一侧均设有漏斗122，每层漏斗122的下部均连接有下漏管道123，下漏管道123依次上下相对并最终通向柜体1的底部渗漏槽，柜体的内腔底部采用一体化渗漏槽设计。
早期灭火装置包括用于探测新能源锂电池的表面温度的第一温度探测器件和用于向新能源锂电池的表面释放灭火剂的灭火器，其中，在本实施例中，第一温度探测器件可以包括热量扫描系统探头212，热量扫描系统探头212设有若干个并分别安装在每层货架12对应的柜体壁板内侧上部，直接探测电池表面温度。
灭火器采用新型环保灭火器，其包括冷冻液储存柜221、冷冻液喷头222、注液阀门223和注液管道224，注液阀门可以采用市面上常见的电动消防阀门，冷冻液喷头222设有若干个并分别布置于柜体1的每层托盘放置位上方中心和四角，冷冻液储存柜221位于柜体1顶部，其中，在本实施例中，冷冻液储存柜221为由冷冻液储存柜顶板、冷冻液储存柜四周壁板和柜体的顶板组成一储冷冻液腔室结构，其中四周壁板高0.6-1.0m，柜体的顶板对应于冷冻液储存柜的部位由其中一对角线的一端往另一端方向倾斜2cm布置，一体焊接后作防腐处理，设计容积等于所有托盘设计容积减去电池体积之和的1/4，注液阀门223设有三个并安装在柜体的顶板最低处(顶板最低位置，两面壁板的夹角处)，每个注液阀门223的一端均连通冷冻液储存柜内腔，注液管道设有三条，每条注液管道224的一端分别与各自对应的注液阀门的另一端相连接，每条注液管道224的另一端穿入到柜体的内腔后分别连通各自对应的位于防泄漏托盘上方的5个冷冻液喷头(中心点、四个角距柜体内壁1m)，喷口向下，正对防泄漏托盘，防泄漏托盘的顶部对应货架底部靠柜体内壁位置以及冷冻液储存柜、储水柜的顶部分别设有液位探测器44，在灭火器触发时，灭火器能够向新能源电池表面喷洒冷冻灭火液。
烟雾灭火装置包括第二温度探测器件31和用于释放灭火烟雾的灭火元件32，其中，在本实施例中，第二温度探测器件31可以设置为热敏元件，灭火元件可以采用新型环保灭火芯，热敏元件设有若干个并分别布置于柜体的壁板以及每层货架底板的底部，热敏元件分别位于柜体1的每层托盘放置位的周边和上方，横竖交叉，间距不超过2米，灭火元件32设有若干个，灭火元件32安装在柜体顶部和壁板的夹角处，所有热敏元件串连，任一热敏元件周围环境温度达到阀值，热敏元件启动，引燃灭火元件，立即发射灭火烟(主要成分是硝酸钾微颗粒)，10S灭明火，持续作用24小时防止复燃，环保无害。
消防水系统装置包括储水柜41、消防阀门42和注水管道43，储水柜41位于柜体1顶部，其中，在本实施例中，储水柜为由储水柜顶板、储水柜四周壁板、泄爆装置的基座和柜体的顶板组成一储水腔室结构，其中四周壁板高0.6-1.0m，柜体的顶板对应于储水柜的部位由其中一对角线的一端往另一端方向倾斜2cm布置，一体焊接后作防腐和防水处理，设计容积＝所有托盘设计容积减去电池体积之和，消防阀门42设有三个并安装在柜体的顶板最低处(顶板最低位置，两面壁板的夹角处)，每个消防阀门42的一端均连通储水柜41内腔，注水管道43设有三条，每条注水管道43的一端分别与各自对应的消防阀门42的另一端相连接，每条注水管道43的另一端穿入到柜体1的内腔后分别连通各自对应的防泄漏托盘5的内腔，每个防泄漏托盘5的顶部货架下方以及储水柜41的顶部分别设有液位探测器44，在消防水系统装置触发时，消防水系统装置能够向防泄漏托盘5的内腔注水。
监测报警装置可以包括温烟感火灾探测器61和具有三色的现场声光报警器62，现场声光报警器62安装在储水柜顶板并位于柜体1外部，温烟感火灾探测器61安装在柜体1的内腔顶部，温度报警分两级，正常情况下(所有电池温度均不超过60度)显示绿色，超过60度、低于100度显示黄色，超过100度显示红色，探测到有烟和/或火焰时，显示红色。
视频监视装置包括摄像机71，摄像机71位于柜体1的内腔顶部。
柜体1的顶部设有用于泄压的泄爆装置8，往复式泄爆，泄爆装置8可以包括基座81、泄爆盖板82和链条83，基座高度1m-1.2m(比柜顶水柜的高度高10-15cm)，基座81安装在柜体1的顶部，基座81上形成有连通柜体1的内腔的泄爆口，泄爆盖板82盖设于基座81顶部，链条83连接于基座81与泄爆盖板82之间。
柜体1的正面可以设有位于防火门11的连接侧旁边的与金属块14的位置相对应的电磁铁13，防火门11的外表面设于用于与电磁铁13相吸合的金属块14，柜体1的正面与防火门11之间连接有自动闭门器15。
柜体1的两侧距顶梁30cm处均设有通风口，其中一个通风口外部设有百叶窗201并且内部设有第一止回阀，另外一个通风口内部设有第二止回阀203并且外部设有防爆轴流风机204，柜体1的外部设有电气控制柜205，
为了实现柜内照明，柜体1的内部可以设有防爆LED照明灯206。
工作时，当热量扫描系统探头检测到热量异常时，灭火器1s内释放冷冻灭火液，直接作用于锂电池表面，让锂电池快速降温，当每层的任一热敏元件检测到环境温度超过171度或设定阀值时，热敏元件启动，灭火元件释放灭火烟雾，10s扑灭明火，同时灭火烟雾可在封闭柜体内保持不低于48小时，持续扑灭明火及防止明火产生，当烟雾灭火装置启动8个小时后，异常电池温度仍然超过200度或烟雾灭火装置启动24小时后异常电池温度仍然超过100度时，异常电池所在托盘对应的消防阀门打开，水通过注水管道快速注入托盘，距托盘壁最高点设定值(如5cm)时消防阀门自动关闭。
在此需要说明的是，本实施例的各个传感器件、探测器、灭火器、灭火元件、注液阀门、消防阀门、报警器、摄像机、电磁铁、风机、止回阀、电气控制柜、防爆柱和照明灯均可以与电脑、控制屏、控制柜等目前市面上常见的控制设备相连接，但是本实施并不涉及此方面的改进，在此不再赘述。
本发明可用于锂电池生产线、储存场所、4S店等配套，用于储存车间、仓库、4S店内部各类具有起火、爆炸风险的产品，具有防火、防爆的功能。
实施例二
请参考图12和图13，本发明的实施例二提供了另一种用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其中，本实施例二与上述实施例一的相同之处不再赘述，不同之处在于本实施例二的第一温度探测器件还可以包括市面上的防火隔爆用的带有5个探头的温度探测传感器211，温度探测传感器211设有若干个，每个温度探测传感器211的探头分别安装在各自对应的防泄漏托盘5的内腔底部，并且分布于中心和四角(距电池边缘20-30cm位置)。
本实施例二的早期灭火装置为采用温度探测传感器与热量扫描系统探头形成的双热量检测器件组合，这样可使得早期灭火装置的监控更加精准，当然，在其他实施例中，温度探测传感器211和热量扫描系统探头212也可以分别单独使用，非本实施例为限。
综上所述，本发明的结构简单、新颖，设计合理，柜体内设置有早期灭火装置、烟雾灭火装置和消防水系统装置，可满足锂电池生产、储存过程中热失控发生的早期、中期和后期火情的控制需要，从而达到安全生产的目的，安全系数高，操作方便。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：包括柜体(1)、早期灭火装置、烟雾灭火装置、消防水系统装置和若干个用于放置新能源锂电池的防泄漏托盘(5)，所述柜体(1)的正面入口处设有防火门(11)，所述防火门(11)与柜体(1)转动连接并能够相对于柜体(1)前后翻转，从而打开或者关闭柜体(1)，所述柜体(1)的内部设有若干层沿着柜体(1)的高度方向间隔布置的用于放置防泄漏托盘(5)的货架(12)，所述防泄漏托盘(5)分别放置于柜体(1)的每层货架(12)顶部；
所述早期灭火装置包括用于探测新能源锂电池的表面温度的第一温度探测器件和用于向新能源锂电池的表面释放灭火剂的灭火器，所述第一温度探测器件设有若干个并分别布置于每个防泄漏托盘(5)的内腔底部和/或柜体(1)的每层托盘放置位上方，所述灭火器包括冷冻液储存柜(221)和冷冻液喷头(222)，所述冷冻液喷头(222)设有若干个并分别布置于柜体(1)的每层托盘放置位上方，所述冷冻液储存柜(221)安装在柜体(1)顶部，所述冷冻液储存柜(221)通过注液阀门(223)和注液管道(224)与每个冷冻液喷头(222)相连接；
所述烟雾灭火装置包括第二温度探测器件(31)和用于释放灭火烟雾的灭火元件(32)，所述第二温度探测器件(31)设有若干个并分别布置于柜体(1)的每层托盘放置位的周边和上方，所述灭火元件(32)设有若干个并分别布置于柜体(1)的每层托盘放置位上方；
所述消防水系统装置连通每个防泄漏托盘(5)的内腔，在消防水系统装置触发时，所述消防水系统装置能够向防泄漏托盘(5)的内腔注水。
2.根据权利要求1所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述消防水系统装置包括储水柜(41)、消防阀门(42)和注水管道(43)，所述储水柜(41)位于柜体(1)顶部，所述消防阀门(42)设有若干个，每个消防阀门(42)的一端均连通储水柜(41)内腔，所述注水管道(43)设有若干条，每条注水管道(43)的一端分别与各自对应的消防阀门(42)的另一端相连接，每条注水管道(43)的另一端穿入到柜体(1)的内腔后分别连通各自对应的防泄漏托盘(5)的内腔，每个防泄漏托盘(5)的顶部货架下方以及储水柜(41)的顶部分别设有液位探测器(44)。
3.根据权利要求1所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：还包括用于监测柜体(1)的内部情况的监测报警装置，当监测报警装置触发时，所述监测报警装置能够向用户发出警报。
4.根据权利要求3所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述监测报警装置包括温烟感火灾探测器(61)和现场声光报警器(62)，所述现场声光报警器(62)位于柜体(1)外部，所述温烟感火灾探测器(61)安装在柜体(1)的内腔顶部。
5.根据权利要求1所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：还包括视频监视装置，所述视频监视装置安装在柜体(1)的内腔顶部。
6.根据权利要求5所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述视频监视装置包括摄像机(71)，所述摄像机(71)位于柜体(1)的内腔顶部。
7.根据权利要求1所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述柜体(1)的顶部设有用于泄压的泄爆装置(8)。
8.根据权利要求7所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述泄爆装置(8)包括基座(81)、泄爆盖板(82)和链条(83)，所述基座(81)安装在柜体(1)的顶部，所述基座(81)上形成有连通柜体(1)的内腔的泄爆口，所述泄爆盖板(82)盖设于基座(81)顶部，所述链条(83)连接于基座(81)与泄爆盖板(82)之间。
9.根据权利要求1所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述柜体(1)的正面设有位于防火门(11)的连接侧旁边的与金属块(14)的位置相对应的电磁铁(13)，所述防火门(11)的外表面设于用于与电磁铁(13)相吸合的金属块(14)，所述柜体(1)的正面与防火门(11)之间连接有自动闭门器(15)。
10.根据权利要求1所述的用于新能源锂电池生产、储存和使用过程的防火隔爆装置，其特征在于：所述柜体(1)的底板(19)与四根底梁(161)之间一体焊接并且柜体(1)的底板(19)与四根底梁(161)之间形成位于柜体(1)的内腔底部的底部渗漏槽，所述柜体(1)的底板(19)与四根底梁(161)均经过防腐和防渗漏处理；
每层货架(12)均由若干条方钢与柜体(1)的框架(16)一体焊接而成，除去最底层的每层货架(12)底部均一体焊接有货架底板(121)，所述货架底板(121)由一侧往另一侧方向向下倾斜，每层货架(12)和货架底板(121)均经过防腐和防渗漏处理，每层货架底板(121)低的一侧均设有漏斗(122)，每层漏斗的下部均连接有下漏管道(123)，所述下漏管道(123)依次上下相对并最终通向柜体(1)的底部渗漏槽。
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Cited By (1)
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| CN116495333B (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-01 | 长春电子科技学院 | 一种交通运输用的汽车电池防爆保护装置 |
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