CN201766138U - 防电池烟火蔓延安全装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防电池烟火蔓延安全装置，其包括设有入风口和出风口的烟火管道，烟火管道的入风口密封套住电池的安全阀，烟火管道的出风口处设有抽风装置。本实用新型防电池烟火蔓延安全装置以不燃或阻燃烟火管道将热失控电池喷出的可燃气体、零星烟雾导走，避免其被临近的接线端子、极柱或导线因短路大电流产生的高温加热点燃。抽风装置可确保热排气速度大于热失控电池的产气速度，避免电池爆炸。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池安全装置，尤其是一种能够防止热失控的电池引发烟火蔓延的安全装置。
背景技术
目前大体积电池，如电动车电池，因内部容纳的电解液较多，易于发生安全事故。
为了防止电池在使用或测试过程中发生热失控而爆炸，大体积电池一般都设计有安全阀，安全阀为电池结构中最薄弱的部分，其承压值通常在0.2～0.8MPa，小于电池主体的承压值1.2～2.2MPa。一旦电池发生热失控，其内部的气体会急剧膨胀，当气体压力达到安全阀的承压值时，安全阀就会被冲开而将电池内的气体放出泄压，有效防止电池爆炸。
但是，从电池安全阀喷射出的火焰和烟雾，往往会波及到其他临近的电池和设备，引发扩大污染或燃烧，以致损失加剧，甚至还会造成恐慌。
有鉴于此，确有必要提供一种能够防止热失控的电池引发烟火蔓延的安全装置。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种防电池烟火蔓延安全装置，以减小电池热失控时造成的损失。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种防电池烟火蔓延安全装置，其包括设有入风口和出风口的烟火管道，烟火管道的入风口密封套住电池的安 全阀，烟火管道的出风口处设有抽风装置。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，靠近所述烟火管道的入风口处设有平时关闭而紧急时打开排气的应急排气装置。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述应急排气装置为只能向所述烟火管道内打开的单向阀，单向阀闭合时完全堵住所述烟火管道，且未设置自动闭合机构。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述单向阀被冲开所需的压力值不大于所述电池安全阀的承压值。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述烟火管道上设有一个或多个传感器。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述烟火管道由不燃或阻燃材料制成，包括主管道和若干个从主管道引出、与电池一一对应的分管道，分管道的入风口密封套住电池的安全阀。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述抽风装置为风扇或气泵，设于所述主管道的出风口处。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述单向阀包括一个开设开口的挡板和一片金属片，挡板紧贴分管道的内壁，金属片可旋转地连接于于挡板的开口边缘。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述金属片的一段边缘可旋转地连接于所述挡板，其他边缘抵靠在所述分管道的内壁而将所述挡板开口完全挡住。
作为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的一种改进，所述金属片是靠重力或弹簧弹力保持在闭合位置上。
相对于现有技术，本实用新型防电池烟火蔓延安全装置以不燃或阻燃烟火管道将热失控电池喷出的可燃烧气体、零星烟雾导走，避免其被临近的接线 端子、极柱或导线因短路大电流产生的高温加热点燃。抽风装置可确保热排气速度大于热失控电池的产气速度，避免电池爆炸。
附图说明
下面结合说明书附图和具体实施方式，对本实用新型防电池烟火蔓延安全装置及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为本实用新型防电池烟火蔓延安全装置的结构示意图。
具体实施方式
根据电池的设计原理可知，电池的安全阀是电池结构中最薄弱的部分，其设计目的就是为了在电池热失控时排出烟雾和火焰，以防止电池爆炸。通常情况下，只要是合格的电池，其热失控时所产生的烟雾首先冲破的肯定是安全阀，烟雾的出口也一定在安全阀处。因此，要防止烟火蔓延引发的其他电池和设备的扩大燃烧和污染，只要在安全阀处设置安全装置，以将喷出的危险气体抽走即可。需要说明的是，本实用新型中所说的危险气体包括电池热失控时喷出的可燃气体、零星烟雾和零星火苗等。
根据以上分析，本实用新型提供了如图1所示的防电池烟火蔓延安全装置，其包括烟火管道10和抽风装置20。
烟火管道10是由不燃材料或阻燃材料制成，其包括主管道12和若干个从主管道12引出、分别与电池60密封连接的分管道14。主管道12为扁平或圆柱形腔体，每个分管道14都对应与一个电池60密封连接，分管道14的入风口略大于电池60的安全阀62，并将安全阀62罩住。因此，当有烟火90从安全阀62排出时，其只能进入对应的分管道14而无法四处扩散。其他正常的电池60因为安全阀62和分管道14的独立设置，所以不受抽气气流的影响。
根据本实用新型的一个实施方式，每个分管道14靠近其入风口处设置 一个应急排气装置，应急排气装置平时关闭而紧急时打开排气。在图示实施方式中，应急排气装置为单向阀，单向阀只能向分管道14内打开，且无自动闭合机构。
单向阀包括一个开设开口的挡板140和一片金属片142，挡板140紧贴分管道14的内壁，其开口面积大于未开口部分的面积。金属片142的一段边缘可旋转地连接于挡板140的开口边缘，其他边缘抵靠在分管道14的一侧内壁，因此整个金属片142能够完全挡住挡板140的开口，使烟火90无法通过分管道14。平时，金属片142靠重力或弹簧弹力保持在闭合位置上。由于分管道14的支撑作用，金属片142只能向主管道12的方向旋转而打开。金属片142未设置自动旋回机构，当被推开后，即使外力消失，也不能自动旋回闭合位置。
抽风装置20为风扇或气泵等抽气装置，安装在主管道12的出风口处。抽风装置20的热排气速度需大于热失控电池60的产气速度，以避免电池60发生爆炸。
电池60开始工作时，抽风装置20即进入工作状态。在电池60正常使用时，由于金属片142全部处于闭合位置，安全阀62附近的热空气不会被抽走，因此电池60周围的温度能够保持均匀，有利于节约能量。当某一电池60在使用或测试过程中发生热失控，其产生的烟火90冲开安全阀62后，全部进入对应的分管道14并推开金属片142。需要说明的是：金属片142靠近入风口的一侧受压到预定值时即会被冲开，金属片142被冲开所需的压力值不大于安全阀62的承压值，因此，只要安全阀62被冲开，金属片142即能够被冲开，不会阻塞烟火排出而引发电池60爆炸。在抽风装置20的作用下，烟火90从分管道14进入主管道12，并最终从主管道12的出风口排出。由于金属片142未设置自动旋回机构，当烟火90的压力降低后，金属片142也不会自动旋回闭合位置，而是一直保持打开状态，让电池60无压力燃烧时产生的烟火90，也能够顺利被抽走。
在热失控电池60的烟火90排出过程中，可能会有少量烟火90进入临近的正常电池60所对应的分管道14，此时，这些分管道14的金属片142仍处于闭合位置，挡板140和金属片142即可挡住烟火90，使其无法靠近正常电池60并及时将固体物质92(如火星、尘埃等)冷却，有效防止热失控电池60喷出的烟火90波及其他正常电池60和设备，保证了其他正常电池60的安全。同时，这些闭合的金属片142还可以确保抽风装置20的抽风风力集中到热失控的电池60，避免烟火90扩散到其他区域。
灭火后，人工关闭处于打开位置的金属片142(如将铁丝上带小磁铁，从分管道14的入风口伸到挡板140的下方吸引金属片142旋回关闭)，即可继续使用本实用新型防电池烟火蔓延安全装置。
作为本实用新型的一种改进，可在烟火管道10上设有一个或多个传感器(分别用于监测烟雾、温度、单向阀的打开等)、行程开关等元件构成报警回路，还可以设置与单向阀联动的消防装置，当电池热失控将单向阀打开后，消防装置自动启动，进一步保证安全。
在其他实施方式中，单向阀也可以为其他形式的结构，如气压控制打开且不能自动闭合的电阀门等。设置了单向阀打开传感器的安全装置，其抽风装置20可以在单向阀被冲开后再自动进入工作状态，以避免电力浪费。
本实用新型可用于电池充放电设备的测试电池、电池组上，也可以用于电动车电池模块上或者储能系统的电池上。
综上所述，本实用新型防电池烟火蔓延安全装置以不燃或阻燃烟火管道将热失控电池喷出的可燃烧气体、零星烟雾导走，避免其被临近的接线端子、极柱或导线因短路大电流产生的高温加热点燃。抽风装置可确保热排气速度大于热失控电池的产气速度，避免电池爆炸。此外，相对于电气、化学传感器等监控报警装置，本实用新型防电池烟火蔓延安全装置简单小巧、成本低廉，而且同样实现了自动防护。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：包括设有入风口和出风口的烟火管道，烟火管道的入风口密封套住电池的安全阀，烟火管道的出风口处设有抽风装置。
2.根据权利要求1所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：靠近所述烟火管道的入风口处设有平时关闭而紧急时打开排气的应急排气装置。
3.根据权利要求2所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述应急排气装置为只能向所述烟火管道内打开的单向阀，单向阀闭合时完全堵住所述烟火管道，且未设置自动闭合机构。
4.根据权利要求3所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述单向阀被冲开所需的压力值不大于所述电池安全阀的承压值。
5.根据权利要求1所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述烟火管道上设有一个或多个传感器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述烟火管道由不燃或阻燃材料制成，包括主管道和若干个从主管道引出、与电池一一对应的分管道，分管道的入风口密封套住电池的安全阀。
7.根据权利要求6所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述抽风装置为风扇或气泵，设于所述主管道的出风口处。
8.根据权利要求6所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述单向阀包括一个开设开口的挡板和一片金属片，挡板紧贴分管道的内壁，金属片可旋转地连接于于挡板的开口边缘。
9.根据权利要求8所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述金属片的一段边缘可旋转地连接于所述挡板，其他边缘抵靠在所述分管道的内壁而将所述挡板开口完全挡住。
10.根据权利要求8所述的防电池烟火蔓延安全装置，其特征在于：所述金属片是靠重力或弹簧弹力保持在闭合位置上。
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