CN202207410U

CN202207410U - 车用电池组灭火装置

Info

Publication number: CN202207410U
Application number: CN2011203385648U
Authority: CN
Inventors: 陈朝阳; 汪业喜; 王伟; 杨海江
Original assignee: Ningde Amperex Technology Ltd; Dongguan Amperex Technology Ltd
Current assignee: Ningde Amperex Technology Ltd; Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2021-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种车用电池组灭火装置，其包括喷水装置、人体防护用具及活动围堰，喷水装置对车内着火的电池组进行喷水灭火，活动围堰挡住并收集喷水装置喷出的水以防止其四处流动导致触电；人体防护用具对灭火人员进行绝缘保护以防止其因接触水而触电。本实用新型车用电池组灭火装置采用了水灭火，因此具有降温速度快、灭火速度快、烟雾低的优点，而且水灭火剂廉价，易获得，补充也快速；灭火时被水喷到的正常电池、电器元件，只要在一天内干燥完毕，即不会对电池、电器等造成损害；本实用新型还采用了简单的围堰积水来避免水乱流触电，又利用穿戴人体防护用具来避免灭火人员因接触水而触电，因此具有很高的安全性。

Description

车用电池组灭火装置

技术领域

本实用新型涉及电池组消防安全领域，更具体地说，本实用新型涉及一种可靠性高的车用电池组灭火装置。

背景技术

目前，电动车、混合动力车、建筑物内小型储能系统、UPS（Uninterruptible Power System，不间断电源）的储能系统等都是由锂电池组构成。现有的锂电池在异常情况下热失控冒烟着火时，内部会持续一段时间释放可燃气体。例如，磷酸铁锂材料的50AH单体的动力锂电池，热失控或者异常短路情况下，体积最大可膨胀50%左右，厚度最大可增加50%~70%，内部压力达到安全阀值0.4~0.6MPa后，气体会冲破安全阀并维持20分钟左右的释放喷射，所喷出气体的成分主要为甲烷、CO₂、C_xH_y气体、微量CO、H₂等，都与电解液液滴一起喷出。特定高温下，不同材料构成的电池还会释放O₂，例如，磷酸铁锂材料在800℃以上温度时会释放氧气，钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料在500℃即会释放氧气。

由于锂电池组构成的储能系统很多超过了安全电压，通常会担心触电风险而不敢用水灭火，因此传统规范推荐用干粉灭火剂或灭火毯进行灭火。但是，使用电池组做动力的汽车内空间有限，并不适合用气体灭火；用来灭火的干粉也很容易被热失控电池持续喷射的气体推开，导致电池复燃；另外，手提干粉灭火器喷射时间短，不到1分钟就喷射完毕，而热失控电池持续喷射可燃气体的时间远超过1分钟，后续不能立刻补充干粉，电池也会复燃。灭火毯虽然可短时间灭火，但是多次试验证明，当灭火毯被电池喷射的电解液浸透，又被热失控电池高温烘烤时，很容易在灭火毯上方出现复燃。

有鉴于此，确有必要提供一种可靠性高的车用电池组灭火装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种可靠性高的车用电池组灭火装置，以解决现有灭火方式的不足，有效保证使用电池组做动力的车辆的安全。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种车用电池组灭火装置，其包括喷水装置、人体防护用具及活动围堰，喷水装置对车内着火的电池组进行喷水灭火，活动围堰挡住并收集喷水装置喷出的水以防止其四处流动导致触电；人体防护用具对灭火人员进行绝缘保护以防止其因接触水而触电。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，还包括用于防止着火车辆被撞的警戒牌，其放置在远离着火车辆的安全距离上。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，还包括用于清理灭火现场的干燥清理工具。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，所述喷水装置包括作为灭火剂的水和配套的容器，喷水方式为手动或电动。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，所述喷水装置中的水以水柱或者水雾的形式喷出。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，所述人体防护用具包括塑料橡胶手套、雨衣和雨靴。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，所述活动围堰包括头尾相连的封闭形侧壁，其易于搭建在地面上且大小足够将着火车辆围在其中，其与地面的连接能够保证内部的积水不从底部溢出。

作为本实用新型车用电池组灭火装置的一种改进，所述活动围堰还设置有便于积水定向排出的排水口。

与现有灭火方式相比，本实用新型车用电池组灭火装置采用了水灭火，因此具有降温速度快、灭火速度快、烟雾低的优点，而且水灭火剂廉价，易获得，补充也快速；灭火时被水喷到的正常电池、电器元件，只要在一天内干燥完毕，即不会对电池、电器等造成损害；本实用新型还采用了简单的围堰积水来避免水乱流触电，又利用穿戴人体防护用具来避免灭火人员因接触水而触电，因此具有很高的安全性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型车用电池组灭火装置及其有益技术效果进行详细说明。

图1为本实用新型车用电池组灭火装置的使用状态示意图。

具体实施方式

汽车电池为了平时运行时的散热，设计了大量的空隙让风冷却电池，因此这些通道和空气连接，避免了电池周围燃气、氧气、电解液被点燃后发生的爆炸风险。混合动力车的油箱远离高火警风险的车头动力部分，细小的油管道、油阻燃技术使火灾初期很少波及到油箱。因此，电池组着火时只要尽快对着火点进行灭火，可无需考虑油箱的灭火，从此点来说，可以考虑以水灭火。

为了确定用水对电池组进行灭火的风险性，发明人又对人体触电的条件及防护护具参数等进行了广泛的研究。

根据现有的参考文献，人体电阻模型的最低电阻为500欧姆，可接受的直流电为50mA，而车用电池组的电压通常在500V以下，且在异常情况下会自动关闭交流电部分，只留下直流电部分，因此防水器具的电阻就已经足够预防人体触电，从而避免触电风险。

根据实测，相关参数的典型值如下：1)防护护具电阻：在双面干燥情况下，雨靴、雨衣、橡胶手套的绝缘电阻值超过量程，即≥10MΩ；在外面沾水里面干燥情况下，雨靴、雨衣、橡胶手套的绝缘电阻值分别是≥2.1、3.9和5.1MΩ；显然，漏电流I=U/R≤500V÷1MΩ＝0.5mA，足够安全；2)车壳绝缘电阻：因为车壳有烤漆绝缘物质，所以沾水后，车头、车尾、车门、底盘的绝缘电阻分别是≥1.2、1.1、1.5和0.4MΩ，则最大漏电流I=U/R≤500V÷0.4MΩ＝1.3mA，足够安全；3)帆布消防水带的绝缘电阻：完全打湿后，帆布消防水带的电阻≥0.4MΩ，则漏电流I=U/R≤500V÷0.4MΩ＝1.3mA，足够安全。

以上计算表明，在使用防护用具的情况下，完全可以用水对车用电池组进行灭火，而不必担心触电风险。

根据以上结论，本实用新型提供一种如图1所示的车用电池组灭火装置，其包括人体防护用具、喷水装置20、活动围堰70、警戒牌80及干燥清理工具（未图示）。

人体防护用具供灭火人员40在灭火时穿戴，包括塑料橡胶手套30、雨衣50和雨靴60，也可以进一步包括其他防水用具或替换性用具，只要具有足够大的电阻并能够防止水接触人体即可。

喷水装置20包括作为灭火剂的水和配套的容器，其喷水方式可以是手动或者电动，水可以以水柱21或者水雾的形式喷出。灭火剂可以是自来水，也可以是选择含有水的饮料，或者是向水里面添加了表面活性剂、发泡剂所形成的泡沫水。当然，为了保险起见，要独立测试过确认不会燃烧的饮料，才可以当做灭火剂。装水的容器则可以是多种材质和形状。

活动围堰70用于灭火时的挡水或积水，以防止喷水装置20在灭火时喷出的水四处流动而导致触电。活动围堰70包括头尾相连的封闭形侧壁，也可以包括底壁，其易于搭建在地面上且大小足够将着火车辆围在其中，其与地面的连接能够保证内部的积水22不从底部溢出。活动围堰70上还可以设置排水口，使用者可根据停车灭火处的地形将排水口对准地面的排水通道，以使积水22能从排水口排出，而不会因积存过多以致从活动围堰70的顶部溢出。

警戒牌80用于放置在远离着火车辆的安全距离上，以免着灭火时被其他车辆撞到，安全距离的推荐值是50米。

干燥清理工具用于清理灭火现场，可包括吸水布、小拖把、小型风扇等小型清洁及干燥用具。

本实用新型的车用电池组灭火装置平时放置于车载工具箱90中，当车辆出现电池组冒烟甚至着火时，灭火人员40（一般是受过训练的司机或专业人员）通过以下步骤使用本实用新型灭火装置进行灭火：①靠边停车，拔出钥匙，从而使与钥匙相连的低压电气控制部分自动切断高压电池组模块的继电器，断开高压主回路；②从车中拿出工具箱90，将警戒牌80放置在远离车辆的安全距离上，以免着灭火时被其他车辆撞到；③将活动围堰70放置到车辆下面，并尽量将排水口对准地面的排水通道，准备积存灭火时流出的水以及在灭火时或灭火后进行排水；④将塑料橡胶手套30、雨衣50、雨靴60等防水用具穿戴整齐，准备灭火；⑤开启喷水装置20，水柱21喷洒到车辆的高温处或着火点10而对其进行降温或灭火，维持一段时间，典型值为不低于20分钟，以确保热失控电池组放电完毕且温度冷却到位（总体基本低于100℃），此时，电池组无黑烟，可有少量白色水蒸汽；⑥报警请拖车；⑦用干燥清理工具清理车辆，有时间则将活动围堰70的排水口打开，指定好路径进行排水；⑧救援车辆到后，确保两车的连接拖钩有绝缘措施，收起车用电池组灭火装置，将车拖走维修。

与现有灭火方式相比，本实用新型车用电池组灭火装置采用了水灭火，因此具有降温速度快、灭火速度快、烟雾低的优点，而且水灭火剂廉价，易获得，补充也快速；灭火时被水喷到的正常电池、电器元件，只要在一天内干燥完毕，即不会对电池、电器等造成损害；本实用新型还采用了简单的围堰积水来避免水乱流触电，又利用穿戴人体防护用具来避免灭火人员40因接触水而触电，因此具有很高的安全性。综上所述，本实用新型车用电池组灭火装置是一种小巧且可靠性高的灭火装置，能够的适用的车辆包括电动车、混合动力车（如小汽车、巴士、特种车辆）等。

在紧急情况下或现场条件不够时，触电的防护形式还可以有多种变通形式，典型如：1）只穿戴人体防护用具，不使用活动围堰70；2）灭火人员40用简易绝缘品代替人体防护用具，如用塑料薄膜、橡胶垫子、干燥布或者干燥的衣服、纸张等包裹在手、脚处来绝缘。

在停车场、充电站、车库等固定地点，还可以用地面的地沟积水、排水构造取代活动围堰70装置，也可以用固定喷淋或橡胶软管喷水方式代替喷水装置20，通过手动操作或自动化淋水方式进行灭火。总之，不管使用何种变通方式，都要注意控制水的流向及对人员进行绝缘防护，避免灭火人员40触电。

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

1. 一种车用电池组灭火装置，其特征在于：包括喷水装置、人体防护用具及活动围堰，喷水装置对车内着火的电池组进行喷水灭火，活动围堰挡住并收集喷水装置喷出的水以防止其四处流动导致触电；人体防护用具对灭火人员进行绝缘保护以防止其因接触水而触电。

2. 根据权利要求1所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：还包括用于防止着火车辆被撞的警戒牌，其放置在远离着火车辆的安全距离上。

3. 根据权利要求1所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：还包括用于清理灭火现场的干燥清理工具。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：所述喷水装置包括作为灭火剂的水和配套的容器，喷水方式为手动或电动。

5. 根据权利要求4所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：所述喷水装置中的水以水柱或者水雾的形式喷出。

6. 根据权利要求1至3中任一项所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：所述人体防护用具包括塑料橡胶手套、雨衣和雨靴。

7. 根据权利要求1至3中任一项所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：所述活动围堰包括头尾相连的封闭形侧壁，其易于搭建在地面上且大小足够将着火车辆围在其中，其与地面的连接能够保证内部的积水不从底部溢出。

8. 根据权利要求7所述的车用电池组灭火装置，其特征在于：所述活动围堰还设置有便于积水定向排出的排水口。