CN206979869U - 一种电池箱降温泡沫灭火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池箱安全技术，具体涉及一种电池箱降温泡沫灭火装置，包括降温系统和灭火系统，所述降温系统包括与电池箱连通的冷流体存储装置，所述灭火系统包括与电池箱连通的灭火剂装置，该灭火装置还包括监测电池温度的温度监测系统。该灭火装置同时设有降温系统和灭火系统，并能直接将降温物质或灭火物质作用于电池上，降温和灭火效果理想，配设温度监测系统监测电池温度，当监测到电池箱中的温度异常时，启动降温系统对电池进行降温处理，使电池可以继续正常使用，防止电池继续发热到燃烧或爆炸，提高使用安全性、节约成本。

Description

一种电池箱降温泡沫灭火装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池箱安全技术，特别是一种电池箱降温泡沫灭火装置。

背景技术

电池作为一种能量存储装置，在人们的生产生活中发挥中极为重要的作用。而随着现代社会对能源的需求和节能环保理念的普及，对电池的需求也越来越高，如新能源汽车对电池的存储量就提出了更高的要求，于是逐渐发展出了可以容纳一个或多个电池的装置-电池箱；电池箱能容纳和保护电池组，其结构设计需要保证在留有最大的容纳空间的同时满足足够的强度，电池箱的外形，一般为长方体结构。

而作为存有多个储能电池组的电池箱必然存在一定的安全隐患，在电池箱遭受碰撞或使用时间过长时，电池中的电解液温度将升高，当温度大于40℃时会击穿聚合物薄膜，慢慢引起燃烧甚至爆炸，不但会让电池完全毁坏，也对人的生命安全和财产安全带来威胁。在险情发生时，现有的处理方式是利用随身携带的灭火剂对电池箱表面喷洒灭火剂，但这样的处理方式存在以下问题：

1、电池在燃烧的初期并未产生实质性损坏，若在其温度40-60℃时进行物理降温处理至40℃以下，电池仍然能继续正常使用和工作；

2、对电池箱表面喷洒灭火剂，灭火剂不能直接接触发生燃烧的电池组，灭火效果不理想，造成一旦发生电池燃烧，电池组将完全毁坏，使用成本较高、存在重大安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对电池箱燃烧的状况，现有的处理方式未考虑电池的降温处理，而采用灭火剂方式不能直接作用于燃烧的电池上，灭火效果不理想，并且一旦发生电池燃烧，电池组将完全毁坏，造成使用成本较高、存在重大安全隐患的问题，提供一种电池箱降温泡沫灭火装置，该灭火装置同时设有降温系统和灭火系统，并能直接将降温物质或灭火物质作用于电池上，降温和灭火效果理想，配设温度监测系统监测电池温度，当监测到电池箱中的温度异常时，启动降温系统对电池进行降温处理，使电池可以继续正常使用，防止电池继续发热到燃烧或爆炸，提高使用安全性、节约成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电池箱降温泡沫灭火装置，包括降温系统和灭火系统，所述降温系统包括与电池箱连通的冷流体存储装置，所述灭火系统包括与电池箱连通的灭火剂装置，该灭火装置还包括监测电池温度的温度监测系统。

该灭火装置同时设有降温系统和灭火系统，并且降温的冷流体和灭火的灭火剂均能直接作用于电池箱内的电池上，达到降温和灭火的理想效果；并设有监测电池温度的温度监测系统，当监测到电池箱中的温度异常时，如在40-60℃之间，可启动降温系统对电池进行降温处理，将电池的温度降温至正常温度，一般为40℃以下，使电池可以继续正常使用，能避免电池严重损坏到不能再继续使用的状况，防止电池继续发热到燃烧或爆炸，排出隐患、节约成本；

而当温度监测系统监测到电池箱中的温度达到燃烧温度时，启动灭火系统将灭火剂通入电池箱内，直接对电池组进行包裹，阻断其与空气接触，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延，延长火宅处置的时间，为人员逃离和财务转移增加宝贵的时间。

作为本实用新型的优选方案，所述灭火系统包括泡沫液装置和气体装置，还包括用于泡沫液和气体混合的混合装置，得到气体泡沫灭火剂，所述混合装置与电池箱的内部空间通过灭火管路连通。

通过将气体和泡沫液混合，可组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，由于是半凝固状的泡沫物质，可以将电池组完全包住，将电池组与空气隔离，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延，延长火宅处置的时间，为人员逃离和财物转移增加宝贵的时间。

作为本实用新型的优选方案，所述泡沫液装置包括液体装置，所述液体装置外接的管道上设有泡沫发生器。液体装置内的液体经泡沫发生器处理后变为泡沫液，再与气体装置中的气体混合，形成半凝固状的气体泡沫灭火剂。

作为本实用新型的优选方案，所述气体装置中的气体为惰性气体。利用惰性气体在空气中不易燃烧的特性，作为灭火剂时不燃烧、不助燃，在于泡沫液结合后有利于将电池箱与空气隔离，起到阻燃的作用。

作为本实用新型的优选方案，所述气体装置中的气体为空气、二氧化碳、氮气和七氟丙烷中的一种或多种。利用空气、二氧化碳、氮气和七氟丙烷中的一种、或多种混合成的混合气体，在与泡沫液混合后形成不同特性的灭火剂，起到不同程度的阻燃效果，用户可根据已有的原材料制备灭火剂，起到资源合理利用的效果。

作为本实用新型的优选方案，所述混合装置包括分流装置，用于将泡沫液和气体混合并分流，在分流装置上设有多个喷口。利用分流装置的腔体进行泡沫液和气体的混合操作，并通过分流装置上设置的多个喷口将混合后的半凝固状的气体泡沫灭火剂送入到电池箱中，迅速将电池组包裹住，达到灭火和阻燃的效果。

作为本实用新型的优选方案，所述温度监测系统包括伸入电池箱并与电池的正极和/或负极接触的感温元件。温度监测系统中用感温元件直接与电池的正极和/或负极接触，以保证测得的电池温度准确。

作为本实用新型的优选方案，所述感温元件为感温电缆，所述感温电缆与电池箱内的所有电池组的正极和负极依次连接。采用感温电缆与电池箱内的电池依次连接，对电池桩头的温度进行监控，只要存在一点异常，即发出警报，及时通过降温装置降温处理。

作为本实用新型的优选方案，所述感温电缆为可恢复式感温电缆。可恢复式感温电缆包括热敏材料绝缘的钢丝，当电池箱内的电池温度发生变化时，感温电缆的钢丝导线间电阻发生变化，在电阻变化达到设定的报警阈值时，探测器发出火灾报警信号，感温电缆本身的结构并未损坏，可持续使用；对应于电池箱的结构，采用可恢复式感温电缆能重复使用，节约成本，而配合电池箱的降温装置，让电池不至于严重损坏而继续使用时，也不用更换感温电缆，不用重复布置感温电缆在电池箱内与电池的接触形式，提高工作效率。

作为本实用新型的优选方案，所述感温元件为热电偶或热电阻。

作为本实用新型的优选方案，所述感温元件的报警温度为40-80℃中的一个值或大于80℃。根据现有经验，电池温度小于40℃时可正常工作，在40-60℃时为可进行物理降温处理使其仍然能继续正常工作的温度，而当电池温度大于60℃时，将产生燃烧的可能，所以将感温元件的报警温度设为40-80℃或大于80℃报警，便于判断电池的具体情况，以便选择降温或灭火处理。

作为本实用新型的优选方案，所述降温系统包括降温物发生机构，还设有带多个喷口的分流装置，所述降温物发生机构与分流装置连接，并将分流装置的喷口与灭火管路相连。该降温物发生机构将降温物质通过分流装置和灭火管路输送至电池箱中，对电池降温，起到及时对电池的异常状况提前进行处理，使电池可以继续正常使用，能避免电池继续恶化甚至燃烧状况的发生。

作为本实用新型的优选方案，所述灭火管路包括有多个灭火支管，多个所述灭火支管的出口均匀布置于电池箱的底板上。将灭火支管的出口均匀布置于电池箱底板，将降温系统的冷流体或灭火系统的灭火剂均匀通入电池箱底部并向上覆盖电池组，达到快速降温或灭火的目的。

作为本实用新型的优选方案，所述灭火管路包括有多个灭火支管，多个所述灭火支管的出口均匀布置于电池箱箱壁上，对电池形成包围结构。将灭火支管的出口均匀布置于电池箱箱壁上，将降温系统的冷流体或灭火系统的灭火剂均匀通入电池箱，并全方位对电池组进行降温或灭火，快速保护电池组，让电池组维持正常使用。

作为本实用新型的优选方案，该灭火装置还包括控制系统，所述控制系统分别与降温系统、灭火系统和温度监测系统相连，当温度监测系统将温度数据反馈到控制系统并显示异常时，控制系统控制降温或灭火操作。将控制系统引入该灭火装置，能实现对温度的自动监控、报警及自动进行降温或灭火的操作过程，无需专人操作，大大提高电池箱使用的安全性和稳定性，节约使用成本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、该灭火装置同时设有降温系统和灭火系统，并能直接将降温物质或灭火物质作用于电池上，降温和灭火效果理想，配设温度监测系统监测电池温度，当监测到电池箱中的温度异常时，启动降温系统对电池进行降温处理，使电池可以继续正常使用，防止电池继续发热到燃烧或爆炸，提高使用安全性、节约成本；

2、灭火系统通过将气体和泡沫液混合，可组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，由于是半凝固状的泡沫物质，可以将电池组完全包住，将电池组与空气隔离，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延，延长火宅处置的时间，为人员逃离和财物转移增加宝贵的时间；

3、气体装置中利用惰性气体在空气中不易燃烧的特性，作为灭火剂时不燃烧、不助燃，在于泡沫液结合后有利于将电池箱与空气隔离，起到阻燃的作用；而利用空气、二氧化碳、氮气和七氟丙烷中的一种、或多种混合成的混合气体，在与泡沫液混合后形成不同特性的灭火剂，起到不同程度的阻燃效果，用户可根据已有的原材料制备灭火剂，起到资源合理利用的效果；

4、温度监测系统中采用感温元件直接与电池的正极和/或负极接触，以保证测得的电池温度准确；采用感温电缆与电池箱内的电池依次连接，对电池桩头的温度进行监控，只要存在一点异常，即发出警报，及时通过降温装置降温处理；而采用可恢复式感温电缆对应于电池箱的结构，能重复使用、节约成本，而配合电池箱的降温系统和灭火系统，让电池不至于严重损坏而继续使用时，也不用更换感温电缆，不用重复布置感温电缆在电池箱内与电池的接触形式，提高工作效率；

5、通过分流装置和灭火管路将降温物和灭火剂输送至电池箱中，对电池降温或灭火，而将灭火支管的出口均匀布置于电池箱底板或电池箱箱壁上，将降温系统的冷流体或灭火系统的灭火剂均匀通入电池箱并覆盖电池组，达到快速降温或灭火的目的；

6、该灭火装置还将控制系统引入该灭火装置，能实现对温度的自动监控、报警及自动进行降温或灭火的操作过程，无需专人操作，节约使用成本。

附图说明

图1是本实用新型的电池箱泡沫灭火装置的结构组成图。

图2为实施例中带有控制系统的灭火装置的结构组成图。

图3为实施例中降温系统和灭火系统的结构示意图。

图4为实施例中灭火管路的结构布置图。

图5为另一实施例中灭火管路的结构布置图。

图中标记：1-电池箱，2-降温系统，201-液瓶，3-温度监测系统，4-灭火系统，401-气瓶，5-控制系统，501-控制器，502-喷口阀控装置，6-分流装置，601-喷口，7-泡沫发生器，8-灭火装置箱，9-灭火管路，901-灭火支管，902-朝上喷口，903-侧向喷口，904-朝下喷口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1和图3所示，本实施例的电池箱降温泡沫灭火装置，包括降温系统2和灭火系统4，所述降温系统2包括与电池箱1连通的冷流体存储装置，所述灭火系统4包括与电池箱1连通的灭火剂装置，该灭火装置还包括监测电池温度的温度监测系统。

进一步地，本实施例中，所述灭火系统包括泡沫液装置和气体装置，还包括用于泡沫液和气体混合的混合装置，得到气体泡沫灭火剂，所述混合装置与电池箱的内部空间通过灭火管路连通。具体地，所述泡沫液装置包括液体装置，本实施例为液瓶201，所述液瓶201外接的管道上设有泡沫发生器7。液体装置内的液体经泡沫发生器处理后变为泡沫液，再与气体装置中的气体混合，形成半凝固状的气体泡沫灭火剂。

通过将气体和泡沫液混合，可组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，由于是半凝固状的泡沫物质，可以将电池组完全包住，将电池组与空气隔离，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延，延长火宅处置的时间，为人员逃离和财物转移增加宝贵的时间。

综上所述，本实施例的灭火装置同时设有降温系统和灭火系统，并且降温的冷流体和灭火的灭火剂均能直接作用于电池箱内的电池上，达到降温和灭火的理想效果；并设有监测电池温度的温度监测系统，当监测到电池箱中的温度异常时，如在40-60℃之间，可启动降温系统对电池进行降温处理，将电池的温度降温至正常温度，一般为40℃以下，使电池可以继续正常使用，能避免电池严重损坏到不能再继续使用的状况，防止电池继续发热到燃烧或爆炸，排出隐患、节约成本；

而当温度监测系统监测到电池箱中的温度达到燃烧温度时，启动灭火系统将灭火剂通入电池箱内，直接对电池组进行包裹，阻断其与空气接触，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延，延长火宅处置的时间，为人员逃离和财务转移增加宝贵的时间。

实施例2

如图1至图3所示，根据实施例1的电池箱降温泡沫灭火装置，本实施例中气体装置为气瓶401，所述气瓶401中的气体为惰性气体。利用惰性气体在空气中不易燃烧的特性，作为灭火剂时不燃烧、不助燃，在于泡沫液结合后有利于将电池箱与空气隔离，起到阻燃的作用。

实施例3

根据实施例1的电池箱降温泡沫灭火装置，本实施例的气瓶401中的气体为空气、二氧化碳、氮气和七氟丙烷中的一种、或多种按比例混合成的混合气体。利用空气、二氧化碳、氮气和七氟丙烷中的一种、或多种混合成的混合气体，在与泡沫液混合后形成不同特性的灭火剂，起到不同程度的阻燃效果，用户可根据已有的原材料制备灭火剂，起到资源合理利用的效果。

实施例4

如图1至图3所示，根据实施例2或实施例3所述的电池箱降温泡沫灭火装置，所述混合装置为分流装置6，用于将泡沫液和气体混合并分流，在分流装置6上设有多个喷口601。将液瓶201中的液体经泡沫发生器7转换成泡沫液，可以直接使用泡沫液进行电池箱降温处理，也可将泡沫液与气瓶401中的气体混合，气体泡沫灭火剂，用于灭火。

利用分流装置的腔体进行泡沫液和气体的混合操作，并通过分流装置上设置的多个喷口将混合后的半凝固状的气体泡沫灭火剂送入到电池箱中，迅速将电池组包裹住，达到灭火和阻燃的效果。

实施例5

如图1至图3所示，根据实施例1至实施例4之一所述的电池箱降温泡沫灭火装置，所述温度监测系统3包括伸入电池箱1并与电池的正极和/或负极接触的感温元件。温度监测系统中用感温元件直接与电池的正极和/或负极接触，以保证测得的电池温度准确。

本实施例中，所述感温元件为感温电缆，所述感温电缆与电池箱内的所有电池组的正极和负极依次连接。采用感温电缆与电池箱内的电池依次连接，对电池桩头的温度进行监控，只要存在一点异常，即发出警报，及时通过降温装置降温处理。

进一步地，本实施例中的感温电缆为可恢复式感温电缆。可恢复式感温电缆包括热敏材料绝缘的钢丝，当电池箱内的电池温度发生变化时，感温电缆的钢丝导线间电阻发生变化，在电阻变化达到设定的报警阈值时，探测器发出火灾报警信号，感温电缆本身的结构并未损坏，可持续使用；对应于电池箱的结构，采用可恢复式感温电缆能重复使用，节约成本，而配合电池箱的降温装置，让电池不至于严重损坏而继续使用时，也不用更换感温电缆，不用重复布置感温电缆在电池箱内与电池的接触形式，提高工作效率。

更进一步地，本实施例的感温电缆的报警温度为40-80℃中的一个值或大于80℃，本实施例同时设有两种感温电缆，分别对电池箱需要降温和灭火处理进行报警。根据现有经验，电池温度小于40℃时可正常工作，在40-60℃时为可进行物理降温处理使其仍然能继续正常工作的温度，而当电池温度大于60℃时，将产生燃烧的可能，所以将感温元件的报警温度设为40-80℃或大于80℃报警，便于判断电池的具体情况，以便选择降温或灭火处理。

实施例6

如图1至图3所示，根据实施例1至实施例5之一所述的电池箱降温泡沫灭火装置，所述降温系统2包括降温物发生机构，即液瓶201和泡沫发生器7，将产生的泡沫液与带多个喷口的分流装置6连通，并将分流装置6的喷口601与灭火管路相连，实现对电池箱的降温处理。通过分流装置和灭火管路输送至电池箱中，对电池降温，起到及时对电池的异常状况提前进行处理，使电池可以继续正常使用，能避免电池继续恶化甚至燃烧状况的发生。

实施例7

如图1至图4所示，根据实施例6所述的电池箱降温泡沫灭火装置，本实施例的灭火管路9包括有多个灭火支管901，多个所述灭火支管901的出口均匀布置于电池箱1的底板上。具体地，如图4所示，多根灭火支管901末端的朝上喷口902均匀布置于电池箱1的底板上；将灭火支管的出口均匀布置于电池箱底板，将降温系统的冷流体或灭火系统的灭火剂均匀通入电池箱底部并向上覆盖电池组，达到快速降温或灭火的目的。

实施例8

如图1至图5所示，根据实施例6所述的电池箱降温泡沫灭火装置，所述灭火管路9包括有多个灭火支管901，多个所述灭火支管的出口均匀布置于电池箱1箱壁上，对电池形成包围结构。具体地，多根灭火支管901均与布置于电池箱1的周围，灭火支管901末端根据其具体位置设置有多个侧向喷口903、朝下喷口904及朝上喷口902，各个喷口形成对电池组的包括形式。将灭火支管的出口均匀布置于电池箱箱壁上，将降温系统的冷流体或灭火系统的灭火剂均匀通入电池箱，并全方位对电池组进行降温或灭火，快速保护电池组，让电池组维持正常使用。

实施例9

如图1至图5所示，根据实施例1至实施例8之一所述的电池箱降温泡沫灭火装置，本实施例的灭火装置还包括控制系统5，本实施例中，控制系统5包括控制器501，还包括设置在分流装置6的喷口601上的喷口阀控装置502，用于控制分流装置喷口的开或闭。

进一步地，所述控制系统5分别与降温系统2、灭火系统4和温度监测系统3相连，当温度监测系统3将温度数据反馈到控制系统5并显示异常时，控制系统5控制降温或灭火操作。将控制系统引入该灭火装置，能实现对温度的自动监控、报警及自动进行降温或灭火的操作过程，无需专人操作，大大提高电池箱使用的安全性和稳定性，节约使用成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，包括降温系统和灭火系统，所述降温系统包括与电池箱连通的冷流体存储装置，所述灭火系统包括与电池箱连通的灭火剂装置，该灭火装置还包括监测电池温度的温度监测系统。

2.根据权利要求1所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述灭火系统包括泡沫液装置和气体装置，还包括用于泡沫液和气体混合的混合装置，得到气体泡沫灭火剂，所述混合装置与电池箱的内部空间通过灭火管路连通。

3.根据权利要求2所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述气体装置中的气体为惰性气体。

4.根据权利要求2所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述气体装置中的气体为空气、二氧化碳、氮气和七氟丙烷中的一种、或多种。

5.根据权利要求2所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述混合装置包括分流装置，用于将泡沫液和气体混合并分流，在分流装置上设有多个喷口。

6.根据权利要求1所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述温度监测系统包括伸入电池箱并与电池的正极和/或负极接触的感温元件。

7.根据权利要求6所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述感温元件为感温电缆，所述感温电缆与电池箱内的所有电池组的正极和负极依次连接。

8.根据权利要求1所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述降温系统包括降温物发生机构，还设有带多个喷口的分流装置，所述降温物发生机构与分流装置连接，并将分流装置的喷口与灭火管路相连。

9.根据权利要求2或8所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，所述灭火管路包括有多个灭火支管，多个所述灭火支管的出口均布于电池箱箱壁上。

10.根据权利要求1所述的电池箱降温泡沫灭火装置，其特征在于，该灭火装置还包括控制系统，所述控制系统分别与降温系统、灭火系统和温度监测系统相连，当温度监测系统将温度数据反馈到控制系统并显示异常时，控制系统控制降温或灭火操作。