CN213131696U - 智能热触发灭火装置、电池包、储能系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能热触发灭火装置、电池包、储能系统及车辆，包括：灭火剂存储单元；干路通管，所述干路通管的进液口与所述灭火剂存储单元的内部连通；若干个支路通管，各支路通管的进液口均与所述干路通管的内部连通，各支路通管的出液口用于分别延伸至电池包内部的不同的预设位置，所述支路通管的内部设置有预设压力值的灭火剂，所述预设压力值大于标准大气压值；各支路通管的出液口设置有温度感应喷头，各温度感应喷头的内部填满热敏材料，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料，在感测到所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得灭火剂喷出，实现智能触发定点灭火的功能。

Description

智能热触发灭火装置、电池包、储能系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及灭火技术领域，特别是涉及一种智能热触发灭火装置、电池包、储能系统及车辆。

背景技术

随着市场对电动车辆的需求量逐渐增大，电动车辆逐渐成为取代原有燃油车辆的主要交通工具之一。在此背景下，新能源电动车所用的锂离子电池的能量密度不断提高，电池包的体积和容量不断扩大。在提升续航里程的同时，也使得锂离子电池的热失控风险和危害程度越来越大。目前锂离子电池热失控风险已被广泛认为是限制新能源车辆发展的关键问题之一，如何确保锂离子电池系统在外部作用或者内部触发进而发生热失控的情况下，依然能够保证电池包外部、车辆和人员的安全已迫在眉睫。

然而，以传统的动力锂电池为例，锂电池包的体积和容量越大，锂电池包内部的电池模组也越多，且电池模组的内部一般设置有多个电池单体，传统的灭火装置不能对电池包内部的不同部位进行定点灭火，更谈不上能够对电池包内部的电池单体进行定点灭火。并且，若借助于传感器检测装置来配合灭火装置实现智能灭火，无疑会降低系统的可靠性，并且传感器的设置不仅会增加锂电池占用的空间体积，还会增加灭火成本。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种智能热触发灭火装置、电池包、储能系统及车辆，能够在没有增设传感器的情况下，对产生热失控的锂电池进行针对性智能灭火，在提高灭火效率的同时减少灭火剂的使用量，避免因过量使用灭火剂对其他功能正常的电池模组或车身部件产生不良影响的情况发生。

为实现上述目的或其他目的，本申请的第一方面提供一种智能热触发灭火装置，用于对电池包进行智能定点灭火，所述智能热触发灭火装置包括：

干路通管；

若干个支路通管，各所述支路通管的进液口均与所述干路通管的内部连通，各所述支路通管的出液口用于分别延伸至电池包内部的不同的预设位置，所述支路通管及所述干路通管的内部设置有预设压力值的灭火剂，所述预设压力值大于标准大气压值；以及

若干个温度感应喷头，各所述温度感应喷头的内部填满热敏材料，用于在预设的正常工作温度范围内堵塞各温度感应喷头；

其中，各所述支路通管的出液口均设置有温度感应喷头，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料，在感测到所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得延伸至所述预设位置处的支路通管内的灭火剂经由所述温度感应喷头喷出，以定点并定向喷射灭火剂灭火。

于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，能够将各支路通管的出液口用于分别延伸至电池包内部的不同的预设位置，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料，在感测到所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得延伸至所述预设位置处的支路通管内的灭火剂经由所述温度感应喷头喷出，以实现定点并定向喷射灭火剂，针对性地对发生热失控部位的电池模组进行灭火。由于易容合金能够及时地感测到发生热失控电池模组附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池模组进行针对性灭火，高压灭火剂喷放的速度大于热失控的电池模组释放高温杂质引起的热蔓延速度，因而有效地提高了灭火降温的速度和效率，从而在没有增设传感器的情况下提高了灭火效率，且减少灭火剂的使用量，避免因过量使用灭火剂对其他功能正常的电池模组或车身部件产生不良影响。

在其中一个实施例中，所述支路通管包括若干条一级支路通管；

至少一条所述一级支路通管的表面设置有若干条二级支路通管，各所述二级支路通管的进液口均与所述一级支路通管的内部连通，且各二级支路通管的出液口分别延伸至不同的空腔体的内部或外侧的预设位置；

任一所述二级支路通管的出液口设置有所述温度感应喷头。

在其中一个实施例中，所述支路通管包括m条一级支路通管和mn条二级支路通管，m为电池包的外壳的内部包括的用于容纳电池模组的空腔体的总数，n为一个所述空腔体的内部的电池模组的总数；

第i条一级支路通管Li用于设置在第i个空腔体的侧壁表面，各二级支路通管Lij的进液口均与一级支路通管Li的内部连通，且各二级支路通管Lij的出液口用于延伸至空腔体内的预设位置；

任一二级支路通管Lij的出液口设置有所述温度感应喷头；

其中，i∈[1，m]，j∈[1，n]，i为正整数，j为正整数，m为大于或等于1的整数，n为大于或等于1的整数。

于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，可以设置一级支路通管延伸至电池包内的不同空腔体的侧壁表面，并设置与一级支路通管连通的二级支路通管，将二级支路通管的出液口延伸至电池包内的空腔体内的预设位置，使得电池包内所有的电池模组均对应设置有温度感应喷头，用于实时感测各电池模组附近的实时温度值，并在任一电池模组发生热失控时，对应的温度感应喷头内的热敏材料能够及时地感测到发生热失控电池模组附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的二级支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池模组进行针对性灭火。

在其中一个实施例中，至少一二级支路通管Lij的表面设置有q条三级支路通管Lijk，三级支路通管Lijk的进液口均与二级支路通管Lij的内部连通，且三级支路通管Lijk的出液口用于延伸至电池包内的电池模组内的预设位置；

q为电池包内的一个电池模组内的电池单体的总数；

任一三级支路通管Lijk的出液口设置有所述温度感应喷头；

其中，k∈[1，q]，k为正整数，q为大于或等于1的整数。

于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，可以设置与二级支路通管连通的三级支路通管，使得三级支路通管的出液口能够延伸至电池包内的电池模组内的预设位置，以使得电池包内所有的电池单体均对应设置有温度感应喷头，用于实时感测各电池单体附近的实时温度值，并在任一电池单体发生热失控时，对应的温度感应喷头内的热敏材料能够及时地感测到发生热失控电池单体附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的三级支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池单体进行针对性灭火。

在其中一个实施例中，所述温度感应喷头包括：

进液部，所述进液部的进液口与所述支路通管的出液口连通；

出液部，所述出液部的进液口与所述进液部的出液口连通；

其中，所述进液部的内径的最大值小于或等于所述出液部的内径的最小值，所述出液部沿灭火剂从所述出液部流出的方向呈喇叭状。

于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，通过设置进液部的内径的最大值小于或等于所述出液部的内径的最小值，并设置所述出液部沿灭火剂从所述出液部流出的方向呈喇叭状，使得所述进液部内的高压灭火剂经由所述喇叭状的出液部流出并呈扩散包覆的趋势覆盖发生热失控的电池单体，有效地提高了灭火降温的速度和效率，并在提高灭火效率的同时减少灭火剂的使用量，避免因过量使用灭火剂对其他功能正常的锂离子电池或车身部件产生不良影响的情况发生。

在其中一个实施例中，所述进液部的内径的值为1.5mm-2.4mm；所述出液部的内径的值为2.4mm-6mm。

在其中一个实施例中，所述预设变形温度阈值范围为85℃-180℃，既可以避免误喷，又能够保证电池单体发生热失控之前能够及时地触发临近的温度感应喷头喷放灭火剂，实现定点定向灭火，在提高灭火效率的同时，减少灭火剂的使用量。

在其中一个实施例中，所述预设压力值为0.8MPa-4.5MPa，以使得温度感应喷头内的热敏材料变形后，高压灭火剂能够经由所述温度感应喷头的出液口沿预定的方向喷出，实现定点定向灭火，在提高灭火效率的同时，减少灭火剂的使用量。

在其中一个实施例中，所述预设变形温度阈值范围的最大值小于或等于电池包内的电池单体发生热失控的温度的起始值，以使得灭火装置能够在电池单体发生热失控之前能够及时地触发临近的温度感应喷头喷放灭火剂，实现定点定向灭火，在提高灭火效率的同时，减少灭火剂的使用量。

在其中一个实施例中，所述热敏材料为易熔合金、记忆合金、热塑性树脂、热敏密封火药或热塑性玻璃中的任意一种，以便于根据具体应用场景的不同需求选择合适类型的热敏材料。

在其中一个实施例中，所述灭火剂的形态为气态、液态、气液混合态、固液混合态或气固液混合态中的至少一种；所述灭火剂包括六氟丙烷、七氟丙烷、全氟已酮、二氧化碳、氮气、氦气或氩气中的至少一种。可以根据智能热触发灭火装置具体应用场景的不同需求，选择灭火剂的成分，在提高灭火效率的同时，避免喷放的灭火剂对车载元件或周边物品造成不良影响。

在其中一个实施例中，所述支路通管为软管；及/或所述干路通管为软管。以便于根据不同电池模组内部的不同形状或体积，优化支路通管与干路通管的布局设计，在节省通管用料成本并降低安装使用成本的同时，提高灭火装置的工作稳定性。

本申请的第二方面提供一种电池包，包括若干个电池模组；以及如任一本申请实施例中所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述电池模组的内部及/或外部的预设位置。

本申请的第三方面提供一种储能系统，包括若干个储能模组；以及如任一本申请实施例中所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述储能模组的内部及/或外部的预设位置。

本申请的第四方面提供一种车辆，包括如任一本申请实施例中所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述车辆的内部及/或外部的预设位置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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实施例的附图。

图1为本申请第一实施例中提供的一种智能热触发灭火装置的结构示意图。

图2为本申请第一实施例中提供的一种智能热触发灭火装置的应用场景示意图。

图3为本申请第二实施例中提供的一种智能热触发灭火装置的结构示意图。

图4为本申请第二实施例中提供的一种智能热触发灭火装置的应用场景示意图。

图5为本申请第三实施例中提供的一种智能热触发灭火装置的应用场景示意图。

图6为图5中示意的部件沿A-A的剖面结构示意图。

图7为本申请第四实施例中提供的一种智能热触发灭火装置中的温度感应喷头的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本申请的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

在本申请中，术语“若干个”表示一个或多个。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的一个实施例中提供的一种智能热触发灭火装置中，请参考图1，用于对电池包进行智能定点灭火，所述智能热触发灭火装置包括灭火剂存储单元10、干路通管20、若干个支路通管30及若干个温度感应喷头40。灭火剂存储单元10用于储存并供给灭火剂；干路通管20的进液口与灭火剂存储单元10的内部连通；若干个支路通管30的进液口均与干路通管20的内部连通，各支路通管30的出液口用于分别延伸至电池包内部的不同的预设位置，支路通管30的内部设置有预设压力值的灭火剂，所述预设压力值大于标准大气压值；各支路通管30的出液口均设置有温度感应喷头40，各温度感应喷头40的内部填满热敏材料，用于在预设的正常工作温度范围内堵塞各温度感应喷头；其中，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料，在感测到所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得延伸至所述预设位置处的支路通管内的灭火剂经由所述温度感应喷头喷出，以实现定点并定向喷射灭火剂灭火。在本申请的其他实施例中，也可以在干路通管20及若干个支路通管30中预先存储预设压力值的灭火剂。

具体地，在本申请的一个实施例中，请参考图2，所述智能热触发灭火装置包括4条支路通管20，各支路通管20的出液口均设置有温度感应喷头(图2中未示出)。电池包的壳体100包括4个用于容纳电池模组的空腔体101，空腔体101内至少设置有1个电池模组。各支路通管20的出液口分别延伸至电池包内部的不同的空腔体内的预设位置，支路通管30的内部设置有预设压力值的灭火剂，所述预设压力值大于标准大气压值；各温度感应喷头的内部填满热敏材料，用于在预设的正常工作温度范围内堵塞各温度感应喷头；其中，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料，在感测到所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得延伸至所述预设位置处的支路通管内的灭火剂经由所述温度感应喷头喷出，以实现定点并定向喷射灭火剂灭火。

于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，能够将各支路通管的出液口分别延伸至电池包内部的不同的预设位置，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料，在感测到所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得延伸至所述预设位置处的支路通管内的灭火剂经由所述温度感应喷头喷出，以实现定点并定向喷射灭火剂，针对性地对发生热失控部位的电池模组进行灭火。由于易容合金能够及时地感测到发生热失控电池模组附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池模组进行针对性灭火，高压灭火剂喷放的速度大于热失控的电池模组释放高温杂质引起的热蔓延速度，因而有效地提高了灭火降温的速度和效率，从而在没有增设传感器的情况下提高了灭火效率，且减少灭火剂的使用量，避免因过量使用灭火剂对其他功能正常的电池模组或车身部件产生不良影响。

优选地，在本申请的一个实施例中，所述热敏材料为易熔合金、记忆合金、热塑性树脂、热敏密封火药或热塑性玻璃中的任意一种，以便于根据具体应用场景的不同需求选择合适类型的热敏材料。

具体地，由于实验表明，三元锂电池在120℃左右，电池隔膜溶解，自动关断效果会暂时抑制，温度持续上升，当实时温度值达到150℃左右时，电池隔膜的自动关断效果开始减弱，受热剧增；当实时温度值达到180℃左右时，电池正极分解，产生氧气；若继续受热剧增，电池会进入热失控状态，导致起火或爆炸等情况发生。因此，三元锂电池处于热失控状态时的实时温度值为150℃-180℃。磷酸铁锂电池处于热失控状态时的实时温度值为220℃-240℃。车规级零部件的工作温度上限85℃。若热敏材料熔点的下限值小于85℃会不满足车规级零部件的要求，与车规级标准冲突，并且会引起误喷射；若选择锂电池热失控温度值作为热敏材料熔点的上限，很难保证温度感应喷头在热失控之前及时变形易容合金，定点并定向喷放灭火剂。若不能及时变形温度感应喷头内的热敏材料，有可能错过热失控灭火的最佳时机，导致灭火失效。因此，设置所述预设变形温度阈值范围为85℃-180℃，既可以避免误喷，又能够保证电池单体发生热失控之前能够及时地触发临近的温度感应喷头喷放灭火剂，实现定点定向灭火，在提高灭火效率的同时，减少灭火剂的使用量。

优选地，在本申请的一个实施例中，所述预设压力值为0.8MPa-4.5MPa，以使得温度感应喷头内的热敏材料变形后，高压灭火剂能够经由所述温度感应喷头的出液口沿预定的方向喷出，实现定点定向灭火，在提高灭火效率的同时，减少灭火剂的使用量。

在本申请的一个实施例中提供的一种智能热触发灭火装置中，所述支路通管包括若干条一级支路通管，所述一级支路通管分别延伸至不同空腔体的侧壁表面；至少一条所述一级支路通管的表面设置有若干条二级支路通管，各所述二级支路通管的进液口均与所述一级支路通管的内部连通，且各二级支路通管的出液口分别延伸至不同的空腔体的内部或外侧的预设位置；任一所述二级支路通管的出液口设置有所述温度感应喷头。

作为示例，请参考图3和图4，将本申请实施例中所述的智能热触发灭火装置用于对电池包进行智能定点灭火，电池包中包括8个空腔体101，任一空腔体101内设置有电池模组(图4中未示出)。所述支路通管包括3条一级支路通管31，任意一条一级支路通管31的表面设置有4条二级支路通管32，各二级支路通管32的进液口均与对应的一级支路通管31的内部连通，各二级支路通管32的出液口分别延伸至不同的空腔体101的内部或外侧的预设位置；任一二级支路通管32的出液口设置有温度感应喷头(图3和图4中未示出)。

优选地，在本申请的一个实施例中，请参考图4，可以设置各温度感应喷头沿平行于壳体100的底面的方向喷出灭火剂。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述支路通管包括m条一级支路通管和mn条二级支路通管，m为电池包的外壳的内部包括的用于容纳电池模组的空腔体的总数，n为一个所述空腔体的内部的电池模组的总数；第i条一级支路通管Li用于设置在第i个空腔体的侧壁表面，各二级支路通管Lij的进液口均与一级支路通管Li的内部连通，且各二级支路通管Lij的出液口用于延伸至空腔体内的预设位置；任一二级支路通管Lij的出液口设置有所述温度感应喷头；其中，i∈[1，m]，j∈[1，n]，i为正整数，j为正整数，m为大于或等于1的整数，n为大于或等于1的整数。

具体地，于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，通过设置一级支路通管用于延伸至电池包内的不同空腔体的侧壁表面的内部或外侧，并设置与一级支路通管连通的二级支路通管，二级支路通管的出液口用于延伸至电池包内的空腔体内的预设位置，使得电池包内所有的电池模组均对应设置有温度感应喷头，用于实时感测各电池模组附近的实时温度值，并在任一电池模组发生热失控时，对应的温度感应喷头内的热敏材料能够及时地感测到发生热失控电池模组附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的二级支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池模组进行针对性灭火。

作为示例，请参考图5，在本申请的一个实施例中，所述智能热触发灭火装置用于对电池包进行智能定点灭火，该电池包中包括8个空腔体101，任一空腔体101内设置有2个电池模组102，所述支路通管包括8条一级支路通管和16条二级支路通管；第1个空腔体的侧壁表面设置有第1条一级支路通管L1，且第1个空腔体的内部的设置有二级支路通管L11和二级支路通管L12；第2个空腔体的侧壁表面设置有第2条一级支路通管L2，且第2个空腔体的内部的设置有二级支路通管L21和二级支路通管L22；第3个空腔体的侧壁表面设置有第3条一级支路通管L3，且第3个空腔体的内部的设置有二级支路通管L31(图5中未示出)和二级支路通管L32；第4个空腔体的侧壁表面设置有第4条一级支路通管L4，且第4个空腔体的内部的设置有二级支路通管L41和二级支路通管L42；第5个空腔体的侧壁表面设置有第5条一级支路通管L5，且第5个空腔体的内部的设置有二级支路通管L51和二级支路通管L52；第6个空腔体的侧壁表面设置有第6条一级支路通管L6，且第6个空腔体的内部的设置有二级支路通管L61和二级支路通管L62；第7个空腔体的侧壁表面设置有第7条一级支路通管L7，且第7个空腔体的内部的设置有二级支路通管L71和二级支路通管L72；第8个空腔体的侧壁表面设置有第8条一级支路通管L8，且第8个空腔体的内部的设置有二级支路通管L81和二级支路通管L82；各二级支路通管Lij的进液口均与一级支路通管Li的内部连通，且二级支路通管Lij的出液口延伸至第i个空腔体的内部的不同的预设位置；任一二级支路通管Lij的出液口设置有所述温度感应喷头；其中，i∈[1，8]，j∈[1，2]，i为正整数，j为正整数。

具体地，于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，二级支路通管的出液口延伸至电池包内的空腔体的内部的不同的预设位置，使得电池包内所有的电池模组均对应设置有温度感应喷头，用于实时感测各电池模组附近的实时温度值，并在任一电池模组发生热失控时，对应的温度感应喷头内的热敏材料能够及时地感测到发生热失控电池模组附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的二级支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池模组进行针对性灭火。

作为示例，请继续参考图5，若第1个空腔体101内的第1个电池模组11发生热失控时，二级支路通管L11出液口处的温度感应喷头内的热敏材料变形，使得二级支路通管L11内的灭火剂经由所述温度感应喷头的出液口流出，并向发生热失控的电池模组11的表面喷洒，以对电池模组11进行针对性灭火。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种智能热触发灭火装置中，至少一二级支路通管Lij的表面设置有q条三级支路通管Lijk，三级支路通管Lijk的进液口均与二级支路通管Lij的内部连通，且各三级支路通管Lijk的出液口用于延伸至电池包内的电池模组内的预设位置；q为电池包内的一个电池模组内的电池单体的总数；任一三级支路通管Lijk的出液口设置有所述温度感应喷头；其中，k∈[1，q]，k为正整数，q为大于或等于1的整数。

具体地，请继续参考图5，电池包内任一电池模组的内部的电池单体的总数为q；第i个空腔体的内部的第j条二级支路通管Lij的出液口临近的电池模组的内部设置有q条三级支路通管Lijk，三级支路通管Lijk的进液口均与二级支路通管Lij的内部连通，且三级支路通管Lijk的出液口延伸至第i个空腔体的内部的第j个电池模组的内部的预设位置；任一三级支路通管Lijk的出液口设置有所述温度感应喷头；其中，k∈[1，q]，k为正整数，q为大于或等于1的整数。

具体地，于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，三级支路通管的出液口能够延伸至电池包内不同电池模组的内部的预设位置，使得电池包内所有的电池单体均对应设置有温度感应喷头，用于实时感测各电池单体附近的实时温度值，并在任一电池单体发生热失控时，对应的温度感应喷头内的热敏材料能够及时地感测到发生热失控电池单体附近的实时温度值，并自动变形使得所在位置处的三级支路通管内的高压灭火剂定点并定向地喷放，以对发生热失控的电池单体进行针对性灭火。

作为示例，请参考图6，在本申请的一个实施例中，所述智能热触发灭火装置用于对电池包进行智能定点灭火，所述电池包的内部的任一电池模组的内部的电池单体的总数为6，第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部包括电池单体111、电池单体112、电池单体113、电池单体114、电池单体115和电池单体116；第1个空腔体的内部的第1条二级支路通管L11的出液口临近的电池模组11内设置有三级支路通管L111、三级支路通管L112、三级支路通管L113、三级支路通管L114、三级支路通管L115及三级支路通管L116，三级支路通管L111、三级支路通管L112、三级支路通管L113、三级支路通管L114、三级支路通管L115及三级支路通管L116的进液口均与二级支路通管L11的内部连通，且三级支路通管L111的出液口延伸至第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部，且临近电池单体111的位置；三级支路通管L112的出液口延伸至第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部，且临近电池单体112的位置；三级支路通管L113的出液口延伸至第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部，且临近电池单体113的位置；三级支路通管L114的出液口延伸至第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部，且临近电池单体114的位置；三级支路通管L115的出液口延伸至第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部，且临近电池单体115的位置；三级支路通管L116的出液口延伸至第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部，且临近电池单体116的位置；三级支路通管L111、三级支路通管L112、三级支路通管L113、三级支路通管L114、三级支路通管L115及三级支路通管L116的出液口均设置有温度感应喷头。

作为示例，请继续参考图6，当第1个空腔体的内部的第1个电池模组11的内部的第1个电池单体111发生热失控时，三级支路通管L111的出液口处的温度感应喷头内的热敏材料变形，使得三级支路通管L111内的灭火剂经由所述温度感应喷头的出液口流出，并向发生热失控的电池单体111的表面喷洒，以对电池单体111进行针对性灭火。

优选地，在本申请的一个实施例中提供的一种智能热触发灭火装置中，所述温度感应喷头的出液口与所述电池单体的排气阀相对设置，使灭火剂的流动方向与热失控热蔓延方向一致，从而使灭火剂从热失控发生位置向未发生热失控位置进行覆盖。由于温度感应喷头内热敏材料的变形温度值小于或等于所述电池单体发生热失控的温度的起始值，使得温度感应喷头提前于电池单体发生热失控的时刻喷放灭火剂，使得灭火剂充满整个发生热失控单体附近的受限空间。由于受限空间的几何尺寸和灭火剂的表面张力能够互相正向促进，以及灭火剂的饱和蒸汽压的反向限制，灭火剂能够有效驻留于发生热失控的单体的临近空间，充分吸收热失控单体释放的能量，降低热量的累积与传播，阻止热失控蔓延。

请继续参考图6，三级支路通管L111的出液口处的温度感应喷头与电池单体111的排气阀相对设置；三级支路通管L112的出液口处的温度感应喷头与电池单体112的排气阀相对设置；三级支路通管L113的出液口处的温度感应喷头与电池单体113的排气阀相对设置；三级支路通管L114的出液口处的温度感应喷头与电池单体114的排气阀相对设置；三级支路通管L115的出液口处的温度感应喷头与电池单体115的排气阀相对设置；三级支路通管L116的出液口处的温度感应喷头与电池单体116的排气阀相对设置。

作为示例，请继续参考图6，例如当电池单体111发生热失控时，三级支路通管L111的出液口处的温度感应喷头内的热敏材料变形，使得三级支路通管L111内的灭火剂经由所述温度感应喷头的出液口流出，使灭火剂的流动方向与电池单体111热失控热蔓延方向一致，从而使灭火剂从热失控发生位置向未发生热失控位置进行覆盖。由于温度感应喷头内热敏材料的变形温度值小于或等于所述电池单体发生热失控的温度的起始值，使得温度感应喷头提前于电池单体发生热失控的时刻喷放灭火剂，使得灭火剂充满整个发生热失控单体附近的受限空间。由于受限空间的几何尺寸和灭火剂的表面张力能够互相正向促进，以及灭火剂的饱和蒸汽压的反向限制，灭火剂能够有效驻留于发生热失控的单体的临近空间，充分吸收热失控单体释放的能量，降低热量的累积与传播，阻止热失控蔓延。

进一步地，在本申请的一个实施例中，请参考图7，温度感应喷头40包括进液部41、出液部42及热敏材料43，进液部41的进液口与所述支路通管的出液口连通；出液部42的进液口与所述进液部的出液口连通；其中，进液部41的内径d的最大值小于或等于出液部42的内径D的最小值，出液部42沿灭火剂从出液部42流出的方向呈喇叭状。

优选地，所述进液部41的内径d的值为1.5mm-2.4mm；所述出液部42的内径D的值为2.4mm-6mm。

具体地，于上述实施例中的智能热触发灭火装置中，通过设置进液部41的内径d的最大值小于或等于出液部42的内径D的最小值，并设置出液部42沿灭火剂从出液部42流出的方向呈喇叭状，使得进液部41内的高压灭火剂经由所述喇叭状的出液部42流出并呈扩散包覆的趋势覆盖发生热失控的电池单体，有效地提高了灭火降温的速度和效率，并在提高灭火效率的同时减少灭火剂的使用量，避免因过量使用灭火剂对其他功能正常的锂离子电池或车身部件产生不良影响的情况发生。

优选地，在本申请的一个实施例中，所述预设变形温度阈值范围的最大值小于或等于电池包内的电池单体发生热失控的温度的起始值，以使得灭火装置能够在电池单体发生热失控之前能够及时地触发临近的温度感应喷头喷放灭火剂，实现定点定向灭火，在提高灭火效率的同时，减少灭火剂的使用量。

优选地，在本申请的一个实施例中，所述支路通管为软管；及/或所述干路通管为软管。以便于根据不同电池模组内部的不同形状或体积，优化支路通管与干路通管的布局设计，在节省通管用料成本并降低安装使用成本的同时，提高灭火装置的工作稳定性。

优选地，在本申请的一个实施例中，所述灭火剂的形态为气态、液态、气液混合态、固液混合态或气固液混合态中的至少一种；所述灭火剂包括六氟丙烷、七氟丙烷、全氟已酮、二氧化碳、氮气、氦气或氩气中的至少一种。可以根据智能热触发灭火装置具体应用场景的不同需求，选择灭火剂的成分，在提高灭火效率的同时，避免喷放的灭火剂对车载元件或周边物品造成不良影响。

作为示例，在本申请的一个实施例中，所述灭火剂包括：七氟丙烷占混合剂的3％(以重量计)，二氧化碳占混合剂的17％(以重量计)，全氟已酮占混合剂的80％(以重量计)，灭火剂的存储状态为加压存储；七氟丙烷、二氧化碳和全氟已酮预先混合后罐装至灭火剂存储单元内存储。

作为示例，在本申请的一个实施例中，所述灭火剂包括：六氟丙烷占灭火剂的3％至40％(以体积计)，七氟丙烷占灭火剂的3％至40％(以体积计)，余量为二氧化碳。

作为示例，在本申请的一个实施例中，所述灭火剂包括：液态七氟丙烷和液态二氧化碳，七氟丙烷占混合剂的3％至80％(以体积计)，余量为二氧化碳。

作为示例，在本申请的一个实施例中，所述灭火剂包括：七氟丙烷占混合剂的25％(以重量计)，二氧化碳占混合剂的50％(以重量计)，全氟已酮占混合剂的25％(以重量计)，灭火剂的存储状态为常温，加压存储。

作为示例，在本申请的一个实施例中，所述灭火剂包括：摩尔浓度超过95％的全氟己酮溶液和氦气。

可以根据智能热触发灭火装置具体应用场景的不同需求，选择灭火剂的成分，在提高灭火效率的同时，避免喷放的灭火剂对车载元件或周边物品造成不良影响。

进一步地，本申请的一个实施例中提供一种储能系统，包括若干个储能模组；以及如任一本申请实施例中所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述储能模组的内部，或储能模组外部距离储能模组表面预设距离值内的预设位置。在本申请的其他实施例中，也可以同时将温度感应喷头延伸至储能模组的内部及储能模组外部距离储能模组表面预设距离值内的预设位置，以提高储能系统的智能性与安全性。

进一步地，本申请的一个实施例中提供一种车辆，包括如任一本申请实施例中所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述车辆的内部，或车辆外部距离车辆表面预设距离值内的预设位置。在本申请的其他实施例中，也可以同时将温度感应喷头延伸至车辆的内部及车辆外部距离车辆表面预设距离值内的预设位置。由于所述智能热触发灭火装置包具备智能定点灭火的功能，因而有效地提高了车辆的智能性与安全性。

在本申请的一个实施例中，所述车辆包括但不限于两轮车、三轮车或四轮车等需要使用智能灭火功能的车辆。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种智能热触发灭火装置，其特征在于，用于对电池包进行智能定点灭火，所述智能热触发灭火装置包括：

干路通管；

若干个支路通管，各所述支路通管的进液口均与所述干路通管的内部连通，各所述支路通管的出液口用于分别延伸至电池包内部的不同的预设位置，所述支路通管及所述干路通管的内部设置有预设压力值的灭火剂，所述预设压力值大于标准大气压值；以及

若干个温度感应喷头，各所述温度感应喷头的内部填满热敏材料，所述热敏材料用于在预设的正常工作温度范围内堵塞各温度感应喷头；

其中，各所述支路通管的出液口均设置有温度感应喷头，任一预设位置处的温度感应喷头内的热敏材料在所述预设位置处的实时温度值属于预设变形温度阈值范围时变形，使得延伸至所述预设位置处的支路通管内的灭火剂经由所述温度感应喷头喷出，以定点并定向喷射灭火剂灭火，所述变形包括熔化、软化或脆化中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，

所述支路通管包括若干条一级支路通管；

至少一条所述一级支路通管的表面设置有若干条二级支路通管，各所述二级支路通管的进液口均与所述一级支路通管的内部连通，且各所述二级支路通管的出液口分别延伸至电池包的内部或外侧的预设位置；

任一所述二级支路通管的出液口设置有所述温度感应喷头。

3.根据权利要求2所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述支路通管包括m条一级支路通管和mn条二级支路通管，m为电池包的外壳的内部包括的用于容纳电池模组的空腔体的总数，n为一个所述空腔体的内部的电池模组的总数；

第i条一级支路通管Li用于设置在第i个空腔体的侧壁表面，各二级支路通管Lij的进液口均与一级支路通管Li的内部连通，且各二级支路通管Lij的出液口用于延伸至空腔体内的预设位置；

任一二级支路通管Lij的出液口设置有所述温度感应喷头；

其中，i∈[1，m]，j∈[1，n]，i为正整数，j为正整数，m为大于或等于1的整数，n为大于或等于1的整数。

4.根据权利要求3所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，至少一二级支路通管Lij的表面设置有q条三级支路通管Lijk，各三级支路通管Lijk的进液口均与二级支路通管Lij的内部连通，且各三级支路通管Lijk的出液口用于分别延伸至电池包内的电池模组内的预设位置；

q为电池包内的一个电池模组内的电池单体的总数；

任一三级支路通管Lijk的出液口设置有所述温度感应喷头；

其中，k∈[1，q]，k为正整数，q为大于或等于1的整数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述温度感应喷头包括：

进液部，所述进液部的进液口与所述支路通管的出液口连通；

出液部，所述出液部的进液口与所述进液部的出液口连通；

其中，所述进液部的内径的最大值小于或等于所述出液部的内径的最小值，所述出液部沿灭火剂从所述出液部流出的方向呈喇叭状。

6.根据权利要求5所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，

所述进液部的内径的值为1.5mm-2.4mm；

所述出液部的内径的值为2.4mm-6mm。

7.根据权利要求1-4任一项所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述预设变形温度阈值范围为85℃-180℃。

8.根据权利要求1-4任一项所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述预设压力值为0.8MPa-4.5MPa。

9.根据权利要求1-4任一项所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述预设变形温度阈值范围的最大值小于或等于电池包内的电池单体发生热失控的温度的起始值。

10.根据权利要求1-4任一项所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述热敏材料为易熔合金、记忆合金、热塑性树脂、热敏密封火药或热塑性玻璃中的任意一种。

11.根据权利要求1-4任一项所述的智能热触发灭火装置，其特征在于，所述支路通管为软管；及/或

所述干路通管为软管。

12.一种电池包，其特征在于，包括：

若干个电池模组；以及

如权利要求1-11任一项所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述电池模组的内部及/或外部的预设位置。

13.一种储能系统，其特征在于，包括：

若干个储能模组；以及

如权利要求1-11任一项所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述储能模组的内部及/或外部的预设位置。

14.一种车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1-11任一项所述的智能热触发灭火装置，所述支路通管的出液口处的温度感应喷头延伸至所述车辆的内部及/或外部的预设位置。

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