CN217041139U - 电池包灭火系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池包灭火系统，其包括：电池包；用于接收所述电池包发热信息的电池管理模块；整车控制模块，所述整车控制模块与所述电池管理模块电性连接；压力泵，所述压力泵与所述整车控制模块电性连接，且所述压力泵与所述电池包连通；和灭火剂储存装置，所述灭火剂储存装置内储存有灭火剂，所述灭火剂储存装置与所述压力泵连通。本申请具有以下效果：当电池管理模块接收到电池包的发热信息后，电池管理模块向整车控制模块发送信号，整车控制模块控制压力泵将灭火剂储存装置内的灭火剂泵出并喷淋在发生热失控的电芯上，以扑灭火势，阻止热失控蔓延。

Description

电池包灭火系统

技术领域

本申请涉及电池包灭火技术领域，尤其是涉及一种电池包灭火系统。

背景技术

电池包在使用的过程中通常伴随着热失控的安全问题。电池包通常为锂电池，其发生热失控时具有着火速度快、持续时间长、燃烧温度高以及扑灭困难等特点。若电池包发生热失控时无法及时将火势扑灭，易造成较大的安全事故，威胁使用者的人身和财产安全。

实用新型内容

为了在电池包发生热失控时实现火势的快速扑灭，本申请提供一种电池包灭火系统。

本申请提供一种电池包灭火系统，采用如下的技术方案：

一种电池包灭火系统，包括：

电池包；

用于接收所述电池包发热信息的电池管理模块；

整车控制模块，所述整车控制模块与所述电池管理模块电性连接；

压力泵，所述压力泵与所述整车控制模块电性连接，且所述压力泵与所述电池包连通；

和灭火剂储存装置，所述灭火剂储存装置内储存有灭火剂，所述灭火剂储存装置与所述压力泵连通。

可选的，所述灭火剂为微包囊类灭火剂。

可选的，所述电池包包括：

箱体外壳，所述箱体外壳的内壁上设置有灭火剂流道，所述灭火剂流道与所述压力泵连通；

和电池模组，所述电池模组设置在箱体外壳内，所述电池模组包括电芯以及设置在电芯上的泄压阀；

所述灭火剂流道设置在所述箱体外壳的内壁和所述泄压阀之间。

可选的，所述灭火剂流道的一端封闭，所述灭火剂流道的另一端设置有流道入口，所述流道入口与所述压力泵连通。

可选的，所述电池模组至少设置有两个，所述灭火剂流道沿第一方向和第二方向交替且循环延伸，所述第一方向与第二方向相交。

可选的，所述第一方向与第二方向垂直。

可选的，所述箱体外壳包括：

箱体本体，所述箱体本体具有一端开口且另一端封闭的结构，所述电池模组设在所述箱体本体内；

和箱体上盖，所述箱体上盖可拆卸设置在所述箱体本体的开口一端上。

可选的，所述灭火剂流道设置在所述箱体上盖上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当电池管理模块接收到电池包的发热信息后，电池管理模块向整车控制模块发送信号，整车控制模块控制压力泵将灭火剂储存装置内的灭火剂泵出并喷淋在发生热失控的电芯上，以扑灭火势，阻止热失控蔓延；

2.微包囊灭火剂在喷射的时候可以形成微小的水滴，其可以扩散到电芯的内部，并迅速吸收热量，使得燃烧反应不具备持续进行的条件，从而达到灭火的目的，大幅缩短了电芯发生火灾时的扑灭时间，并降低了灭火剂的消耗量。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的电池包灭火系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的电池包的结构示意图。

附图标记说明：1、电池包；11、箱体外壳；111、箱体本体；112、箱体上盖；12、电池模组；2、电池管理模块；3、整车控制模块；4、压力泵；5、灭火剂储存装置；6、灭火剂流道；61、流道入口。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电池包灭火系统。参照图1，电池包灭火系统包括电池包1、电池管理模块2、整车控制模块3、压力泵4和灭火剂储存装置5。

参照图2，电池包1包括箱体外壳11和电池模组12，电池模组12用于供电，箱体外壳11用于对电池模组12进行防护。箱体外壳11可以设置为长方体状，电池模组12设置在箱体外壳11内。在一些实施例中，电池模组12至少设置有两个，本实施例以8个为例，8个电池模组12以4×2的方式阵列分布。电池模组12包括电芯以及设置在电芯上的泄压阀；同一电池模组可以包括多个电芯，比如8、9或者10个，此时泄压阀与电芯一一对应。

箱体外壳11包括箱体本体111和箱体上盖112。其中，箱体本体111具有一端开口且另一端封闭的结构，本实施例中，箱体本体111为矩形的开口槽结构，电池模组12设置在箱体本体111内。箱体上盖112可拆卸设置在箱体本体111的开口一端，可拆卸的方式可以是通过螺栓连接，也可以是箱体上盖112与箱体本体111卡接。

参照图1和图2，箱体外壳11的内壁上设置有灭火剂流道6。本实施例中，灭火剂流道6设在箱体上盖112上。灭火剂流道6沿其延伸方向的横截面呈“U”形，即灭火剂流道6为槽状结构。灭火剂流道6的槽口一侧与箱体上盖112固定连接，灭火剂流道6的槽底一侧沿靠近箱体外壳11的内部空间的方向垂直延伸。

灭火剂流道6的一端封闭，灭火剂流道6的另一端设置有流道入口61。流道入口61可以设置为圆管结构，且流道入口61垂直固设在箱体上盖112远离灭火剂流道6的一侧上。流道入口61与灭火剂流道6连通，通过流道入口61可以向灭火剂流道6内注入灭火剂。

在一些实施例中，灭火剂流道6沿第一方向和第二方向交替且循环延伸，第一方向与第二方向相交，本实施例以第一方向与第二方向垂直为例。为便于描述，定义第一方向为箱体外壳11的宽度方向，定义第二方向为箱体外壳11的长度方向。具体地说，灭火剂流道6可以先从流道入口61沿第一方向延伸至靠近箱体上盖112的一边沿的位置，然后沿第二方向延伸一段距离，且灭火剂流道6沿第二方向延伸的距离小于沿第一方向延伸的距离；再沿第一方向反向延伸至箱体上盖112的另一边沿的位置，然后沿第二方向再次进行延伸并以此循环，最终使得灭火剂流道6以类似“S”形的延伸轨迹分布在整个箱体上盖112上。

参照图1和图2，灭火剂流道6设置在箱体外壳11的内壁和泄压阀之间。在本实施例中，灭火剂流道6设置在箱体上盖112和泄压阀之间。当电芯发生热失控时，泄压阀开启并将电芯内的热空气排出，热空气和明火可以将灭火剂流道6烧穿，以使得灭火剂流道6内的灭火剂可以喷淋在发生热失控的电芯上。

灭火剂通过压力泵4泵入灭火剂流道6中，具体地说，压力泵4上设置有入口端和出口端，其入口端与灭火剂储存装置5连通，灭火剂储存装置5内储存有灭火剂；其出口端与电池包1连通，在本实施例中，压力泵4的出口端连通在流道入口61上，以使得压力泵4与灭火剂流道6连通。连通的具体形式为通过管道进行连通。

参照图1和图2，压力泵4与整车控制模块3电性连接，整车控制模块3与电池管理模块2电性连接。电池管理模块2用于接收电池包1的发热信息，具体地说，电池管理模块2可以通过压力传感器或者温度传感器等部件对箱体外壳11内的压力或者温度进行检测，即当箱体外壳11内的电芯发生热失控时，电池管理模块2通过监测压力或者温度的跳变而得到电池包1的发热信息。

当电池管理模块2接收到电池包1的发热信息后，电池管理模块2向整车控制模块3发送信号，整车控制模块3控制压力泵4将灭火剂储存装置5内的灭火剂泵出并通过流道入口61泵入灭火剂流道6内。灭火剂流道6被发生热失控的电芯烧穿时，灭火剂喷淋在发生热失控的电芯上，以扑灭火势，阻止热失控蔓延。

灭火剂为微包囊灭火剂。微包囊类灭火剂的灭火原理为通过添加剂有效地降低水的表面张力，增强水的渗透力和渗透深度，以在喷射的时候可以形成微小的水滴。在本实施例中，微包囊灭火剂从灭火剂流道6喷出后，微小的水滴可以扩散到电芯的内部，并迅速吸收热量，使得燃烧反应不具备持续进行的条件，从而达到灭火的目的。

而传统的二氧化碳、干粉等灭火剂对扑灭电芯的火灾的扑灭效果不佳，这主要是因为二氧化碳、干粉等灭火剂的灭火原理是通过隔绝空气中的氧气，以使得燃烧反应无法进行。但是在电芯内部的正极材料，特别是在充电状态下的正极材料本身就是一种强氧化剂，而负极活性物质、电解液等都是还原剂，已经具备了基本的燃烧条件，因此普通的隔绝空气型灭火剂无也就对电芯的火灾起到较好的扑灭效果。

综上所述，微包囊灭火剂相比于普通的隔绝空气型灭火剂，可以大幅缩短电芯发生火灾时的扑灭时间，并降低灭火剂的消耗量。

本申请实施例电池包灭火系统的实施原理为：当箱体外壳11内的电芯发生热失控时，电芯将布置在箱体上盖112上的灭火剂流道6烧穿；同时，电池管理模块2接收到电池包1内电芯的发热信息，并向整车控制模块3发送信号，整车控制模块3在接收到电池管理模块2的信号后，控制压力泵4将微包囊类灭火剂从灭火剂储存装置5内泵出，并将其泵至灭火剂流道6内。微包囊类灭火剂被泵至烧穿的灭火剂流道6时，可以喷淋在发生热失控的电芯上，且其产生的微小的水滴可以进入该电芯的内部，并迅速吸收热量，使得燃烧反应不具备持续进行的条件，从而扑灭火势，阻止热失控蔓延。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池包灭火系统，其特征在于，包括：

电池包(1)；

用于接收所述电池包(1)发热信息的电池管理模块(2)；

整车控制模块(3)，所述整车控制模块(3)与所述电池管理模块(2)电性连接；

压力泵(4)，所述压力泵(4)与所述整车控制模块(3)电性连接，且所述压力泵(4)与所述电池包(1)连通；和

灭火剂储存装置(5)，所述灭火剂储存装置(5)内储存有灭火剂，所述灭火剂储存装置(5)与所述压力泵(4)连通；

所述电池包(1)包括：

箱体外壳(11)，所述箱体外壳(11)的内壁上设置有灭火剂流道(6)，所述灭火剂流道(6)与所述压力泵(4)连通；和

电池模组(12)，所述电池模组(12)设置在箱体外壳(11)内，所述电池模组(12)包括电芯以及设置在电芯上的泄压阀；

所述灭火剂流道(6)设置在所述箱体外壳(11)的内壁和所述泄压阀之间。

2.根据权利要求1所述的电池包灭火系统，其特征在于，所述灭火剂为微包囊类灭火剂。

3.根据权利要求2所述的电池包灭火系统，其特征在于，所述灭火剂流道(6)的一端封闭，所述灭火剂流道(6)的另一端设置有流道入口(61)，所述流道入口(61)与所述压力泵(4)连通。

4.根据权利要求2所述的电池包灭火系统，其特征在于，所述电池模组(12)至少设置有两个，所述灭火剂流道(6)沿第一方向和第二方向交替且循环延伸，所述第一方向与第二方向相交。

5.根据权利要求4所述的电池包灭火系统，其特征在于，所述第一方向和第二方向相互垂直。

6.根据权利要求2所述的电池包灭火系统，其特征在于，所述箱体外壳(11)包括：

箱体本体(111)，所述箱体本体(111)具有一端开口且另一端封闭的结构，所述电池模组(12)设在所述箱体本体(111)内；和

箱体上盖(112)，所述箱体上盖(112)可拆卸设置在所述箱体本体(111)的开口一端上。

7.根据权利要求6所述的电池包灭火系统，其特征在于，所述灭火剂流道(6)设置在所述箱体上盖(112)上。

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