CN219106451U - 一种可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可主动抽排烟气的的阻燃电池簇放置架，包括架体，架体上固定有若干用于放置电池簇的电池簇框架；架体上安装有进水总管和出水总管，进水总管连通有若干进水支管，出水总管连通有若干出水支管，进水支管上均安装有阀门；架体上还安装有与每个电池簇框架对应的消防管道和与每个电池簇框架对应的排烟支管，排烟支管连通有次级排烟管，次级排烟管连通有总排烟管，总排烟管内安装有负压风机。本实用新型能够对电池簇内易燃易爆的混合气体进行检测，由风机配合主动抽排烟道排出混合气体，从而防止烟气浓度过高发生二次燃爆事故。

Description

一种可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架

技术领域

本实用新型涉及电学领域，特别是涉及一种可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架。

背景技术

由于日趋严格的碳排放要求，加上电化学储能的成本降低和生产制造工艺的成熟，规模化的电化学储能的应用也是越来越多。随着电化学储能行业的发展，电化学储能产品也暴露出来许多安全性问题，这些安全性问题造成了大量的财产损失和人员伤亡的危害，储能的安全性问题越来越被人们所关注。

现有的电池簇生产后存储或使用时通常是直接放在货架上，但是一但储能产品发生热失控时，电芯会喷出易燃易爆气体和电解液，使得电芯短路产生火花造成起火和爆炸，同时也会引起相邻电池簇发生热失控反应，造成连锁安全性事故，让储能产品产生更大的危害，而且其中会产生很多的毒性烟雾，容易导致发生二次燃爆事故。

而现有的电池簇如CN 110957549 A公开的一种电动汽车电池簇消防系统，通常会设置液冷结构和消防结构，但是其安装在汽车上后才会连接，存储是并没有相关设置，所以需要设置一种对应的存储箱体。

所以，如何解决储能产品安全性问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架。本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，包括架体，架体上固定有若干用于放置电池簇的电池簇框架；架体上安装有进水总管和出水总管，进水总管连通有若干进水支管，出水总管连通有若干出水支管，进水支管上均安装有阀门；架体上还安装有与每个电池簇框架对应的消防管道和与每个电池簇框架对应的排烟支管，排烟支管连通有次级排烟管，次级排烟管连通有总排烟管，总排烟管内安装有负压风机。

进一步的改进，所述排烟支管与电池簇的出气口连通，排烟支管内安装有烟雾传感器。

进一步的改进，所述架体包括两侧的侧板，两个侧板的底部通过底座相连；两个侧板之间通过十字形隔板固定并分隔成四个区域。

进一步的改进，所述电池簇框架、侧板和十字形隔板均为电池簇阻燃板。

进一步的改进，所述排烟支管的末端形成有若干通气孔。

进一步的改进，所述消防管道上安装有消防电磁阀。

进一步的改进，所述架体上还安装有电池簇充电头。

本实用新型的有益效果在于：

1.能够对电池簇内易燃易爆的混合气体进行检测，由风机配合主动抽排烟道排出混合气体，从而防止烟气浓度过高发生二次燃爆事故。

2.设置进水出水冷却结构和消防结构，便于电池包在使用时及时降温，以及出现热失控时及时灭火。

3.电池簇之间具有阻燃板，能独立的隔绝每一个电池簇，让火灾对相邻电池簇的影响降低，从而降低安全事故等级。

附图说明

利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为通气孔的结构示意图；

图4为实施例2电池包的爆炸结构示意图；

图5为实施例2电池包的整体结构示意图。

其中，箱体1、箱盖2、缓冲垫3、液冷板4、导热垫5、若干熔断器6、电芯模组7、进液头8、出液头9、液冷管件封板10、正极插接件11、负极插接件12、泄压阀13、消防检测模块14、铜牌15、凸沿16、弹性密封垫17、BMU通信器18、BMU维修盖19、消防通讯器20、消防液入口管21、架体22、电池簇框架23、进水总管24、出水总管25、进水支管26、出水支管27、消防管道28、排烟支管29、次级排烟管30、总排烟管31、侧板32、底座33、十字形隔板34、通气孔35、消防电磁阀36。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步的详细说明。

实施例1

如图1-3所示的一种可主动抽排烟气的阻燃电池包存储架，如图1包括若干电池包串联形成的电池簇、电池簇框架、液冷进水管，液冷出水管，消防管道和电磁阀、电池簇阻燃板制成的侧板和十字形隔板、还有如图2所示的主动抽排烟道、电池包放置在电池框架上安装固定牢靠，将液冷管接入电池包上，消防管道也接入电池包上，形成如图1所示的两列电池簇。

当电池包内的电芯出现热失控，或与其它电力设备电连接进行工作时，冷却液通过管道流入流出带走热量，保持电芯内部温度的均一性，当电芯内部发生热失控时，消防剂通过电磁阀通断由消防管道进入电池包之后，使得电池包内的气压上升，电池包的泄压阀溢出与消防剂混合的易燃易爆气体，当主动抽排烟道内的烟雾感应装置感应到易燃易爆气体后，立马会启动主动抽排烟道最外端的风机，让风机对烟道和电池簇内和消防剂混合的易燃易爆气体进行抽排，及时排到外部环境中，防止留在电池簇内发生二次安全事故，即使当电池包因为电芯起火爆炸使电池包变形收损，导致电池簇内出现火灾时，每一簇的电池簇阻燃板都能起到隔绝阻燃作用，有效防止火灾蔓延到其他电池簇发生难以控制的灾害。某一个电池包发生热失控时，消防剂进入包内和易燃易爆气体混合经过泄压阀溢出，到达电池内和电池包外部如图1的空隙部分，密度较轻的混合气体上浮，被如图2主动抽排烟道中的烟雾探测器检测到，就通过控制信号电流，来接通主动抽排烟道外部的风机，风机启动会抽排电池簇内的易燃易爆气体，将其排出，避免易燃易爆气体在内失控起火爆炸。

当电池簇内的某一个电池包发生热失控时，其相邻电池簇由于有阻燃板遮挡，明火和气体也不会蔓延到相邻电池簇，减少电池失控带来的连锁反应，电池簇阻燃板是用型材和阻燃泡棉还有隔热防火的气凝胶毡做成，具有防火防爆的功能。

进一步的，可在排烟支管的末端设置若干通气孔，从而不会由于负压导致泄压阀在未达到限定压力泄出烟气，而且便于引入外部空气对烟雾及时稀释，防止溢出的烟气浓度过高而燃爆。

存储架上可以设置充电设备对电池包进行充电，在充电的同时保持电池包的温度稳定。

实施例2

在实施例1的基础上，本公司发明的电池包的结构如图4和图5所示，包括箱体1，所述箱体1上盖设有箱盖2；箱体1与箱盖2紧密接触形成密闭空间，密闭空间内由下至上依次安装有缓冲垫3、液冷板4、导热垫5、若干熔断器6、与熔断器6电连接的电芯模组7；液冷板4上安装有进液头8和出液头9；所述箱体1上成形有与进液头8和出液头9分别对应的液冷管件封板10，箱体1上还安装有泄压阀13以及与电芯模组7电连接的正极插接件11和负极插接件12；箱盖2连通有消防液入口管21，所述箱盖2内侧安装有消防检测模块14电芯模组7电连接有铜牌15消防检测模块14包括温度传感器、烟雾传感器和压力传感器。箱体1和箱盖2外周形成有凸沿16，凸沿16固定有弹性密封垫17，凸沿16和弹性密封垫17上均形成有若干通孔，螺栓穿过通孔将箱体1和箱盖2固定泄压阀13泄压范围为0.1Mpa-1Mpa。箱体1上还安装有BMU通信器18、BMU维修盖19和消防通讯器20。

其中图4中电池包存储过程中，若电芯中产生电化学反应，释放热量，如图5由单电芯底部的通过导热垫进行热量传递然后冷却液带走热量，形成液冷系统的一个循环工作体系，放置电池化学能过于活跃。

当局部单个电芯出现异常，产生热失控的时候，熔断器首先熔断以对对应的电芯断电，防止其继续升温，同时电池包内的消防传感器(温度传感器、烟雾传感器和压力传感器)会将信号通过消防通讯传递给外部控制线路，用电磁阀来控制消防管路的通断，将消防剂从消防喷头精准喷射到产生热失控的电池包中，进行热失控抑制，当内部热失控得到缓解之后，由于电池包箱体具有良好的气密性，当电池包内部气压增大，达到限定值之后，如图1中的泄压阀会主动排出电池包内的易燃易爆气体，同时防止外界空气进入电池包防止易燃易爆气体再箱体内带来二次危害，在电池包的内部就会形成消防系统的一个循环工作体系。

其中，由于电芯升温会导致电池包内空气压力提成，因此通过温度传感器、烟雾传感器和压力传感器三种传感器进行消防检测，以防止出现电芯过热，而温度传感器距离过远导致不能及时报警的情况。更具体的，可以压力传感器可以检测单位时间内电池包内气压的升高量，当其单位时间内增加量大于预设阈值，说明有电芯出现了温度异常，此时即可进行消防报警。

此外，本电池包区别传统的储能电池包具有液冷系统和消防系统，液冷系统能够有效散热降低电芯温度，让电芯温度达到均一性，也能给电池预热，使充放电效率更高，消防系统能抑制电芯热失控带来的危害，能够降低电池包带来的安全事故。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当了解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，包括架体(22)，架体(22)上固定有若干用于放置电池簇的电池簇框架(23)；其特征在于，所述架体(22)上安装有进水总管(24)和出水总管(25)，进水总管(24)连通有若干进水支管(26)，出水总管(25)连通有若干出水支管(27)，进水支管(26)上均安装有阀门；架体(22)上还安装有与每个电池簇框架(23)对应的消防管道(28)和与每个电池簇框架(23)对应的排烟支管(29)，排烟支管(29)连通有次级排烟管(30)，次级排烟管(30)连通有总排烟管(31)，总排烟管(31)内安装有负压风机。

2.如权利要求1所述的可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，其特征在于，所述排烟支管(29)与电池簇的出气口连通，排烟支管(29)内安装有烟雾传感器。

3.如权利要求1所述的可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，其特征在于，所述架体(22)包括两侧的侧板(32)，两个侧板(32)的底部通过底座(33)相连；两个侧板(32)之间通过十字形隔板(34)固定并分隔成四个区域。

4.如权利要求3所述的可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，其特征在于，所述电池簇框架(23)、侧板(32)和十字形隔板(34)均为电池簇阻燃板。

5.如权利要求1所述的可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，其特征在于，所述排烟支管(29)的末端形成有若干通气孔(35)。

6.如权利要求1所述的可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，其特征在于，所述消防管道(28)上安装有消防电磁阀(36)。

7.如权利要求1所述的可主动抽排烟气的阻燃电池簇放置架，其特征在于，所述架体(22)上还安装有电池簇充电头。

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