CN220070543U - 一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱 - Google Patents
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Abstract
一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，包括箱体，在箱体内设有隔板将箱体内的空间分隔为控制舱及电池舱，在电池舱内设有多个电池架，在电池架上放置有若干电池包；在每个电池包的上方均设有氢气传感器，在每个电池包的侧壁上设有电池表面缺陷监测装置；还包括灭火装置，所述灭火装置包括灭火管，灭火管交错设于电池架内，在灭火管的表面设有若干气孔，在灭火管内通入灭火气体进行灭火。本实用新型提供一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，当出现异常时，控制模块进行判断，启动通风装置进行降温，当检测到出现明火时，启动灭火装置，进行自动灭火，同时启动报警器，通知有关人员。能够快速处理电池舱内的火情。
Description
技术领域
本实用新型涉及消防技术领域，特别是一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱。
背景技术
储能电站构成密闭空间,且内部储存大量能量, 充放电时电化学反应会释放热能,本身具有潜在的热失控危险。电池电解液电化学反应引发的副反应是导致其热失控的主要内在原因。 从电池热失控至引发储能电站火灾大致可以分为三个阶段：在过热、过充、过放、短路等情况下，会导致锂离子电池高温，进而引发电池热失控反应。电池热失控通常从电池电芯内的负极SEI膜分解开始，从而隔膜分解熔化，造成负极与电解液发生发应，随着正极和电解质都会发生分解，从而引发大规模的内短路，导致了电解液燃烧，从而波及到其他电芯，导致了严重的热失控，让整个电池组造成自燃。
在电池过充早期，锂离子负极析出的锂与黏结剂反应产生的H2，所以在电池早期热失控过程中氢气的浓度变化最为灵敏，可将其作为电池热失控预警气体。
第二阶段：电池鼓包阶段（300℃左右）
在温度上升至 300 ℃左右时，锂电池正极材料分解，释放出大量的热量和气体，电池内部压力变大，由于电池本身构成了密闭空间，气体无法迅速扩散，此时气体在电池内部大量累积，造成电池发生鼓包现象。设置电池表面缺陷监测，可以对电池表面缺陷进行监测，判断电池是否存在漏液或者内部发生反应产生气体使电池发生鼓包等现象，对电池的安全状态做初步判断，实现早期预警。
第三阶段：锂电池起火、爆炸阶段（300℃以上）。
若此时锂电池仍处于充电状态，锂电池正极材料开始发生剧烈分解反应，电解液发生剧烈的氧化还原反应，释放出大量的热量，过程会使电池迅速升至高温，同时释放大量的有毒气体。这一系列的反应会在电池内部产生大量的气体和热量，导致电池内部压力急剧上升，造成安全阀破裂。易燃物和气体从安全阀破裂口喷射而出，被点燃形成强烈的喷射火焰。
由于储能电站内电池数量多、排列密集时,储能舱内部单体电池数量可达数万个，单体电池热失控，极易导致周围电池发生连锁反应，引发火灾、爆炸事故。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，对电池仓内的电池进行监测及灭火。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，包括箱体，在箱体内设有隔板将箱体内的空间分隔为控制舱及电池舱，在电池舱内设有多个电池架，在电池架上放置有若干电池包；
在每个电池包的上方均设有氢气传感器，在每个电池包的侧壁上设有电池表面缺陷监测装置；
还包括灭火装置，所述灭火装置包括灭火管，灭火管交错设于电池架内，在灭火管的表面设有若干气孔，在灭火管内通入灭火气体进行灭火。
优选的，所述电池舱内还设有通风管，通风管与风机连接。
优选的，所述电池舱内的顶部设有火灾监测模块及报警模块；
所述火灾监测模块包括光敏传感器、CO传感器、温度传感器及烟雾传感。
优选的，还包括控制模块，氢气传感器、电池表面缺陷监测装置、光敏传感器、CO传感器、温度传感器及烟雾传感器与控制模块的输入端电连接，控制模块的输出端与风机、灭火装置及报警模块电连接。
优选的，所述灭火管内通入七氟丙烷气体。
优选的，所述报警模块采用声光报警器。
本实用新型提供一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，当出现异常时，控制模块进行判断，启动通风装置进行降温，当检测到出现明火时，启动灭火装置，进行自动灭火，同时启动报警器，通知有关人员。能够快速处理电池舱内的火情。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型内部的结构示意图；
图2为本实用新型电池包的装设结构示意图；
图3为本实用新型灭火管的结构示意图；
图4为本实用新型通风管的结构示意图；
图5为本实用新型火灾监测模块及报警模块的结构示意图；
图6为本实用新型控制系统的结构框图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，包括箱体1，在箱体1内设有隔板2将箱体1内的空间分隔为控制舱3及电池舱4，在电池舱4内设有多个电池架5，在电池架5上放置有若干电池包6；
在每个电池包6的上方均设有氢气传感器7，在每个电池包6的侧壁上设有电池表面缺陷监测装置8；热失控过程中H2的浓度变化最为灵敏，可利用H2传感器监测H2实现提前预警。
还包括灭火装置，如图3所示，所述灭火装置包括灭火管9，灭火管9交错设于电池架5内，在灭火管9的表面设有若干气孔，在灭火管9内通入灭火气体进行灭火。
优选的，如图4所示，所述电池舱4内还设有通风管10，通风管10与风机11连接。风机11还可以制冷设备连接，采用冷风降温。
优选的，如图5所示，所述电池舱4内的顶部设有火灾监测模块12及报警模块13；
所述火灾监测模块12包括光敏传感器、CO传感器、温度传感器及烟雾传感。
优选的，如图6所示，还包括控制模块，氢气传感器、电池表面缺陷监测装置、光敏传感器、CO传感器、温度传感器及烟雾传感器与控制模块的输入端电连接，控制模块的输出端与风机、灭火装置及报警模块电连接。
优选的，所述灭火管9内通入七氟丙烷气体。
优选的，所述报警模块13采用声光报警器。
火灾监测模块由光敏传感器、CO传感器、温度传感器、烟雾传感器组成。火灾监测模块通过对火灾特征参数检测预警，CO传感器用于实时检测电池储能室内的CO浓度，CO2、N2、O2属于大气构成气体而且数值变化量极小，不具备参考价值，而CO的传感器的应用具有技术应用成熟、寿命长的特点，适用于锂离子电池的早期预警使用；温度传感器用于实时检测电池储能室内的温度，烟雾传感器用于实时检测电池储能室内的烟雾浓度；光敏传感器用于实时检测电池储能室内的起火火焰；检测器对CO、温度、烟雾、火焰光亮等参量变化情况监测，将监测数据传送到后台监控中心进行分析对比起到预警作用，对锂电池热失控及火灾做出综合判断，一体化设计。通过多个监测器件同时监测，在电池热失控后，任一传感器单元监测到明火数据时，火灾监测模块实时响应，启动报警模块和灭火装置。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，包括箱体（1），在箱体（1）内设有隔板（2）将箱体（1）内的空间分隔为控制舱（3）及电池舱（4），其特征在于：在电池舱（4）内设有多个电池架（5），在电池架（5）上放置有若干电池包（6）；
在每个电池包（6）的上方均设有氢气传感器（7），在每个电池包（6）的侧壁上设有电池表面缺陷监测装置（8）；
还包括灭火装置，所述灭火装置包括灭火管（9），灭火管（9）交错设于电池架（5）内，在灭火管（9）的表面设有若干气孔，在灭火管（9）内通入灭火气体进行灭火。
2.根据权利要求1所述一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，其特征在于：所述电池舱（4）内还设有通风管（10），通风管（10）与风机（11）连接。
3.根据权利要求2所述一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，其特征在于：所述电池舱（4）内的顶部设有火灾监测模块（12）及报警模块（13）；
所述火灾监测模块（12）包括光敏传感器、CO传感器、温度传感器及烟雾传感。
4.根据权利要求3所述一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，其特征在于：还包括控制模块，氢气传感器、电池表面缺陷监测装置、光敏传感器、CO传感器、温度传感器及烟雾传感器与控制模块的输入端电连接，控制模块的输出端与风机、灭火装置及报警模块电连接。
5.根据权利要求1所述一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，其特征在于：所述灭火管（9）内通入七氟丙烷气体。
6.根据权利要求3所述一种带有报警装置及灭火装置的锂电池舱，其特征在于：所述报警模块（13）采用声光报警器。
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