ES3034557T3 - Battery pack comprising extinguishment unit - Google Patents

Battery pack comprising extinguishment unit

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ES3034557T3
ES3034557T3 ES20865692T ES20865692T ES3034557T3 ES 3034557 T3 ES3034557 T3 ES 3034557T3 ES 20865692 T ES20865692 T ES 20865692T ES 20865692 T ES20865692 T ES 20865692T ES 3034557 T3 ES3034557 T3 ES 3034557T3
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battery
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glass bulb
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Jin-Kyu Lee
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente invención proporciona un paquete de baterías que reduce el riesgo de ignición secundaria o explosión. Para lograr el propósito mencionado, el paquete de baterías, según la presente invención, comprende: al menos un módulo de baterías que incluye un conjunto de celdas con varias baterías secundarias dispuestas en una dirección; y una unidad de extinción. La unidad de extinción comprende: un tanque de extinción que contiene el material extintor; una tubería que conecta el tanque de extinción con al menos un módulo de baterías para suministrar el material extintor; y una válvula de extinción, cuya configuración interna se deforma parcialmente por un gas interno del módulo de baterías para abrir una salida cuando la temperatura del gas interno supera una temperatura predeterminada, de modo que el material extintor se suministra desde el tanque de extinción al módulo de baterías. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Banco de baterías que comprende una unidad de extinción
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un banco de baterías que incluye una unidad de extinción de incendios y, más particularmente, a un banco de baterías que presenta un riesgo reducido de ignición secundaria o explosión.
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2019-0115463, presentada el 19 de septiembre de 2019 en la República de Corea.
Antecedentes de la invención
Las baterías secundarias en el mercado actual incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc y baterías secundarias de litio. Entre ellas, las baterías secundarias de litio están en el centro de atención debido a ventajas tales como la carga y descarga gratuitas, poco efecto de memoria en comparación con las baterías secundarias a base de níquel, una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad de energía.
La batería secundaria de litio usa principalmente óxido de litio y un material de carbono como material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas respectivamente con el material activo de electrodo positivo y el material activo de electrodo negativo están dispuestos con un separador interpuesto entre los mismos, y un exterior, en concreto, un exterior de bolsa de batería, para almacenar herméticamente el conjunto de electrodos junto con un electrolito.
Recientemente, las baterías secundarias se usan ampliamente no solo en dispositivos pequeños, tales como dispositivos electrónicos portátiles, sino también en dispositivos de tamaño mediano o grande, tales como vehículos y sistemas de almacenamiento de energía. Cuando se usan en dispositivos de tamaño mediano o grande, se conectan eléctricamente un gran número de baterías secundarias para aumentar la capacidad y la salida. En particular, las baterías secundarias de tipo bolsa se usan ampliamente en los dispositivos de tamaño mediano o grande, ya que se pueden apilar fácilmente.
Al mismo tiempo, recientemente, a medida que aumenta la necesidad de una estructura con gran capacidad junto con el uso como fuente de almacenamiento de energía, está aumentando la demanda de un banco de baterías que incluya una pluralidad de baterías secundarias conectadas eléctricamente en serie y/o en paralelo, un módulo de baterías que aloje las baterías secundarias en el mismo, y un sistema de gestión de baterías (BMS).
De manera adicional, el banco de baterías generalmente incluye una carcasa exterior hecha de un material metálico para proteger o almacenar la pluralidad de baterías secundarias de un impacto externo. Al mismo tiempo, la demanda de bancos de baterías de alta capacidad está aumentando recientemente.
Sin embargo, dado que el banco de baterías convencional o la bancada de baterías convencional tiene una pluralidad de módulos de batería, si las baterías secundarias de cada módulo de baterías generan fuga térmica y provocan una ignición o explosión, el calor o la llama pueden ser transferidos a las baterías secundarias colindantes y provocar explosiones secundarias, por lo que están aumentando los esfuerzos para evitar la ignición o explosión secundaria.
Por consiguiente, es necesaria una tecnología de extinción de incendios rápida y completa para tomar medidas inmediatas cuando se produzca una fuga térmica en algunas baterías secundarias del banco de baterías o la bancada de baterías. De manera adicional, existe la necesidad de un método para extinguir incendios de manera estable incluso si el sistema de gestión de batería no está funcionando o está funcionando erróneamente.
Cada uno de los documentos EP4002543, DE 202019102367 U1, US2017/043194 A1 divulga bancos de baterías con un sistema de extinción de incendios.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un banco de baterías que reduzca el riesgo de una ignición o explosión secundaria.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada, y se harán más totalmente evidentes a partir de las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. También, se entenderá fácilmente que los objetos y ventajas de la presente divulgación pueden materializarse mediante los medios mostrados en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de los mismos.
Solución técnica
La invención está definida en las reivindicaciones adjuntas.
Se proporciona un banco de baterías, que comprende:
al menos un módulo de baterías dispuesto en una dirección y que tiene un conjunto de celdas que incluye una pluralidad de baterías secundarias dispuestas en una dirección; y
una unidad de extinción de incendios que tiene un tanque de extinción de incendios configurado para contener un agente de extinción de incendios en su interior, una tubería conectada al tanque de extinción de incendios para suministrar el agente de extinción de incendios al al menos un módulo de batería desde el tanque de extinción de incendios, y una válvula de extinción de incendios configurada de modo que, cuando un gas interno del módulo de baterías se calienta a una temperatura predeterminada, una configuración interna de la válvula de extinción de incendios se deforma parcialmente debido al gas interno calentado y se abre un orificio de salida de la misma, para suministrar el agente de extinción de incendios al módulo de batería desde el tanque de extinción de incendios.
También, la válvula de extinción de incendios incluye:
un bulbo de vidrio configurado para sellar el orificio de salida, rompiéndose el bulbo de vidrio al menos parcialmente para abrir el orificio de salida cuando se ve expuesto al gas interno del módulo de baterías por encima de la temperatura predeterminada; y
una unidad de dispersión configurada para dispersar el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida.
Asimismo, el módulo de baterías incluye:
una carcasa de módulo que tiene un espacio interior capaz de alojar el conjunto de celdas; y
un paso de gas ubicado dentro de la carcasa de módulo y configurado para descargar al exterior un gas generado desde el conjunto de celdas.
De manera adicional, el bulbo de vidrio de la válvula de extinción de incendios puede ubicarse en una parte del paso de gas.
Además, el módulo de baterías incluye:
un soplador montado en un extremo frontal de la carcasa de módulo y configurado para introducir aire externo en la carcasa de módulo; y
un orificio de descarga de gas formado en un extremo trasero de la carcasa de módulo y conectado al paso de gas.
También, el paso de gas incluye:
una porción de suministro ubicada en uno de los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas y configurada para mover el aire externo, introducido por el soplador, hasta el extremo trasero de la carcasa de módulo; y una porción de descarga ubicada en el otro de los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas y configurada para mover el aire externo, introducido por el soplador, hasta el orificio de descarga de gas.
De manera adicional, al menos una parte de la válvula de extinción de incendios se ubica en una parte de la porción de suministro.
Además, la válvula de extinción de incendios se ubica en un extremo trasero de la porción de suministro del paso de gas y se inserta al menos parcialmente en la carcasa de módulo en la parte trasera del módulo de batería.
También, la válvula de extinción de incendios puede ubicarse en el medio de la porción de suministro del paso de gas e insertarse en la carcasa de módulo en uno de los lados izquierdo y derecho del módulo de batería.
Asimismo, el módulo de baterías puede incluir un bloque de guía que tiene una superficie inclinada para guiar el gas generado desde el conjunto de celdas para que fluya con orientación hacia la porción expuesta del bulbo de vidrio.
De manera adicional, el módulo de baterías puede incluir un miembro de tubería que tiene un diámetro de tubería que disminuye gradualmente en una dirección a lo largo de la cual fluye el gas, de modo que el gas generado desde el conjunto de celdas sea recogido en la porción expuesta del bulbo de vidrio.
Además, la válvula de extinción de incendios puede incluir:
una porción superior que tiene el orificio de salida de modo que el bulbo de vidrio selle el orificio de salida; una porción de conexión que se extiende desde la porción superior para cubrir el bulbo de vidrio, y configurada para fijar el bulbo de vidrio;
una pluralidad de protuberancias de dispersión que se extienden desde la unidad de dispersión de modo que el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida sea dispersado y desplazado; y
una guía de gas que se extiende desde la porción superior y que tiene una estructura ensanchada en al menos dos de unas direcciones izquierda, derecha, superior e inferior.
También, en otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona también una bancada de baterías, que comprende: el banco de baterías; y una caja de bancada configurada para alojar el banco de baterías.
Asimismo, en otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un sistema de almacenamiento de energía, que comprende dos o más bancadas de baterías.
Efectos ventajosos
Dado que el banco de baterías de la presente divulgación incluye la unidad de extinción de incendios que tiene la válvula de extinción de incendios cuya configuración interna se deforma parcialmente, debido a un gas interno calentado, y se abre el orificio de salida cuando el gas interno del módulo de baterías se calienta por encima de una temperatura predeterminada, incluso si se produce una fuga térmica o un incendio en algunos módulos de baterías del banco de baterías, la válvula de extinción de incendios puede suministrar inmediatamente el agente de extinción de incendios al módulo de baterías debido a la influencia de la temperatura calentada provocada por la fuga térmica. De manera adicional, en este momento, incluso si el sistema de gestión de baterías funciona erróneamente, pueden extinguirse la fuga térmica o el incendio de manera estable mediante la válvula de extinción de incendios, sin control del BMS, mejorando así de manera efectiva la seguridad del banco de baterías.
De manera adicional, ya que la válvula de extinción de incendios de la presente divulgación incluye un bulbo de vidrio configurado para sellar el orificio de salida pero configurado para que se rompa al menos parcialmente cuando se vea expuesto a un gas interno del módulo de baterías, a una temperatura predeterminada para que se abra el orificio de salida, y una unidad de dispersión configurada para dispersar el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida, es posible abrir la válvula de extinción de incendios con una velocidad de respuesta rápida debido a la alta temperatura interna del módulo de baterías donde se produzca una fuga térmica o un incendio. Asimismo, dado que la unidad de dispersión pulveriza uniformemente el agente extintor de incendios suministrado, puede aumentarse de manera efectiva la capacidad de extinción.
Asimismo, dado que al menos una parte de la válvula de extinción de incendios de la presente divulgación se ubica en una parte de la porción de suministro, la válvula de extinción de incendios puede entrar fácilmente en contacto con el gas a alta temperatura empujado por el aire externo introducido por el soplador, exhibiendo así una capacidad de extinción rápida contra una fuga térmica o un incendio en el módulo de baterías. Por consiguiente, puede aumentarse de manera efectiva la seguridad del banco de baterías.
Además, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, dado que la válvula de extinción de incendios se ubica en el medio de la porción de suministro del paso de gas y se inserta en la carcasa de módulo en uno de los lados izquierdo y derecho del módulo de baterías, el agente extintor de incendios puede pulverizarse de modo que se extienda en la dirección delantera y trasera a través de la unidad de dispersión de la válvula de extinción de incendios. Dado que el agente extintor de incendios se pulveriza uniformemente de esta manera, es posible evitar eficazmente que se propague una fuga térmica o una llama del conjunto de celdas.
De manera adicional, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, dado que el módulo de baterías incluye el bloque de guía que tiene la superficie inclinada que guía el gas generado desde el conjunto de celdas para que fluya con orientación hacia la porción expuesta del bulbo de vidrio, es posible reducir eficazmente el hecho de que el contacto del bulbo de vidrio de la válvula de extinción de incendios con el gas a alta temperatura se vea perturbado por la porción de conexión. Por consiguiente, la válvula de extinción de incendios puede funcionar con alta fiabilidad y puede reducirse de manera efectiva el tiempo de funcionamiento.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mejor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no debe considerarse limitada a los dibujos.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva delantera que muestra esquemáticamente un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 2 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 3 es un diagrama que muestra esquemáticamente componentes del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente un módulo de baterías empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 5 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un conjunto de celdas empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 6 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente una válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 7 es una vista en sección que muestra esquemáticamente la válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 8 es una vista en perspectiva delantera que muestra esquemáticamente una disposición de la válvula de extinción de incendios empleada en un banco de baterías de acuerdo con un ejemplo comparativo de la presente divulgación.
La FIG. 9 es una vista lateral que muestra esquemáticamente una disposición de la válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 10 es un gráfico que muestra un tiempo de funcionamiento de acuerdo con la disposición de la válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 11 es un gráfico que muestra un índice del tiempo de respuesta de acuerdo con la disposición de la válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 12 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente el módulo de baterías empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 13 es una vista en perspectiva parcial que muestra esquemáticamente una porción del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 14 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente el módulo de baterías empleado en un banco de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La FIG. 15 es una vista en sección que muestra esquemáticamente una configuración interna del módulo de baterías de la FIG. 14.
La FIG. 16 es una vista en sección que muestra esquemáticamente una configuración interna de un módulo de baterías empleado en un banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación. La FIG. 17 es una vista en sección que muestra esquemáticamente una configuración interna del módulo de baterías empleado en el banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación. La FIG. 18 es una vista en planta que muestra esquemáticamente una válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
La FIG. 19 es una vista en planta que muestra esquemáticamente una válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
La FIG. 20 es una vista delantera que muestra esquemáticamente un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo, las realizaciones preferentes de la presente divulgación se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, deberá entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y de diccionario, sino interpretarse basándose en los significados y conceptos que corresponden a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que se permite al inventor definir términos de forma apropiada para la mejor explicación.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva delantera que muestra esquemáticamente un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La FIG. 2 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente un banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. También, la FIG.
3 es un diagrama que muestra esquemáticamente componentes del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a las FIGS. 1 a 3, un banco de baterías 400 incluye al menos un módulo de baterías 200 dispuesto en una dirección, y una unidad de extinción de incendios 300 configurada para extinguir un incendio en el módulo de baterías 200. En este momento, el módulo de baterías 200 puede incluir al menos un conjunto de celdas (100 en la FIG. 5).
Específicamente, la unidad de extinción de incendios 300 incluye un tanque de extinción de incendios 320, una tubería 330 y una válvula de extinción de incendios 310.
En primer lugar, el tanque de extinción de incendios 320 contiene un agente de extinción de incendios (no mostrado) en su interior. Por ejemplo, el agente extintor de incendios puede ser una solución concentrada de una sal inorgánica tal como carbonato de potasio, una burbuja química, una burbuja de aire, dióxido de carbono o agua. De manera adicional, el tanque de extinción de incendios 320 puede tener un gas comprimido en el mismo para inyectar o desplazar el agente de extinción de incendios a una presión apropiada a lo largo de la tubería 330.
Por ejemplo, la capacidad del tanque de extinción de incendios 320 puede ser de 59 l, el gas comprimido puede ser nitrógeno a 8 bar, y el agente extintor de incendios puede consistir en 40 l de agua. En este caso, si el agente extintor de incendios es agua, cuando se pulveriza el agente extintor de incendios en el módulo de baterías 200, el agente extintor de incendios tiene un efecto de protección térmica junto con el efecto de extinción y enfriamiento de incendios, por lo que es eficaz para evitar la propagación térmica cuando se generan gases y llamas a alta temperatura debido a la fuga térmica. Como resultado, es posible evitar eficazmente que un incendio o una fuga térmica se propague entre la pluralidad de módulos de baterías 200.
La tubería 330 está configurada para su conexión para suministrar el agente de extinción de incendios, desde el tanque de extinción de incendios 320, a cada uno de los al menos dos módulos de baterías 200. Por ejemplo, la tubería 330 puede estar hecha de un material que no se corroa por el agua. Por ejemplo, la tubería 330 puede estar hecha de acero inoxidable. Un extremo de la tubería 330 puede conectarse a un orificio de salida 321 del tanque de extinción de incendios 320. El otro extremo de la tubería 330 puede tener una forma que se extienda hacia el interior de cada uno de los al menos dos módulos de baterías 200.
Por ejemplo, la tubería 330 puede incluir una tubería común 333 conectada al orificio de salida 321 del tanque de extinción de incendios 320 a través del cual se descarga el agente de extinción de incendios, y una tubería de distribución 336 que tiene una estructura distribuida para su conexión a cada uno de los al menos dos módulos de baterías 200 desde la tubería común 333. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, la tubería 330 puede incluir una tubería común 333 conectada al orificio de salida 321 del tanque de extinción de incendios 320, y ocho tuberías de distribución 336 que se ramifican desde la tubería común 333. De manera adicional, las ocho tuberías de distribución 336 pueden configurarse para su conexión a ocho módulos de baterías 200.
Asimismo, la válvula de extinción de incendios 310 está configurada para suministrar el agente de extinción de incendios desde el tanque de extinción de incendios 320 al módulo de baterías 200 cuando un gas (aire) interno del módulo de baterías 200 se calienta por encima de una temperatura predeterminada. Es decir, la válvula de extinción de incendios 310 puede incluir una válvula pasiva (no mostrada) configurada para abrir un orificio de salida de modo que el agente de extinción de incendios pueda inyectarse en el módulo de baterías 200 por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, cuando la temperatura interna del módulo de baterías 200 está por encima de la temperatura predeterminada, la válvula pasiva puede deformarse parcialmente para que se abra el orificio de salida. Asimismo, la válvula pasiva puede configurarse de tal manera que su configuración interna se deforme parcialmente debido al calor del gas interno calentado para que se abra el orificio de salida. En este caso, la 'temperatura predeterminada' puede ser, por ejemplo, de 100 °C o más.
Por lo tanto, dado que el banco de baterías de la presente divulgación incluye la unidad de extinción de incendios 300 que tiene la válvula de extinción de incendios 310 cuya configuración interna se deforma parcialmente, debido a un gas interno calentado, y se abre el orificio de salida cuando el gas interno del módulo de baterías 200 se calienta por encima de una temperatura predeterminada, incluso si se produce una fuga térmica o un incendio en algunos módulos de baterías 200 del banco de baterías, la válvula de extinción de incendios 310 puede suministrar inmediatamente el agente de extinción de incendios al módulo de baterías 200 debido a la influencia de la temperatura calentada provocada por la fuga térmica. De manera adicional, en este momento, incluso si el sistema de gestión de baterías funciona erróneamente, pueden extinguirse la fuga térmica o el incendio de manera estable mediante la válvula de extinción de incendios, sin control del BMS, mejorando así de manera efectiva la seguridad del banco de baterías.
Asimismo, en la presente divulgación, cuando se produce una fuga térmica o un incendio en algunos de la pluralidad de módulos de baterías 200, es posible que la válvula de extinción de incendios 310 se abra solo en algunos de los módulos de baterías 200 para inyectar el agente de extinción de incendios individualmente. Por esta razón, en comparación con un caso en el que se inyecta el agente extintor de incendios en todos los módulos de baterías 200, se puede inyectar una mayor cantidad de agente extintor de incendios en los módulos de baterías 200 más rápidamente. Asimismo, el agente extintor de incendios puede pulverizarse directamente en el módulo de baterías 200, en lugar de en el lado exterior del mismo, para extinguir eficazmente el incendio y enfriar el módulo de baterías 200 donde se haya producido la fuga térmica, extinguiendo así rápidamente el incendio.
De manera adicional, la válvula de extinción de incendios 310 puede incluir además una válvula activa 343 capaz de controlar la apertura o cierre de la válvula al recibir una señal de la unidad de extinción de incendios 300, además de la válvula pasiva. Más específicamente, la válvula activa 343 puede ser una válvula de control, una válvula accionada por motor, una válvula solenoide o una válvula neumática.
Asimismo, la válvula activa 343 puede estar configurada para suministrar el agente de extinción de incendios desde el tanque de extinción de incendios 320 al módulo de baterías 200 que tiene una temperatura interna que ha aumentado por encima de una temperatura predeterminada. Cuando la temperatura interna del módulo de baterías 200 aumenta por encima de la temperatura predeterminada, un controlador 350 puede detectar la temperatura interna, y el controlador 350 puede abrir activamente la válvula activa 343. En este caso, el controlador 350 puede estar ubicado en un módulo de baterías 200 ubicado en un lado más superior entre la pluralidad de módulos de baterías 200.
La unidad de extinción de incendios 300 puede incluir un controlador 350. Específicamente, el controlador 350 puede configurarse para que abra la válvula activa 343 cuando el sensor de temperatura 360 detecte una temperatura por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, el controlador 350 puede configurarse para que transmita una señal para controlar la válvula activa 343. Por ejemplo, el sensor de temperatura 360 puede ser un sensor de temperatura lineal.
Por ejemplo, el sensor de temperatura lineal 360 puede configurarse para que se funda cuando un material de detección de calor que reviste dos cables alcance una temperatura superior a una temperatura de referencia, para provocar un cortocircuito entre los dos cables, emitiendo así una señal de incendio o sobrecalentamiento. Por ejemplo, el material de detección de calor puede ser una resina termoplástica que se funda a 70 °C a 100 °C. Por ejemplo, la resina termoplástica puede ser una resina de poliéster o una resina acrílica. Adicionalmente, el sensor de temperatura lineal 360 puede incluir además un material de revestimiento aislante configurado para rodear el material de detección de calor. El material de revestimiento puede incluir cloruro de polivinilo.
De manera adicional, el sensor de temperatura lineal 360 puede tener una estructura que se extienda linealmente a lo largo de al menos dos módulos de baterías 200 dispuestos en una dirección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.
2, el banco de baterías 400 puede incluir ocho módulos de baterías 200 dispuestos en una dirección vertical. El sensor de temperatura lineal 360 puede configurarse de modo que un extremo del mismo se conecte al controlador 350 y se extienda hacia abajo a lo largo de los ocho módulos de baterías 200 dispuestos en la dirección vertical, y el otro extremo del mismo se conecte a una resistencia 365 en un extremo distal. En este momento, se puede usar un soporte (no mostrado) y una hebilla de fijación (no mostrada) para fijar parcialmente la posición del sensor de temperatura lineal 360.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que el banco de baterías 400 incluye el sensor de temperatura 360 que se extiende linealmente a lo largo de al menos dos módulos de baterías 200, es posible reducir el coste de fabricación del banco de baterías.
Es decir, cuando en la técnica anterior se aplican una pluralidad de sensores de temperatura, se requieren una pluralidad de sensores de temperatura y cables de señal separados para conectar la pluralidad de sensores de temperatura, lo que aumenta el coste de fabricación debido al alto coste de los materiales y al largo trabajo de instalación. Al mismo tiempo, el banco de baterías 400 de la presente divulgación usa solo un sensor de temperatura lineal 360 para detectar la temperatura de la pluralidad de módulos de baterías 200, por lo que no se requiere un cable de señal separado y se asegura una fácil instalación debido a un diseño ligero y flexible. Por tanto, puede reducirse el coste de fabricación del banco de baterías 400 en gran medida.
Asimismo, el sensor de temperatura lineal 360 es útil para establecer una pluralidad de puntos para una detección de temperatura más precisa incluso para un módulo de baterías 200. Por consiguiente, en la presente divulgación, es posible reducir en gran medida la tasa de fallos a la hora de detectar la aparición de un incendio en el módulo de baterías 200.
De manera adicional, la unidad de extinción de incendios 300 puede incluir además un sensor de humo 380 configurado para detectar humo procedente de los al menos dos módulos de baterías 200. Específicamente, el sensor de humo 380 puede ubicarse en una porción más superior de los al menos dos módulos de baterías 200 apilados en la dirección vertical. Es decir, si se produce un incendio en el módulo de baterías 200, el gas generado puede desplazarse hacia arriba, por lo que es preferible que el sensor de humo 370 esté ubicado en la porción más superior de los al menos dos módulos de baterías 200.
De manera adicional, el sensor de humo 380 puede configurarse para que transmita una señal al controlador 350 de la unidad de extinción de incendios 300 cuando detecte humo. El controlador 350 puede abrir la válvula activa 343 de acuerdo con la señal recibida.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente un módulo de baterías empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. También, la FIG. 5 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un conjunto de celdas empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a las FIGS. 4 y 5, el módulo de baterías 200 incluye al menos un conjunto de celdas 100. El conjunto de celdas 100 puede tener una pluralidad de baterías secundarias 110 dispuestas en una dirección. En este caso, la batería secundaria 100 puede proporcionarse como una unidad de celda única.
La batería secundaria 110 puede ser una batería secundaria 110 de tipo bolsa. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, cuando se mira en la dirección F de la FIG. 1 (desde el frente), el conjunto de dos celdas 100 puede configurarse de tal manera que una pluralidad de baterías secundarias 110 de tipo bolsa se apilen unas al lado de otras en la dirección delantera y trasera. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, un conjunto de celdas 100 puede incluir 21 baterías secundarias 110 de tipo bolsa.
Al mismo tiempo, en esta memoria descriptiva, a menos que se especifique lo contrario, las direcciones superior, inferior, delantera, trasera, izquierda y derecha se establecerán según se mira en la dirección F de la FIG. 1.
En particular, la batería secundaria 110 de tipo bolsa puede incluir un conjunto de electrodos (no mostrado), una solución electrolítica (no mostrada) y una bolsa 116.
Asimismo, un conductor de electrodo positivo 111 y un conductor de electrodo negativo 112 pueden estar formados en los extremos izquierdo y derecho de la batería secundaria 110, que son opuestos entre sí basándose en el centro de la batería secundaria 110. Es decir, el conductor de electrodo positivo 111 puede proporcionarse en un extremo (un extremo derecho) de la batería secundaria 110 basándose en el centro de la misma. De manera adicional, el conductor de electrodo negativo 112 puede proporcionarse en el otro extremo (un extremo izquierdo) de la batería secundaria 110 basándose en el centro de la misma.
Sin embargo, el módulo de baterías 200 de acuerdo con la presente divulgación no se limita a la batería secundaria 110 de tipo bolsa descrita anteriormente y pueden emplearse diversos tipos de baterías secundarias 110 conocidas en el momento de presentar esta solicitud.
Al mismo tiempo, haciendo referencia a la FIG. 4 de nuevo, el módulo de baterías 200 puede incluir además un conjunto de barras colectoras 270. Específicamente, el conjunto de barras colectoras 270 puede incluir al menos una barra colectora 272 configurada para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias 110 entre sí y al menos dos bastidores de barra colectora 276 configurados para montar la al menos una barra colectora 272 en un lado exterior. Los al menos dos bastidores de barra colectora 276 pueden proporcionarse en los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas 100, respectivamente.
Al mismo tiempo, la carcasa de módulo 210 tiene un espacio interior para alojar el conjunto de celdas 100 en su interior. Específicamente, cuando se mira directamente en la dirección F de la FlG. 1, la carcasa de módulo 210 puede incluir una cubierta superior 220, una placa base 240, una cubierta delantera 260 y una cubierta trasera 250.
Específicamente, la placa base 240 puede tener un área mayor que el tamaño de una superficie inferior de los al menos dos conjuntos de celdas 100 para montar los al menos dos conjuntos de celdas 100 en una porción superior de la misma. La placa base 240 puede tener una forma de placa que se extiende en una dirección horizontal.
De manera adicional, la cubierta superior 220 puede incluir una pared superior 224 y una pared lateral 226 que se extiende hacia abajo desde la pared superior 224. La pared superior 224 puede tener una forma de placa que se extiende en una dirección horizontal para cubrir una porción superior del conjunto de celdas 100. La pared lateral 226 puede tener una forma de placa que se extiende hacia abajo desde los extremos izquierdo y derecho de la pared superior 224 para cubrir los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas 100.
De manera adicional, la pared lateral 226 puede acoplarse a una porción de la placa base 240. Por ejemplo, como se muestra en la FlG. 5, la cubierta superior 220 puede incluir una pared superior 224 que tiene una forma de placa que se extiende en las direcciones delantera, trasera, izquierda y derecha. La cubierta superior 220 puede incluir dos paredes laterales 226 que se extienden hacia abajo desde los extremos izquierdo y derecho de la pared superior 224, respectivamente. Además, los extremos inferiores de las dos paredes laterales 226 pueden configurarse para el acoplamiento con los extremos izquierdo y derecho de la placa base 240, respectivamente. En este caso, el método de acoplamiento puede ser un método de acoplamiento entre piezas macho y hembra o un método de soldadura.
Asimismo, la cubierta frontal 260 puede configurarse para que cubra el lado frontal de la pluralidad de baterías secundarias 110. Por ejemplo, la cubierta frontal 260 puede tener una placa más grande que el tamaño de la superficie frontal de la pluralidad de baterías secundarias 110. La placa puede erigirse en una dirección vertical.
De manera adicional, la cubierta trasera 250 puede estar configurada para cubrir el lado trasero del conjunto de celdas 100. Por ejemplo, la cubierta trasera 250 puede tener una forma de placa más grande que el tamaño de la superficie trasera de la pluralidad de baterías secundarias 110.
La FlG. 6 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente una válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. También, la FlG. 7 es una vista en sección que muestra esquemáticamente la válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a las FIGS. 6 y 7, un extremo superior de una porción superior 315 de la válvula de extinción de incendios 310 puede conectarse a la tubería de distribución 336. De manera adicional, la válvula de extinción de incendios 310 puede incluir un bulbo de vidrio 312 configurado para sellar un orificio de salida 315a de la válvula de extinción de incendios 310 durante el uso normal. Sin embargo, si el bulbo de vidrio 312 se ve expuesto al gas interno del módulo de baterías 200 por encima de la temperatura predeterminada, al menos una parte del bulbo de vidrio 312 se dañará para abrir el orificio de salida 315a. De manera adicional, el bulbo de vidrio 312 puede contener un líquido predeterminado (no mostrado) en el mismo. Por ejemplo, el líquido puede tener la propiedad de que el volumen aumente a medida que aumente la temperatura. El bulbo de vidrio 312 puede configurarse para que selle un paso (orificio de salida) a través del cual fluye el fluido de la válvula de extinción de incendios 310.
De manera adicional, el bulbo de vidrio 312 puede estar configurado para romperse debido a la expansión del volumen del líquido predeterminado a una temperatura predeterminada, por ejemplo, 70 °C a 100 °C o más. Por ejemplo, el líquido puede ser agua. Es decir, si la válvula de extinción de incendios 310 se ubica dentro del módulo de baterías 200, cuando la temperatura interna del módulo de baterías 200 aumenta por encima de la temperatura predeterminada, el bulbo de vidrio 312 que cierra el paso 347c a través del cual fluye el agente de extinción de incendios de la válvula de extinción de incendios 310 puede romperse al menos parcialmente para abrir el orificio de salida 315a de la válvula de extinción de incendios 310. Asimismo, la válvula de extinción de incendios 310 puede incluir además una unidad de dispersión 317 configurada para dispersar el agente de extinción de incendios descargado desde el orificio de salida 315a en todas las direcciones. La unidad de dispersión 317 puede configurarse para que disperse el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida 315a.
Más específicamente, la válvula de extinción de incendios 310 puede incluir una porción superior 315, una porción de conexión 316 y una protuberancia de dispersión 317a.
La porción superior 315 puede tener una forma tubular configurada de tal manera que el orificio de salida 315a de la válvula esté formado en la misma y el orificio de salida 315a esté sellado por un extremo del bulbo de vidrio 312. En este caso, la forma tubular puede tener un diámetro de tubería que disminuye continuamente hacia el bulbo de vidrio 312.
La porción de conexión 316 puede extenderse desde la porción superior 315 hasta el lado del bulbo de vidrio 312 para cubrir el bulbo de vidrio 312, y dos brazos 316a de la porción de conexión 316 pueden extenderse en una dirección desde la porción superior 315 y unirse al centro de nuevo para fijar el otro extremo del bulbo de vidrio 312. En este momento, el otro extremo del bulbo de vidrio 312 puede ubicarse en una porción donde se juntan los dos brazos de la porción de conexión 316.
La protuberancia de dispersión 317a puede tener una forma que se divida en una pluralidad de partes horizontales desde el extremo del cuerpo de la unidad de dispersión 317 para extenderse a intervalos regulares de modo que el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida 315a sea dispersado y desplazado.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, ya que la válvula de extinción de incendios 310 de la presente divulgación incluye un bulbo de vidrio 312 configurado para sellar el orificio de salida 315a pero configurado para que se rompa al menos parcialmente cuando se vea expuesto a un gas interno del módulo de baterías 200, a una temperatura predeterminada para que se abra el orificio de salida 315a, y una unidad de dispersión 317 configurada para dispersar el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida 315a, es posible abrir la válvula de extinción de incendios 310 con una velocidad de respuesta rápida debido a la alta temperatura interna del módulo de baterías 200 donde se produzca una fuga térmica o un incendio. Asimismo, dado que la unidad de dispersión 317 pulveriza uniformemente el agente extintor de incendios suministrado, puede aumentarse de manera efectiva la capacidad de extinción.
La FIG. 8 es una vista en perspectiva delantera que muestra esquemáticamente una disposición de la válvula de extinción de incendios empleada en un banco de baterías de acuerdo con un ejemplo comparativo de la presente divulgación. También, la<f>I<g>.9 es una vista lateral que muestra esquemáticamente una disposición de la válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Con referencia a las FIGS. 8 y 9, el bulbo de vidrio 312 proporcionado en la válvula de extinción de incendios 310 de la presente divulgación puede configurarse para su exposición a un gas a alta temperatura provocado por una fuga térmica o incendio en el conjunto de celdas 100. Por ejemplo, el bulbo de vidrio 312 puede configurarse para estar orientado hacia el gas a alta temperatura. Asimismo, la porción de conexión 316 puede disponerse de manera giratoria de modo que el bulbo de vidrio 312 no bloquee el flujo del gas a alta temperatura debido a la porción de conexión 316 (una parte de brazo) de la válvula de extinción de incendios 310.
Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 8, la válvula de extinción de incendios 310 de acuerdo con un ejemplo comparativo de la presente divulgación puede ubicarse de modo que el ángulo formado entre la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 de la válvula de extinción de incendios 310 y el bulbo de vidrio 312 sea de 0 grados, basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas a alta temperatura están orientados entre sí. Es decir, si el bulbo de vidrio 312 está orientado hacia el gas a alta temperatura en la parte delantera, la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 puede ubicarse en la parte delantera.
Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 9, la válvula de extinción de incendios 310 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede ubicarse de modo que el ángulo entre la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 y el bulbo de vidrio 312 sea de 90 grados, basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas a alta temperatura están orientados entre sí. Es decir, si el bulbo de vidrio 312 está orientado hacia el gas a alta temperatura en la parte delantera, la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 puede ubicarse en el lateral.
La FIG. 10 es un gráfico que muestra un tiempo de funcionamiento de acuerdo con la disposición del bulbo de vidrio empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 10 junto con las FIGS. 8 y 9, si la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 de la válvula de extinción de incendios 310 se ubica de modo que tenga un ángulo de 0 grados con el bulbo de vidrio 312 basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas de alta temperatura G están orientados entre sí, como la válvula de extinción de incendios 310 de la FIG. 8, el tiempo de funcionamiento de la válvula de extinción de incendios 310 es más largo. Es decir, el tiempo requerido para abrir la válvula de extinción de incendios 310 es más corto para la válvula de extinción de incendios 310 dispuesta como se muestra en la FIG. 8.
Por el contrario, si la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 de la válvula de extinción de incendios 310 se ubica de modo que tenga un ángulo de 90 grados con el bulbo de vidrio 312 basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas de alta temperatura G están orientados entre sí, como la válvula de extinción de incendios 310 de la FIG. 9, el tiempo de funcionamiento de la válvula de extinción de incendios 310 es más corto. Es decir, el ángulo de la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 de la válvula de extinción de incendios 310 es preferentemente de 60 a 90 grados basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas de alta temperatura G están orientados entre sí.
Como antes, la válvula de extinción de incendios 310 puede abrirse más rápido cuando la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 está dispuesta para no causar interferencia cuando el bulbo de vidrio 312 está orientado hacia el gas a alta temperatura G, como la válvula de extinción de incendios 310 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Por consiguiente, en la presente divulgación, cuando se produce un incendio o una fuga térmica en el módulo de baterías 200, el incendio o la fuga térmica pueden extinguirse y suprimirse rápidamente usando la válvula de extinción de incendios 310.
La FIG. 11 es un gráfico que muestra un índice de tiempo de respuesta de acuerdo con la disposición del bulbo de vidrio empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 11 junto con las FIGS. 8 y 9, si la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 de la válvula de extinción de incendios 310 se ubica de modo que tenga un ángulo de 0 grados con el bulbo de vidrio 312 basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas de alta temperatura G están orientados entre sí, como la válvula de extinción de incendios 310 de la FIG. 8, el índice de tiempo de respuesta de la válvula de extinción de incendios 310 es mayor. Es decir, se requiere un tiempo más largo para abrir la válvula de extinción de incendios 310. En este caso, el 'índice de tiempo de respuesta' es un criterio para medir la rapidez con la que la válvula de extinción de incendios alcanza su temperatura de apertura de acuerdo con la transferencia de calor.
Por el contrario, si la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 de la válvula de extinción de incendios 310 se ubica de modo que tenga un ángulo de 90 grados con el bulbo de vidrio 312 basándose en la dirección en la que el bulbo de vidrio 312 y el gas de alta temperatura G están orientados entre sí, como la válvula de extinción de incendios 310 de la FIG. 9, el índice de tiempo de respuesta de la válvula de extinción de incendios 310 es más pequeño. Es decir, el tiempo requerido para abrir la válvula de extinción de incendios 310 es más corto.
Como antes, la válvula de extinción de incendios 310 puede abrirse más rápido cuando la parte de brazo 316a de la porción de conexión 316 está dispuesta para no causar interferencia cuando el bulbo de vidrio 312 está orientado hacia el gas a alta temperatura G, como la válvula de extinción de incendios 310 de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Por consiguiente, en la presente divulgación, cuando se produce un incendio o una fuga térmica en el módulo de baterías 200, el incendio o la fuga térmica pueden extinguirse y suprimirse rápidamente usando la válvula de extinción de incendios 310.
La FIG. 12 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente el módulo de baterías empleado en el banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 12 junto con la FIG. 4, la carcasa de módulo 210 incluye un paso de gas 211 ubicado dentro de la carcasa de módulo 210 y configurado para descargar al exterior el gas generado desde el conjunto de celdas 100. Es decir, la carcasa de módulo 210 tiene un paso de gas 211 a través del cual fluye el gas generado desde el conjunto de celdas 100. En este caso, el paso de gas 211 puede ser un espacio alargado en la dirección delantera y trasera para comunicarse con el exterior. El paso de gas 211 se proporciona en uno de los lados izquierdo y derecho o en ambos lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas 100.
Más específicamente, el paso de gas 211 puede ser un espacio entre la porción superior o inferior del conjunto de celdas 100 y la carcasa de módulo 210. Es decir, el gas generado desde el conjunto de celdas 100 alojado en el módulo de baterías 200 puede desplazarse hacia ambos lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas 100 a través del paso de gas 211c ubicado en la parte superior o inferior del conjunto de celdas 100, y ser descargado a través de una pluralidad de orificios de descarga de gas 212 formados en el extremo del paso de gas 211b y perforados para comunicarse con el exterior del módulo de baterías 200.
Se puede proporcionar un orificio de entrada 264 en la cubierta trasera 250 ubicada en el lado trasero de cada uno de los al menos dos módulos de baterías 200 para que el agente de extinción de incendios se introduzca a través del mismo. El orificio de entrada 264 puede colocarse para que se comunique con el paso de gas 211. Es decir, el orificio de entrada 264 puede configurarse para que se comunique con los pasos de gas 211 ubicados en ambos lados izquierdo y derecho basándose en el conjunto de celdas 100.
Por ejemplo, la válvula de extinción de incendios 310 puede insertarse en el orificio de entrada 264 y ubicarse en una parte del paso de gas 211 de modo que el bulbo de vidrio 312 quede expuesto al gas generado desde el conjunto de celdas 100.
Es decir, dado que el orificio de entrada 264 está en comunicación con el paso de gas 211, el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 puede insertarse en el orificio de entrada 264 para su exposición al gas generado desde el conjunto de celdas 100.
Por consiguiente, dado que al menos una parte de la válvula de extinción de incendios 310 se ubica en una parte del paso de gas 211, de modo que el bulbo de vidrio 312 esté expuesto al gas generado desde el conjunto de celdas 100, cuando se produzca una fuga térmica o un incendio en el conjunto de celdas 100, es posible recibir eficazmente la transferencia de calor desde el aire o gas a alta temperatura que se desplaza a lo largo del paso de gas 211, de modo que el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 reviente rápidamente para efectuar una acción de extinción de incendios rápida.
Haciendo referencia a la FIG. 12 junto con la FIG. 1, el módulo de baterías 200 incluye un soplador 370 y un orificio de descarga de gas 212. Cuando se mira en la dirección F de la FIG. 1, el soplador 370 puede montarse en un extremo frontal de la carcasa de módulo 210 y configurarse para que introduzca aire externo en la carcasa de módulo 210. El soplador 370 puede incluir un ventilador de soplado configurado para girar al recibir energía.
De manera adicional, el orificio de descarga de gas 212 puede tener una pluralidad de aberturas conectadas al paso de gas 211 y perforadas para comunicar el interior con el exterior. Cuando se mira en la dirección F de la FIG. 1, el orificio de descarga de gas 212 puede formarse en un extremo trasero de la carcasa de módulo 210. Por ejemplo, el orificio de descarga de gas 212 puede proporcionarse en la cubierta trasera de la carcasa de módulo 210.
Asimismo, el paso de gas 211 incluye una porción de suministro 211a y una porción de descarga 211b. Específicamente, la porción de suministro 211a se ubica en uno de los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas 100. Por ejemplo, la porción de suministro 211a se ubica en el lado izquierdo del conjunto de celdas 100, cuando se mira en la dirección F de la FIG. 1. La porción de suministro 211a se configura de tal manera que el aire externo introducido por el soplador 370 se desplace hacia el extremo trasero de la carcasa de módulo 210. Es decir, el soplador 370 puede configurarse para que introduzca aire externo para empujar el gas interno del módulo de baterías 200 hacia el extremo trasero de la porción de suministro 211a.
De manera adicional, la porción de descarga 211b se ubica en el otro de los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas 100. Por ejemplo, la porción de descarga 211b puede ubicarse en el lado derecho del conjunto de celdas 100, cuando se mira en la dirección F de la FIG. 12. La porción de descarga 211b se configura de tal manera que el aire externo introducido por el soplador 370 se desplace al orificio de descarga de gas 212. Es decir, la porción de descarga 211b puede configurarse para que se comunique con el orificio de descarga de gas 212.
La FIG. 13 es una vista en perspectiva parcial que muestra esquemáticamente una porción del banco de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En este caso, en la FIG. 13 solo se muestran la tubería común, la tubería de distribución y la válvula de extinción de incendios 310 proporcionada en un extremo terminal de la tubería de distribución.
Haciendo referencia a la FIG. 13 junto con la FIG. 12, el bulbo de vidrio 312 incluido en la válvula de extinción de incendios 310 se ubica en una parte de la porción de suministro 211a o la porción de descarga 211b dentro del módulo de baterías 200. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 13, la válvula de extinción de incendios 310 puede disponerse de modo que sobresalga hacia el interior del módulo de baterías 200. Al menos una parte de la válvula de extinción de incendios 310 puede insertarse en la carcasa de módulo 210 en la parte trasera del módulo de baterías 200. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 13, cuando se mira en la dirección F de la FIG. 12, el bulbo de vidrio 312 y la unidad de dispersión 317 de la válvula de extinción de incendios 310 pueden insertarse a través del orificio de entrada 264 para su ubicación en el extremo trasero de la porción de suministro 211a del paso de gas 211.
Es decir, el gas a alta temperatura generado dentro del módulo de baterías 200 puede ser desplazado a la válvula de extinción de incendios 310 ubicada en el extremo trasero de la porción de suministro 211a del paso de gas 211 por el aire externo introducido por el soplador 370. Por consiguiente, el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 puede abrir rápidamente la válvula al entrar en contacto con el gas a alta temperatura empujado.
Asimismo, en la válvula de extinción de incendios 310 insertada en la carcasa de módulo 210, si se produce una fuga térmica o un incendio en el conjunto de celdas 100 del módulo de baterías 200, el gas a alta temperatura generado en el interior puede romper el bulbo de vidrio 312 para abrir el orificio de salida. En este momento, el agente extintor de incendios suministrado al extremo trasero de la porción de suministro 211a se desplaza hacia la parte delantera de la porción de suministro 211a, y parte del agente extintor de incendios se desplaza a la porción de descarga 211b a través del conjunto de celdas 100.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que al menos una parte de la válvula de extinción de incendios 310 de la presente divulgación se ubica en una parte de la porción de suministro 211a, la válvula de extinción de incendios 310 puede entrar fácilmente en contacto con el gas a alta temperatura empujado por el aire externo introducido por el soplador 370, exhibiendo así una capacidad de extinción rápida contra una fuga térmica o un incendio en el módulo de baterías 200. Por consiguiente, puede aumentarse de manera efectiva la seguridad del banco de baterías.
La FIG. 14 es una vista en perspectiva trasera que muestra esquemáticamente el módulo de baterías empleado en un banco de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. También, la FIG. 15 es una vista en sección que muestra esquemáticamente una configuración interna del módulo de baterías de la FIG. 14.
Haciendo referencia a las FIGS. 14 y 15 junto con la FIG. 6, en un módulo de baterías 200A de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, el orificio de entrada 264 puede ubicarse en un lado izquierdo de la carcasa de módulo 210, cuando se mira en la dirección F, de manera diferente al módulo de baterías 200 mostrado en la FIG. 12. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 14, el orificio de entrada 264 puede proporcionarse en la pared lateral 226 (FIG. 4) de la cubierta superior 220 (FIG. 4) de la carcasa de módulo 210. De manera adicional, el orificio de entrada 264 puede ubicarse en el centro de la pared lateral 226 de la cubierta superior 220 en la dirección delantera y trasera.
De manera adicional, el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 puede ubicarse en medio de la porción de suministro 211a (FIG. 12) del paso de gas 211. El bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 puede insertarse en la carcasa de módulo 210 en uno de los lados izquierdo y derecho del módulo de baterías 200A. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 15, la válvula de extinción de incendios 310 puede insertarse a través del orificio de entrada 264 proporcionado en el lado de la carcasa de módulo 210 y ubicarse en medio de la porción de suministro 211a (FIG. 12) del paso de gas 211 en la dirección delantera y trasera.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que la válvula de extinción de incendios 310 se ubica en medio de la porción de suministro 211a del paso de gas 211 y se inserta en la carcasa de módulo 210 en uno de los lados izquierdo y derecho del módulo de baterías 200A, el agente de extinción de incendios puede pulverizarse de modo que se extienda en la dirección delantera y trasera a través de la unidad de dispersión 317 de la válvula de extinción de incendios 310. Dado que el agente extintor de incendios se pulveriza uniformemente de esta manera, es posible evitar eficazmente que se propague una fuga térmica o una llama del conjunto de celdas 100.
Asimismo, dado que el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 insertada en uno de los lados izquierdo y derecho puede entrar en contacto con el gas G a alta temperatura que fluye a lo largo de la porción de suministro 211a del paso de gas 211 sin ninguna interferencia, puede reducirse de manera efectiva el tiempo operativo de reacción de la válvula de extinción de incendios 310. Por consiguiente, el banco de baterías de la presente divulgación puede exhibir una rápida capacidad de extinción de incendios.
La FIG. 16 es una vista en sección que muestra esquemáticamente una configuración interna de un módulo de baterías empleado en un banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 16 junto con la FIG. 6, un módulo de baterías 200B de un banco de baterías de acuerdo con otro ejemplo de realización puede incluir además un bloque de guía 382 dentro de la carcasa de módulo 210. El bloque de guía 382 puede tener una superficie inclinada 382a que guía el gas G generado desde el conjunto de celdas 100 para que fluya con orientación hacia la porción expuesta del bulbo de vidrio 312. Por ejemplo, el bloque de guía 382 puede tener una forma triangular en un plano. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 16, el gas G a alta temperatura que fluye desde la parte delantera hasta la parte trasera de la porción de suministro 211a del paso de gas 211 puede fluir a lo largo de la superficie inclinada 382a del bloque de guía 382, de modo que el flujo del gas G sea guiado hacia el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que el módulo de baterías 200B incluye el bloque de guía 382 que tiene la superficie inclinada 382a que guía el gas G generado desde el conjunto de celdas 100 para que fluya con orientación hacia la porción expuesta del bulbo de vidrio 312, es posible reducir eficazmente el hecho de que el contacto del bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 con el gas G a alta temperatura se vea perturbado por la porción de conexión 316. Por consiguiente, la válvula de extinción de incendios 310 puede funcionar con alta fiabilidad y puede reducirse de manera efectiva el tiempo de funcionamiento.
La FIG. 17 es una vista en sección que muestra esquemáticamente una configuración interna del módulo de baterías empleado en el banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 17 junto con la FIG. 6, un módulo de baterías 200C de acuerdo con otra realización de la presente divulgación puede incluir además un miembro de tubería 384 proporcionado en el paso de gas 211 y que tiene un diámetro de tubería que disminuye gradualmente en una dirección a lo largo de la cual fluye el gas G, en comparación con el módulo de baterías 200 de la FIG. 12. El miembro de tubería 384 puede configurarse para que guíe el gas G generado desde el conjunto de celdas 100 para su recogida en la porción expuesta del bulbo de vidrio 312. En este momento, la válvula de extinción de incendios 310 puede ubicarse en medio de la porción de suministro 211a del paso de gas 211 y ser insertada en la carcasa de módulo 210 en uno de los lados izquierdo y derecho del módulo de baterías 200C.
Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 17, el miembro de tubería 384 puede proporcionarse dentro del módulo de baterías 200C en una posición adyacente al bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310 ubicada en el centro de la porción de suministro 211a del paso de gas 211 en la dirección delantera y trasera. El miembro de tubería 384 puede estar conformado para tener un diámetro de tubería que disminuya gradualmente en una dirección a lo largo de la cual fluye el gas, de modo que el gas G de alta temperatura que se desplaza desde el extremo frontal de la porción de suministro 211a hasta el extremo posterior de la misma sea recogido hacia el vidrio bulbo 312 proporcionado en la válvula de extinción de incendios 310.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que el miembro de tubería 384 que tiene un diámetro de tubería que disminuye gradualmente en una dirección a lo largo de la cual fluye el gas G se proporciona de modo que el gas G generado desde el conjunto de celdas 100 sea recogido en la porción expuesta del bulbo de vidrio 312, el gas G generado desde el conjunto de celdas 100 puede ser recogido eficazmente en el bulbo de vidrio 312 de la válvula de extinción de incendios 310, de modo que el bulbo de vidrio 312 pueda calentarse rápidamente a una temperatura alta. Por consiguiente, la válvula de extinción de incendios 310 puede funcionar con alta fiabilidad y puede reducirse de manera efectiva el tiempo de funcionamiento.
La FIG. 18 es una vista en planta que muestra esquemáticamente una válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 18, una válvula de extinción de incendios 310A de un banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación puede incluir además una guía de gas 318, en comparación con la válvula de extinción de incendios 310 mostrada en la FIG. 6.
Es decir, la válvula de extinción de incendios 310A mostrada en la FIG. 18 es igual que la válvula de extinción de incendios 310 mostrada en la FIG. 6, excepto por la guía de gas 318. Por lo tanto, la porción superior 315, la porción de conexión 316 y la unidad de dispersión 317, ya descrita anteriormente no se describirán de nuevo en detalle.
De manera adicional, la guía de gas 318 puede configurarse de tal manera que una mayor cantidad de gas G a alta temperatura entre en contacto con el bulbo de vidrio 312. La guía de gas 318 puede estar conformada para extenderse desde la porción superior 315 hacia la unidad de dispersión 317. La guía de gas 318 puede tener una estructura que se ensancha en al menos dos de las direcciones izquierda, derecha, superior e inferior. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 18, la guía de gas 318 puede extenderse desde los lados izquierdo y derecho de la porción superior 315 hacia la protuberancia de dispersión 317a. La guía de gas 318 puede tener una estructura que se ensancha desde la parte superior 315 en las direcciones izquierda, derecha, superior e inferior.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que la unidad de dispersión 314A de la válvula de extinción de incendios 310 de acuerdo con la presente divulgación incluye la guía de gas 318 que se extiende desde la porción superior 315 hacia la unidad de dispersión 317 y que tiene una estructura que se ensancha en al menos dos de las direcciones izquierda, derecha, superior e inferior, puede guiarse el gas G de alta temperatura que fluye a ambos lados del bulbo de vidrio 312 para que fluya hacia el bulbo de vidrio 312 sin paso directo. Por consiguiente, la válvula de extinción de incendios 310 puede funcionar con alta fiabilidad, y puede reducirse de manera efectiva el tiempo de funcionamiento de la válvula de extinción de incendios 310.
La FIG. 19 es una vista en planta que muestra esquemáticamente una válvula de extinción de incendios empleada en el banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 19, una válvula de extinción de incendios 310B de un banco de baterías de acuerdo con otra realización más de la presente divulgación puede incluir una guía de gas 318B que tiene una estructura de extensión que se extiende desde la porción superior 315 hacia la protuberancia de dispersión 317a. De manera adicional, la guía de gas 318B puede extenderse con inclinación hacia uno de los lados izquierdo y derecho del cuerpo de la porción superior 315. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 19, la guía de gas 318B tiene una estructura inclinada 318a1 que se extiende inclinándose desde el lado derecho de la porción superior 315 hacia la izquierda, y una estructura extensible 318a2 que se extiende desde un extremo de la estructura inclinada hacia el frente donde está ubicada la unidad de dispersión 317.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que la válvula de extinción de incendios 310B de la presente divulgación incluye la guía de gas 318B que tiene la estructura inclinada 318a1 que se inclina hacia la izquierda o la derecha desde la porción superior 315 y la estructura de extensión 318a2 que se extiende desde el extremo de la estructura inclinada 318a1 hasta el frente donde está ubicada la unidad de dispersión 317, es posible guiar el flujo de gas de modo que el gas G a alta temperatura que fluye hacia un lado del bulbo de vidrio 312 no pase directamente sino que se quede alrededor del bulbo de vidrio 312. Por consiguiente, la válvula de extinción de incendios 310 puede funcionar con alta fiabilidad, y puede reducirse de manera efectiva el tiempo de funcionamiento de la válvula de extinción de incendios 310.
La FIG. 20 es una vista delantera que muestra esquemáticamente un sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 20, un bancada de baterías 500 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir el banco de baterías 400 y una carcasa de bancada 510 para alojar el banco de baterías 400. La carcasa de bancada 510 también puede configurarse para que aloje una pluralidad de módulos de baterías 200 del banco de baterías 400 en un estado de apilamiento vertical. Dentro de la carcasa de bancada 510, el módulo de baterías 200 puede montarse de manera que su superficie inferior tenga una forma paralela a la superficie horizontal.
En este caso, la dirección horizontal puede referirse a una dirección paralela al suelo cuando el módulo de baterías 200 está colocado en el suelo, y también puede hacer referencia a al menos una dirección en un plano perpendicular a la dirección superior y la dirección inferior.
Asimismo, la caja de bancada 510 está configurada para que tenga al menos un lado que se puede abrir, y el módulo de baterías 200 puede insertarse en el espacio interior a través del lado abierto. Sin embargo, la caja de bancada 510 también puede configurarse para permitir cerrar dicho lado abierto.
De manera adicional, la bancada de baterías 500 puede incluir además otro componente tal como un sistema de gestión de batería 530 (BMS) dentro o fuera de la carcasa de bancada 510.
Al mismo tiempo, un sistema de almacenamiento de energía 600 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir dos o más bancadas de baterías 500. Las dos o más bancadas de baterías 500 pueden disponerse en una dirección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 12, el sistema de almacenamiento de energía 600 puede configurarse de tal manera que se dispongan tres bancadas de baterías 500 en una dirección. De manera adicional, el sistema de almacenamiento de energía 600 puede tener un controlador central separado (no mostrado) capaz de controlar la carga y descarga de tres bancadas de baterías 500.
Al mismo tiempo, aunque en la memoria descriptiva se usan términos que indican direcciones tales como superior, inferior, izquierda, derecha, delantera y trasera, será obvio para los expertos en la materia que representan simplemente ubicaciones relativas por comodidad de cara a la explicación y que pueden variar basándose en una ubicación de un observador o un objeto.
La presente divulgación se ha descrito en detalle.
Signos de referencia
200 módulo de batería 100: conjunto de celdas
110 batería secundaria 210: carcasa de módulo
220 , 224, 226: cubierta superior, pared superior,
pared lateral
240 , 250, 260: placa base, cubierta trasera, cubierta
delantera
270 conjunto de barras colectoras
211 paso de gas 212: orificio de descarga de gas
264 orificio de entrada
300 unidad de extinción de incendios 310: válvula de extinción de incendios 320 tanque de extinción de incendios 321: orificio de salida
330 333, 336: tubería, tubería común, tubería de
distribución
312 bombilla de vidrio 317: unidad de dispersión
370 soplador 211a, 211b: porción de suministro, porción de descarga
382 bloque de guía 384: miembro de tubería
315, 316, 317, porción superior, porción de
318: conexión, unidad de dispersión, guía
de gas
318a1, 318a2: estructura inclinada, estructura de
extensión
350: controlador
400: banco de baterías 500: bancada de baterías
510: carcasa de bancada
600: sistema de almacenamiento de
energía
Aplicabilidad industrial
La presente divulgación se refiere a un banco de baterías. De manera adicional, la presente divulgación está disponible para industrias asociadas con un sistema de almacenamiento de energía a gran escala que incluya un banco de baterías.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un banco de baterías (400), que comprende:
al menos un módulo de baterías (200B; 200C) dispuesto en una dirección y que tiene un conjunto de celdas (100) que incluye una pluralidad de baterías secundarias (110) dispuestas en una dirección; y
una unidad de extinción de incendios (300) que tiene un tanque de extinción de incendios (320) configurado para contener un agente de extinción de incendios en su interior, una tubería (330) conectada al tanque de extinción de incendios (320) para suministrar el agente de extinción de incendios desde el tanque de extinción de incendios (320) al al menos un módulo de baterías (200B; 200C), y una válvula de extinción de incendios (310) configurada para que, cuando un gas interno del módulo de baterías (200B; 200C) se caliente a una temperatura predeterminada, una configuración interna de la válvula de extinción de incendios (310) se deforme parcialmente debido al gas interno calentado y se abra un orificio de salida (315a) de la misma, para suministrar el agente de extinción de incendios desde el tanque de extinción de incendios (320) al módulo de baterías (200B; 200C); en donde la válvula de extinción de incendios (310) incluye:
un bulbo de vidrio (312) configurado para sellar el orificio de salida (315a), rompiéndose el bulbo de vidrio (312) al menos parcialmente para abrir el orificio de salida (315a) cuando se ve expuesto al gas interno del módulo de baterías (200B; 200C) por encima de la temperatura predeterminada; y
una unidad de dispersión (317) configurada para dispersar el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida (315a);
en donde el módulo de baterías (200B; 200C) incluye:
una carcasa de módulo (210) que tiene un espacio interior capaz de alojar el conjunto de celdas (100); y un paso de gas (211) ubicado dentro de la carcasa de módulo (210) y configurado para descargar al exterior un gas generado desde el conjunto de celdas (100),
en donde el bulbo de vidrio (312) de la válvula de extinción de incendios (310) se ubica en una parte del paso de gas (211);
en donde el módulo de baterías (200B; 200C) incluye:
un soplador (370) montado en un extremo frontal de la carcasa de módulo (210) y configurado para introducir aire externo en la carcasa de módulo (210); y
un orificio de descarga de gas (212) formado en un extremo trasero de la carcasa de módulo (210) y conectado al paso de gas (211),
en donde el paso de gas (211) incluye:
una porción de suministro (211a) ubicada en uno de los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas (100) y configurada para mover el aire externo, introducido por el soplador (370), hasta el extremo trasero de la carcasa de módulo (210); y
una porción de descarga (211b) ubicada en el otro de los lados izquierdo y derecho del conjunto de celdas (100) y configurada para mover el aire externo, introducido por el soplador (370), hasta el orificio de descarga de gas (212),
en donde al menos una parte de la válvula de extinción de incendios (310) se ubica en una parte de la porción de suministro (211 a);
en donde la válvula de extinción de incendios (310) se ubica
- en medio de la porción de suministro (211a) del paso de gas (211) y se inserta en la carcasa de módulo (210) en uno de los lados izquierdo y derecho del módulo de baterías (200C), y el módulo de baterías (200C) incluye un miembro de tubería (384) que tiene un diámetro de tubería que disminuye gradualmente en una dirección a lo largo de la cual fluye el gas, de modo que el gas generado desde el conjunto de celdas (100) sea recogido en la porción expuesta del bulbo de vidrio (312), o
- en un extremo trasero de la porción de suministro (211a) del paso de gas (211) y se inserta al menos parcialmente en la carcasa de módulo (210) en la parte trasera del módulo de baterías (200B); y el módulo de baterías (200B) incluye un bloque de guía (382) que tiene una superficie inclinada para guiar el gas generado desde el conjunto de celdas (100) para que fluya con orientación hacia la porción expuesta del bulbo de vidrio (312).
2. El banco de baterías (400) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la válvula de extinción de incendios (310) incluye:
una porción superior (315) que tiene el orificio de salida (315a) de modo que el bulbo de vidrio (312) selle el orificio de salida (315a);
una porción de conexión (316) que se extiende desde la porción superior (315) para cubrir el bulbo de vidrio (312), y configurada para fijar el bulbo de vidrio (312);
una pluralidad de protuberancias de dispersión (317a) que se extienden desde la unidad de dispersión (317) de modo que el agente extintor de incendios descargado desde el orificio de salida (315a) sea dispersado y desplazado; y
una guía de gas (318) que se extiende desde la porción superior (315) y que tiene una estructura ensanchada en al menos dos de unas direcciones izquierda, derecha, superior e inferior.
3. Una bancada de baterías (500), que comprende:
un banco de baterías (400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2; y
una carcasa de bancada (510) configurada para alojar el banco de baterías (400).
4. Un sistema de almacenamiento de energía (600), que comprende dos o más bancadas de baterías (500) de acuerdo con la reivindicación 3.
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