ES3036892T3 - Battery pack comprising extinguishment unit - Google Patents

Battery pack comprising extinguishment unit

Info

Publication number
ES3036892T3
ES3036892T3 ES20850852T ES20850852T ES3036892T3 ES 3036892 T3 ES3036892 T3 ES 3036892T3 ES 20850852 T ES20850852 T ES 20850852T ES 20850852 T ES20850852 T ES 20850852T ES 3036892 T3 ES3036892 T3 ES 3036892T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
battery
fire extinguishing
valve
battery pack
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20850852T
Other languages
English (en)
Inventor
Jin-Kyu Lee
Goan-Su Jung
Jun-Min Lee
Gyong-Jin Oh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3036892T3 publication Critical patent/ES3036892T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/11—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone
    • A62C35/13—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone with a finite supply of extinguishing material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A62C37/40—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone with electric connection between sensor and actuator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/375—Vent means sensitive to or responsive to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

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 dos módulos de batería dispuestos en una dirección; y una unidad de extinción. La unidad de extinción comprende: un sensor de temperatura lineal para detectar si la temperatura de uno o más de los al menos dos módulos de batería es superior a una temperatura predeterminada, donde una parte del sensor se extiende linealmente a lo largo de los al menos dos módulos de batería; un tanque de extinción que contiene el material extintor; una tubería conectada a cada uno de los al menos dos módulos de batería para suministrar el material extintor desde el tanque de extinción hasta ellos; y una válvula que se abre para suministrar el material extintor desde el tanque de extinción al módulo de batería que tiene una temperatura superior a la predeterminada a través de la tubería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Paquete de baterías que comprende unidad extintora
Sector de la técnica
La presente descripción se refiere a un paquete de baterías que incluye una unidad de extinción de incendios y, más en particular, a un paquete de baterías que tiene un riesgo reducido de ignición o explosión secundarias.
La presente solicitud reivindica prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2019-0096939 presentada el 8 de agosto de 2019 en la República de Corea.
Antecedentes de la invención
Las baterías secundarias comercializadas en la actualidad incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc y baterías secundarias de litio. Entre ellas, las baterías secundarias de litio están en el foco de atención debido a ventajas como, por ejemplo, libre carga y descarga por poco efecto memoria en comparación con las baterías secundarias basadas en níquel, y muy baja tasa de autodescarga y alta densidad energética.
La batería secundaria de litio usa principalmente un óxido basado en litio y un material carbonáceo como un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el cual una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo respectivamente recubiertas con el material activo de electrodo positivo y el material activo de electrodo negativo se disponen con un separador interpuesto entre las mismas, y un exterior, a saber, un exterior de bolsa de batería, para almacenar herméticamente el conjunto de electrodos junto con un electrolito.
De manera reciente, las baterías secundarias se usan ampliamente no solo en dispositivos pequeños como, por ejemplo, dispositivos electrónicos portátiles, sino también en dispositivo de tamaño mediano o tamaño grande como, por ejemplo, vehículos y sistemas de almacenamiento de energía. Cuando se usan en los dispositivos de tamaño mediano o tamaño grande, un gran número de baterías secundarias se conectan eléctricamente para aumentar la capacidad y la salida. En particular, las baterías secundarias tipo bolsa se usan ampliamente en los dispositivos de tamaño mediano o tamaño grande debido a que pueden apilarse fácilmente.
Mientras tanto, de manera reciente, a medida que aumenta la necesidad de una estructura de gran capacidad, junto con el uso como una fuente de almacenamiento de energía, está aumentando la demanda de un paquete de baterías que incluya múltiples baterías secundarias eléctricamente conectadas en serie y/o en paralelo, y un módulo de batería que aloje las baterías secundarias en el mismo, y un sistema de gestión de batería (BMS, por sus siglas en inglés).
Además, el paquete de baterías en general incluye una carcasa exterior hecha de un material metálico para proteger o almacenar las múltiples baterías secundarias de un impacto externo. Mientras tanto, está aumentando la demanda de paquetes de baterías de alta capacidad.
Sin embargo, dado que el paquete de baterías convencional o el bastidor de batería convencional tiene múltiples módulos de batería, si las baterías secundarias de cada módulo de batería generan una fuga térmica para provocar ignición o explosión, puede transferirse calor o llamas a baterías secundarias vecinas para provocar explosiones secundarias, de modo que están aumentando los esfuerzos para evitar la ignición o explosión secundarias.
Por consiguiente, es necesario desarrollar una tecnología de extinción de incendios rápida y completa para tomar medidas inmediatas cuando ocurre una fuga térmica en algunas baterías secundarias en el paquete de baterías o el bastidor de batería.
Los documentos EP 4053981 A1 y CN 109513135 A describen, ambos, sistemas de extinción de incendios.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente descripción está diseñada a resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proveer un paquete de baterías que reduzca el riesgo de ignición o explosión secundarias. Estos y otros objetos y ventajas de la presente descripción pueden comprenderse a partir de la siguiente descripción detallada y serán aparentes de forma más completa a partir de las realizaciones a modo de ejemplo de la presente descripción. Asimismo, se comprenderá fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente descripción pueden realizarse por los medios que se muestran en las reivindicaciones anexas y combinaciones de las mismas.
Solución técnica
La invención se define en las reivindicaciones anexas.
En un aspecto de la presente descripción, se provee un paquete de baterías, que comprende:
al menos dos módulos de batería dispuestos en una dirección; y
una unidad de extinción de incendios que tiene un sensor de temperatura lineal que se extiende parcialmente de forma lineal a lo largo de los al menos dos módulos de batería y configurado para detectar si al menos uno de los al menos dos módulos de batería tiene una temperatura por encima de una temperatura predeterminada, un tanque de extinción de incendios configurado para alojar en el mismo un agente de extinción de incendios, una tubería conectada al tanque de extinción de incendios para suministrar el agente de extinción de incendios del tanque de extinción de incendios a cada uno de los al menos dos módulos de batería, y una válvula abierta para suministrar el agente de extinción de incendios del tanque de extinción de incendios al módulo de batería por encima de la temperatura predeterminada.
Asimismo, cada uno de los al menos dos módulos de batería tiene un paso de gas configurado para descargar un gas generado en los mismos al exterior, y múltiples orificios de descarga de gas formados en un extremo del paso de gas y perforados para comunicarse con el exterior.
Una parte del sensor de temperatura lineal se ubica en un lado exterior de los dos o más módulos de batería para mirar a los orificios de descarga de gas respectivamente provistos a los al menos dos módulos de batería.
Además, la tubería puede incluir una tubería común conectada a un orificio de salida del tanque de extinción de incendios a través del cual se emite el agente de extinción de incendios, y una tubería de distribución que tiene una estructura distribuida para conectarse de la tubería común a un orificio de entrada de cada uno de los al menos dos módulos de batería a través del cual se ingresa el agente de extinción de incendios.
Además, la válvula puede incluir una válvula común ubicada en una parte de la tubería común para abrir o cerrar la tubería común, y una válvula de distribución ubicada en una parte de la tubería de distribución para abrir o cerrar la tubería de distribución.
Además, la válvula de distribución puede ser una válvula pasiva configurada para abrirse de modo tal que el agente de extinción de incendios se inyecta en el módulo de batería por encima de la temperatura predeterminada.
Asimismo, al menos una parte de la válvula pasiva puede insertarse en el orificio de entrada, que se forma para comunicarse con el paso de gas provisto al módulo de batería.
Además, la válvula común puede ser una válvula activa configurada para abrirse cuando el sensor de temperatura lineal detecta el módulo de batería por encima de la temperatura predeterminada.
Además, la unidad de extinción de incendios puede incluir además una parte de cálculo de ubicación configurada para recibir una señal del sensor de temperatura lineal y calcular una ubicación del módulo de batería por encima de la temperatura predeterminada.
Asimismo, el módulo de batería puede tener dos o más orificios de entrada.
Además, la tubería de distribución puede conectarse a cada uno de los dos o más orificios de entrada.
Además, cualquiera de las dos tuberías de distribución puede incluir una válvula pasiva configurada para abrirse cuando el módulo de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada.
Además, la otra de las dos tuberías de distribución puede incluir una válvula activa configurada para abrirse cuando el módulo de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada.
Asimismo, la unidad de extinción de incendios puede incluir además un sensor de humo configurado para detectar un humo descargado de los al menos dos módulos de batería.
Además, en otro aspecto de la presente descripción, también se provee un bastidor de batería, que comprende: un paquete de baterías; y una caja de bastidor configurada para alojar el paquete de baterías.
Además, en otro aspecto de la presente descripción, también se provee un sistema de almacenamiento de energía, que comprende dos o más bastidores de batería.
Efectos ventajosos
Según una realización de la presente descripción, dado que el paquete de baterías incluye el sensor de temperatura lineal que se extiende linealmente a lo largo de al menos dos módulos de batería, es posible reducir el coste de fabricación del paquete de baterías.
Es decir, cuando múltiples sensores de temperatura se proveen en la técnica anterior, se requieren múltiples sensores de temperatura y cables de señal separados para conectar los múltiples sensores de temperatura, lo cual aumenta el coste de fabricación debido al alto coste del material y al largo trabajo de instalación. Mientras tanto, el paquete de baterías de la presente descripción usa solo un sensor de temperatura lineal para detectar la temperatura de los múltiples módulos de batería, de modo que no se requiere un cable de señal separado y se garantiza la fácil instalación debido a un diseño ligero y flexible. Por consiguiente, puede reducirse ampliamente el coste de fabricación del paquete de baterías.
Además, el sensor de temperatura lineal es útil para establecer múltiples puntos para una detección de temperatura más precisa incluso para un módulo de batería. Por consiguiente, en la presente descripción, es posible reducir ampliamente la tasa de fallas en la detección de la ocurrencia de incendio en el módulo de batería.
Además, según una realización de la presente descripción, si una parte del sensor de temperatura lineal se ubica en el lado exterior de los dos o más módulos de batería para mirar al orificio de descarga de gas provisto a cada uno de los al menos dos módulos de batería, cuando ocurre la fuga térmica en el conjunto de celdas del módulo de batería, se descarga aire caliente con temperatura elevada a través del orificio de descarga de gas o gas caliente generado durante la ignición del conjunto de celdas se descarga a través del orificio de descarga de gas, de modo que el sensor de temperatura lineal puede detectar el aire caliente o el gas con una rápida respuesta. Por consiguiente, es posible aumentar la seguridad respondiendo rápidamente a la fuga térmica del paquete de baterías según la presente descripción.
Además, según una realización de la presente descripción, dado que al menos una parte de la válvula pasiva se inserta en el orificio de entrada perforado para comunicarse con el paso de descarga de gas provisto al módulo de batería, cuando ocurre la fuga térmica, la válvula pasiva se abre de modo tal que el agente de extinción de incendios puede inyectarse individualmente solo en el módulo de batería en el cual ocurre la fuga térmica. Además, dado que el agente de extinción de incendios puede inyectarse directamente en el módulo de batería, en lugar de en su exterior, es posible extinguir y enfriar, de manera efectiva, el incendio del módulo de batería en el cual ocurre la fuga térmica.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos anexos ilustran una realización preferida de la presente descripción y, junto con la descripción anterior, sirven para proveer una mayor comprensión de las características técnicas de la presente descripción y, por consiguiente, la presente descripción no se interpreta como limitada a los dibujos.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva frontal que muestra, de manera esquemática, un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 2 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 3 es un diagrama que muestra, de manera esquemática, componentes del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 4 es un diagrama que muestra, de manera esquemática, algunos componentes de una unidad de extinción de incendios, empleada en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 5 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, una estructura interna parcial de un módulo de batería, empleada en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción. La FIG. 6 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, el módulo de batería, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 7 es una vista en perspectiva frontal que muestra, de manera esquemática, el módulo de batería, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 8 es una vista posterior parcial que muestra, de manera esquemática, una porción del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 9 es una vista en perspectiva parcial que muestra, de manera esquemática, una porción del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 10 es una vista en corte que muestra, de manera esquemática, una configuración interna de una porción del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 11 es una vista en perspectiva parcial que muestra, de manera esquemática, una tubería y una v empleadas en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 12 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, un módulo de batería, empleado en un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.
La FIG. 13 es una vista en perspectiva parcial que muestra, de manera esquemática, una tubería y una v empleadas en el paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.
Las FIGS. 14 y 15 son una vista frontal y una vista en planta que muestran, de manera esquemática, un sensor de humo, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 16 es una vista frontal que muestra, de manera esquemática, un sistema de almacenamiento de energía según una realización de la presente descripción.
Realización preferente de la invención
De aquí en adelante, realizaciones preferidas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva frontal que muestra, de manera esquemática, un paquete de baterías según una realización de la presente descripción. La FIG. 2 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, el paquete de baterías según una realización de la presente descripción. Asimismo, la FIG. 3 es un diagrama que muestra, de manera esquemática, componentes del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a las FIGS. 1 a 3, un paquete 400 de baterías según una realización de la presente descripción incluye al menos dos módulos 200 de batería dispuestos en una dirección, y una unidad 300 de extinción de incendios configurada para extinguir un incendio del módulo 200 de batería.
De manera específica, la unidad 300 de extinción de incendios puede incluir un sensor 310 de temperatura lineal, un tanque 320 de extinción de incendios, una tubería 330 y una válvula 340.
En primer lugar, el tanque 320 de extinción de incendios puede contener en el mismo un agente de extinción de incendios (no se muestra). Por ejemplo, el agente de extinción de incendios puede ser una solución concentrada de una sal inorgánica como, por ejemplo, carbonato de potasio, una burbuja química, una burbuja de aire, dióxido de carbono, o agua. Además, el tanque 320 de extinción de incendios puede tener un gas comprimido en el mismo para inyectar o mover el agente de extinción de incendios a una presión apropiada a lo largo de la tubería 330. Por ejemplo, la capacidad del tanque 320 de extinción de incendios puede ser de 59 L, el gas comprimido puede ser nitrógeno de 8 bares, y el agente de extinción de incendios puede ser 40 L de agua. Aquí, si el agente de extinción de incendios es agua, cuando el agente de extinción de incendios se pulveriza en el módulo 200 de batería, el agente de extinción de incendios tiene un efecto de protección frente al calor junto con el efecto de extinción de incendios y enfriamiento, de modo que es efectivo para evitar la propagación térmica cuando se generan gas y llamas de alta temperatura debido a la fuga térmica. Como resultado, es posible evitar, de manera efectiva, que un incendio o una fuga térmica se propaguen entre los múltiples módulos 200 de batería.
La tubería 330 puede configurarse para conectarse para suministrar el agente de extinción de incendios a cada uno de los al menos dos módulos 200 de batería. Por ejemplo, la tubería 330 puede estar hecha de un material que no se corroe por agua. Por ejemplo, la tubería 330 puede estar hecha de acero inoxidable. Un extremo de la tubería 330 puede conectarse a un orificio 321 de salida del tanque 320 de extinción de incendios. El otro extremo de la tubería
330 puede tener una forma que se extiende al interior de cada uno de los al menos dos módulos 200 de batería.
Por ejemplo, la tubería 330 puede incluir una tubería 333 común conectada al orificio 321 de salida del tanque 320 de extinción de incendios a través del cual se descarga el agente de extinción de incendios, una tubería 336 de distribución que tiene una estructura distribuida para conectarse a un orificio 264 de entrada provisto en cada uno de los al menos dos módulos 200 de batería desde la tubería 333 común. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, la tubería 330 puede incluir una tubería 333 común conectada al orificio 321 de salida del tanque 320 de extinción de incendios, y ocho tuberías 336 de distribución ramificadas desde la tubería 333 común. Además, las ocho tuberías
336 de distribución pueden configurarse para conectarse a los orificios 264 de entrada de ocho módulos 200 de batería.
Además, la válvula 340 puede configurarse para abrirse para suministrar el agente de extinción de incendios del tanque 320 de extinción de incendios a un módulo 200 de batería por encima de una temperatura predeterminada a
través de la tubería 330. De manera específica, la válvula 340 puede ser una válvula activa capaz de controlar la apertura y el cierre de la válvula 340 al recibir una señal de la unidad 300 de extinción de incendios. De manera más específica, la válvula activa puede ser una válvula de control, una válvula operada por motor, una válvula solenoide, o una válvula neumática.
Además, el sensor 310 de temperatura lineal puede configurarse para detectar si al menos uno de los al menos dos módulos 200 de batería tiene una temperatura por encima de la temperatura predeterminada.
Por ejemplo, el sensor 310 de temperatura lineal puede configurarse para fundirse cuando un material de detección de calor recubierto sobre dos cables alcanza una temperatura superior a una temperatura de referencia, para provocar un cortocircuito entre los dos cables, emitiendo de este modo una señal de incendio o sobrecalentamiento. Por ejemplo, el material de detección de calor puede ser una resina termoplástica que se funde a 70 °C a 100 °C. Por ejemplo, la resina termoplástica puede ser una resina de poliéster o una resina acrílica. Además, el sensor 310 de temperatura lineal puede incluir además un material de recubrimiento aislante configurado para rodear el material de detección de calor. El material de recubrimiento puede incluir cloruro de polivinilo.
Además, el sensor 310 de temperatura lineal puede tener una estructura que se extiende linealmente a lo largo de al menos dos módulos 200 de batería dispuestos en una dirección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG 2, el paquete 400 de baterías puede incluir ocho módulos 200 de batería dispuestos en una dirección vertical. El sensor 310 de temperatura lineal puede configurarse de modo tal que un extremo del mismo se conecta al controlador 350 y se extiende hacia abajo a lo largo de los ocho módulos 200 de batería dispuestos en la dirección vertical, y el otro extremo del mismo se conecta a una resistencia 315 en un extremo distal. En este punto, un soporte (no se muestra) y una hebilla de fijación (no se muestra) pueden usarse para fijar parcialmente la posición del sensor 310 de temperatura lineal.
Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, dado que el paquete 400 de baterías incluye el sensor 310 de temperatura lineal que se extiende linealmente a lo largo de al menos dos módulos 200 de batería, es posible reducir el coste de fabricación del paquete de baterías.
Es decir, cuando múltiples sensores de temperatura se proveen en la técnica anterior, se requieren múltiples sensores de temperatura y cables de señal separados para conectar los múltiples sensores de temperatura, lo cual aumenta el coste de fabricación debido al alto coste del material y al largo trabajo de instalación. Mientras tanto, el paquete 400 de baterías de la presente descripción usa solo un sensor 310 de temperatura lineal para detectar la temperatura de los múltiples módulos 200 de batería, de modo que no se requiere un cable de señal separado y se garantiza la fácil instalación debido a un diseño ligero y flexible. Por consiguiente, puede reducirse ampliamente el coste de fabricación del paquete 400 de baterías.
Además, el sensor 310 de temperatura lineal es útil para establecer múltiples puntos para una detección de temperatura más precisa incluso para un módulo 200 de batería. Por consiguiente, en la presente descripción, es posible reducir ampliamente la tasa de fallas en la detección de la ocurrencia de incendio en el módulo 200 de batería.
La FIG. 4 es un diagrama que muestra, de manera esquemática, algunos componentes de una unidad de extinción de incendios, empleada en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a la FIG. 4 junto con la FIG. 3, la unidad 300 de extinción de incendios puede incluir un controlador 350. De manera más específica, el controlador 350 puede incluir una parte 353 de apertura y cierre de válvula y una parte 356 de cálculo de ubicación.
De manera específica, la parte 353 de apertura y cierre de válvula puede configurarse para abrir la válvula 340 cuando el sensor 310 de temperatura lineal detecta una temperatura por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, cuando la válvula 340 es una válvula activa, la parte 353 de apertura y cierre de válvula puede configurarse para transmitir una señal para controlar la válvula activa.
Además, la parte 356 de cálculo de ubicación puede configurarse para recibir una señal del sensor 310 de temperatura lineal y calcular una ubicación del módulo 200 de batería por encima de la temperatura predeterminada. De manera más específica, la parte 356 de cálculo de ubicación puede analizar la señal recibida del sensor 310 de temperatura lineal. Además, la parte 356 de cálculo de ubicación puede calcular la ubicación para identificar qué módulo 200 de batería entre los al menos dos módulos 200 de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada.
Por ejemplo, si la temperatura por encima de la temperatura predeterminada se detecta en una parte de toda la longitud del sensor 310 de temperatura lineal, la parte 356 de cálculo de ubicación puede estimar el módulo 200 de batería en el cual ocurre la fuga térmica calculando la distancia entre la parte detectada del sensor 310 de temperatura lineal y la unidad 300 de extinción de incendios.
La FIG. 5 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, una estructura interna parcial de un módulo de batería, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción. Con referencia a la FIG. 5, el módulo 200 de batería según una realización de la presente descripción puede incluir al menos dos conjuntos 100 de celdas y una carcasa 210 de módulo.
Cada uno de los al menos dos conjuntos 100 de celdas puede incluir múltiples baterías 110 secundarias apiladas en una dirección frontal y posterior. La batería 110 secundaria puede ser una batería 110 secundaria tipo bolsa. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, cuando se ve en la dirección F de la FIG 1 (desde la parte frontal), cada uno de los dos conjuntos 100 de celdas puede configurarse de modo tal que múltiples baterías 110 secundarias tipo bolsa se apilan una al lado de la otra en la dirección frontal y posterior.
Mientras tanto, en esta memoria descriptiva, a menos que se especifique lo contrario, las direcciones superior, inferior, frontal, posterior, izquierda y derecha se establecerán en base a cuando se observan en la dirección F. En particular, la batería 110 secundaria tipo bolsa puede incluir un conjunto de electrodos (no se muestra), una solución electrolítica (no se muestra) y una bolsa 116.
Además, un conductor 111 de electrodo positivo y un conductor de electrodo negativo (no se muestra) pueden formarse en extremos izquierdo y derecho de la batería 110 secundaria, que son opuestos entre sí en base al centro de la batería 110 secundaria. Es decir, el conductor 111 de electrodo positivo puede proveerse en un extremo de la batería 110 secundaria en base al centro de la misma. Además, el conductor de electrodo negativo puede proveerse en el otro extremo de la batería 110 secundaria en base al centro de la misma.
Sin embargo, el módulo 200 de batería según la presente descripción no se limita a la batería 110 secundaria tipo bolsa descrita más arriba, y pueden emplearse varios tipos de baterías secundarias conocidos al momento de presentación de esta solicitud.
Mientras tanto, con referencia a la FIG. 5 nuevamente, el módulo 200 de batería puede además incluir un conjunto 270 de barra colectora. De manera específica, el conjunto 270 de barra colectora puede incluir al menos una barra 272 colectora configurada para conectar eléctricamente las múltiples baterías 110 secundarias entre sí y al menos dos estructuras 276 de barra colectora configuradas para montar la al menos una barra 272 colectora en un lado exterior. Las al menos dos estructuras 276 de barra colectora pueden proveerse en los lados izquierdo y derecho del conjunto 100 de celdas, respectivamente.
Mientras tanto, la carcasa 210 de módulo puede tener un espacio interno para alojar el conjunto 100 de celdas en el mismo. De manera específica, cuando se ve directamente en la dirección F de la FIG. 1, la carcasa 210 de módulo puede incluir una cubierta 220 superior, una placa 240 de base, una cubierta 260 frontal y una cubierta 250 posterior. De manera específica, la placa 240 de base puede tener un área mayor que el tamaño de una superficie inferior de los al menos dos conjuntos 100 de celdas para montar los al menos dos conjuntos 100 de celdas a una porción superior de la misma. La placa 240 de base puede tener una forma de placa que se extiende en una dirección horizontal.
Aquí, la dirección horizontal puede referirse a una dirección paralela al suelo cuando el módulo 200 de batería se coloca sobre el suelo, y puede también referirse a al menos una dirección en un plano perpendicular a la dirección superior e inferior.
Además, la cubierta 220 superior puede incluir una pared 224 superior y una pared 226 lateral que se extiende hacia abajo desde la pared 224 superior. La pared 224 superior puede tener una forma de placa que se extiende en una dirección horizontal para cubrir una porción superior del conjunto 100 de celdas. La pared 226 lateral puede tener una forma de placa que se extiende hacia abajo desde ambos extremos izquierdo y derecho de la pared 224 superior para cubrir ambos lados izquierdo y derecho del conjunto 100 de celdas.
Además, la pared 226 lateral puede acoplarse a una porción de la placa 240 de base. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, la cubierta 220 superior puede incluir una pared 224 superior que tiene una forma de placa que se extiende en las direcciones frontal, posterior, izquierda y derecha. La cubierta 220 superior puede incluir dos paredes 226 laterales que se extienden hacia abajo desde ambos extremos izquierdo y derecho de la pared 224 superior, respectivamente. Además, los extremos inferiores de las dos paredes 226 laterales pueden configurarse para acoplarse con ambos extremos izquierdo y derecho de la placa 240 de base, respectivamente. En este caso, el método de acoplamiento puede ser un método de acoplamiento macho y hembra o un método de soldadura.
Además, la cubierta 260 frontal puede configurarse para cubrir el lado frontal de las múltiples baterías 110 secundarias. Por ejemplo, la cubierta 260 frontal puede tener una forma de placa más grande que el tamaño de la superficie frontal de las múltiples baterías 110 secundarias. La forma de placa puede erigirse en una dirección vertical.
Además, la cubierta 250 posterior puede configurarse para cubrir el lado posterior del conjunto 100 de celdas. Por ejemplo, la cubierta 250 posterior puede tener una forma de placa más grande que el tamaño de la superficie posterior de las múltiples baterías 110 secundarias.
Además, la carcasa 210 de módulo puede tener un paso 211 de gas a través del cual fluye el gas generado desde el conjunto 100 de celdas. Aquí, el paso 211 de gas puede ser un espacio alargado en la dirección frontal y posterior para comunicarse con el exterior. El paso 211 de gas puede proveerse en uno de los lados izquierdo y derecho o ambos lados izquierdo y derecho del conjunto 100 de celdas.
De manera más específica, el paso 211 de gas puede ser un espacio entre la porción superior o inferior del conjunto 100 de celdas y la carcasa 210 de módulo. Es decir, el gas generado desde el conjunto 100 de celdas alojado en el módulo 200 de batería puede moverse a ambos lados izquierdo y derecho del conjunto 100 de celdas a través del paso 211 de gas ubicado en la porción superior o inferior del conjunto 100 de celdas y descargarse fuera a través de múltiples orificios 212 de descarga de gas formados en el extremo del paso 211 de gas y perforados para comunicarse con el exterior del módulo 200 de batería.
La FIG. 6 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, el módulo de batería, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción. Asimismo, la FIG. 7 es una vista en perspectiva frontal que muestra, de manera esquemática, el módulo de batería, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a las FIGS. 6 y 7 junto con la FIG. 5, un orificio 264 de entrada puede proveerse en la cubierta 250 posterior ubicada en el lado posterior de cada uno de los al menos dos módulos 200 de batería de modo tal que el agente de extinción de incendios se introduce a través del mismo. El orificio 264 de entrada puede posicionarse para comunicarse con el paso 211 de gas. Es decir, el orificio 264 de entrada puede configurarse para comunicarse con los pasos 211 de gas ubicados en ambos lados izquierdo y derecho en base al conjunto 100 de celdas.
Por ejemplo, cuando se ve en la dirección R de la FIG. 6, el orificio 264 de entrada puede proveerse en el lado derecho de la cubierta 250 posterior. Además, el agente de extinción de incendios introducido a través del orificio 264 de entrada puede moverse a lo largo del paso 211 de gas ubicado en el lado izquierdo del conjunto 100 de celdas y, posteriormente, el agente de extinción de incendios puede moverse al paso 211 de gas ubicado en el lado derecho del conjunto 100 de celdas a través del paso 211 de gas ubicado en la porción superior o inferior del conjunto 100 de celdas. A través de este proceso, es posible extinguir y enfriar el conjunto 100 de celdas sometido a ignición o sobrecalentado dentro del módulo 200 de batería.
La FIG. 8 es una vista posterior parcial que muestra, de manera esquemática, una porción del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia, otra vez, a la FIG. 8 junto con la FIG 5, el sensor 310 de temperatura lineal puede posicionarse de modo tal que una parte del sensor 310 de temperatura lineal mira al orificio 212 de descarga de gas provisto a cada uno de los al menos dos módulos 200 de batería. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 8, el orificio 212 de descarga de gas puede proveerse a la cubierta 250 posterior de cada uno de los dos o más módulos 200 de batería apilados en la dirección vertical. Además, el sensor 310 de temperatura lineal puede disponerse en el lado exterior de cada uno de los dos o más módulos 200 de batería para mirar al orificio 212 de descarga de gas.
Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, si una parte del sensor 310 de temperatura lineal se ubica en el lado exterior de los dos o más módulos 200 de batería para mirar al orificio 212 de descarga de gas provisto a cada uno de los al menos dos módulos 200 de batería, cuando ocurre la fuga térmica en el conjunto 100 de celdas del módulo 200 de batería, se descarga aire caliente con temperatura elevada a través del orificio 212 de descarga de gas o gas caliente generado durante la ignición del conjunto de celdas se descarga a través del orificio 212 de descarga de gas, de modo que el sensor 310 de temperatura lineal puede detectar el aire caliente o el gas con una rápida respuesta. Por consiguiente, es posible aumentar la estabilidad respondiendo rápidamente a la fuga térmica del paquete 400 de baterías según la presente descripción.
La FIG 9 es una vista en perspectiva parcial que muestra, de manera esquemática, una porción del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a la FIG. 9 junto con la FIG. 7, la válvula 340 puede incluir una válvula 343 común ubicada en una parte de la tubería 333 común para abrir o cerrar la tubería 333 común, y una válvula 346 de distribución ubicada en una parte de la tubería 336 de distribución para abrir o cerrar la tubería 336 de distribución.
Por ejemplo, la válvula 343 común puede ser una válvula activa capaz de controlar la apertura y el cierre de la válvula 340 al recibir una señal de la parte de apertura y cierre de válvula de la unidad 300 de extinción de incendios. Por ejemplo, cuando al menos uno de los al menos dos módulos 200 de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada, la temperatura se detecta por la parte 356 de cálculo de ubicación de la unidad 300 de extinción de incendios, y la parte 353 de apertura y cierre de válvula puede transmitir una señal de apertura a la válvula 343 común para abrir la válvula 343 común de modo tal que el agente extintor pueda descargarse del tanque 320 de extinción de incendios. Por ejemplo, la válvula activa puede ser una válvula de control, una válvula operada por motor, una válvula solenoide, o una válvula neumática.
La FIG. 10 es una vista en corte que muestra, de manera esquemática, una configuración interna de una porción del paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a la FIG. 10 junto con la FIG. 8, la válvula 346 de distribución puede ser una válvula 347 pasiva configurada para abrirse de modo tal que el agente de extinción de incendios pueda inyectarse en el módulo 200 de batería por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, la válvula 347 pasiva puede configurarse para abrir la válvula 340 cuando la temperatura interna del módulo 200 de batería está por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, la válvula 347 pasiva puede incluir una bombilla 347a de vidrio y un fluido predeterminado (no se muestra) alojado en la bombilla 347a de vidrio. La bombilla 347a de vidrio puede configurarse para sellar un paso 347c de la válvula 347 pasiva a través del cual fluye el fluido.
Además, la bombilla 347a de vidrio puede configurarse para romperse por la expansión de volumen del líquido predeterminado por encima de la temperatura predeterminada, por ejemplo de 70 °C a 100 °C. Es decir, si la válvula 347 pasiva se ubica dentro del módulo 200 de batería, cuando la temperatura interna del módulo 200 de batería aumenta por encima de la temperatura predeterminada, la bombilla 347a de vidrio que bloquea el paso 347c de la válvula 340 a través del cual fluye el fluido puede romperse y abrir el paso 347c de la válvula. Además, la válvula 347 pasiva puede incluir además un cabezal 347b de aspersor que tiene un pasador de dispersión para dispersar el fluido descargado en todas las direcciones.
La FIG. 11 es una vista en perspectiva parcial que muestra, de manera esquemática, una tubería y una válvula, empleadas en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a la FIG. 11 junto con las FIGS. 5 y 8, la válvula 347 pasiva puede configurarse para insertarse al menos parcialmente en el orificio 264 de entrada configurado para comunicarse con el paso 211 de gas provisto al módulo 200 de batería. Por ejemplo, la tubería 330 puede incluir múltiples tuberías 336 de distribución a lo largo de la tubería 333 común, y la tubería 336 de distribución puede ser una tubería de conexión en T o una tubería acodada. Además, la válvula 346 de distribución puede haberse provisto en el extremo distal de la tubería 336 de distribución. La válvula 346 de distribución puede ser la válvula 347 pasiva. Por ejemplo, la válvula 347 pasiva puede incluir una bombilla de vidrio y un cabezal de aspersor. Además, al menos una parte de la válvula 346 de distribución puede insertarse en el orificio 264 de entrada configurado para comunicarse con el paso 211 de gas provisto al módulo 200 de batería.
Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, dado que al menos una parte de la válvula 347 pasiva se inserta en el orificio 264 de entrada perforado para comunicarse con el paso de descarga de gas provisto al módulo 200 de batería, cuando ocurre la fuga térmica, la válvula 347 pasiva se abre de modo tal que el agente de extinción de incendios puede inyectarse individualmente solo al módulo de batería en el cual ocurre la fuga térmica. Además, dado que el agente de extinción de incendios puede inyectarse directamente en el módulo 200 de batería, en lugar de en su exterior, es posible extinguir y enfriar, de manera efectiva, el incendio del módulo 200 de batería en el cual ocurre la fuga térmica.
La FIG. 12 es una vista en perspectiva posterior que muestra, de manera esquemática, un módulo de batería, empleado en un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción. Asimismo, la FIG. 13 es una vista en perspectiva parcial que muestra, de manera esquemática, una tubería y una válvula, empleadas en el paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.
Con referencia a las FIGS. 12 y 13 junto con las FIGS. 3 y 4, un módulo 200A de batería de otra realización puede tener dos o más orificios 264 de entrada. Una tubería 336A de distribución puede conectarse a cada uno de los dos o más orificios 264 de entrada. Cualquiera de las dos tuberías 336A de distribución puede incluir la válvula 347 pasiva que se abre cuando el módulo 200A de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada. La válvula 347 pasiva puede configurarse para abrirse de modo tal que el agente de extinción de incendios pueda inyectarse en el módulo 200A de batería por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, la válvula 347 pasiva puede configurarse para abrirse cuando la temperatura interna del módulo 200A batería aumenta por encima de la temperatura predeterminada. La válvula 347 pasiva puede ubicarse en el extremo distal de la tubería 336A de distribución de modo tal que al menos una parte de la válvula 347 pasiva puede insertarse en el orificio 264 de entrada.
Además, como se muestra en la FIG. 13, una tubería 330A del paquete de baterías según otra realización incluye una tubería 333A común y al menos dos o más tuberías 336A de distribución conectadas a la tubería 333A común. En este punto, una de las dos tuberías 336A de distribución puede conectarse a la válvula 347 pasiva, y la otra de las dos tuberías 336A de distribución puede conectarse a la válvula 348 activa que se abre cuando el módulo 200A de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada.
La válvula 348 activa puede configurarse para abrirse cuando el sensor 310 de temperatura lineal detecta un módulo 200A de batería por encima de la temperatura predeterminada. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 4 y 13, la válvula 348 activa puede configurarse para funcionar al recibir una señal de apertura y cierre de la parte 353 de apertura y cierre de válvula (FIG. 4) del controlador 350 de la unidad 300 de extinción de incendios. La válvula 348 activa puede ser, por ejemplo, una válvula operada por motor o una válvula solenoide.
Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, dado que una de las dos tuberías 336A de distribución incluye la válvula 347 pasiva abierta cuando el módulo 200A de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada y la otra de las dos tuberías 336A de distribución incluye la válvula 348 activa, incluso si la válvula 347 pasiva no se abre cuando ocurre la fuga térmica en el módulo 200A de batería, la unidad 300 de extinción de incendios puede transmitir una señal a la válvula 348 activa para que se abra, aumentando así la seguridad del paquete 400 de baterías.
Las FIGS. 14 y 15 son una vista frontal y una vista en planta que muestran, de manera esquemática, un sensor de humo, empleado en el paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a las FIGS. 14 y 15 junto con la FIG. 3, la unidad 300 de extinción de incendios puede incluir además un sensor 370 de humo configurado para detectar un humo descargado de los al menos dos módulos 200 de batería. De manera específica, el sensor 370 de humo puede ubicarse en una porción T más superior (FIG. 1) de los al menos dos módulos 200 de batería apilados en la dirección vertical. Es decir, si ocurre un incendio en el módulo 200 de batería, el gas generado puede moverse hacia arriba, de modo que es preferible que el sensor 370 de humo se ubique en la porción T más superior (FIG. 1) de los al menos dos módulos 200 de batería.
Además, el sensor 370 de humo puede configurarse para transmitir una señal al controlador 350 de la unidad 300 de extinción de incendios cuando detecta humo. El controlador 350 puede permitir que la parte 353 de apertura y cierre de válvula abra la válvula 343 común y/o la válvula 346 de distribución según la señal recibida.
La FIG. 16 es una vista frontal que muestra, de manera esquemática, un sistema de almacenamiento de energía según una realización de la presente descripción.
Con referencia a la FIG 16, un bastidor 500 de batería según una realización de la presente descripción puede incluir el paquete 400 de baterías y una caja 510 de bastidor para alojar el paquete 400 de baterías. La caja 510 de bastidor puede también configurarse para alojar el paquete 400 de baterías en un estado donde múltiples módulos 200 de batería se apilan verticalmente. Dentro de la caja 510 de bastidor, el módulo 200 de batería puede montarse de manera tal que su superficie inferior esté en una forma paralela a la superficie horizontal.
Además, la caja 510 de bastidor se configura para tener al menos un lado que pueda abrirse, y el módulo 200 de batería puede insertarse en el espacio interno a través del lado abierto. Sin embargo, la caja 510 de bastidor puede también configurarse para permitir que dicho lado abierto se cierre.
Además, el bastidor 500 de batería puede incluir además un sistema 530 de gestión de batería (BMS) o similar. Mientras tanto, un sistema 600 de almacenamiento de energía según una realización de la presente descripción puede incluir dos o más bastidores 500 de batería. Los dos o más bastidores 500 de batería pueden disponerse en una dirección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 16, el sistema 600 de almacenamiento de energía puede configurarse de modo tal que tres bastidores 500 de batería se dispongan en una dirección. Además, el sistema 600 de almacenamiento de energía puede tener un controlador central (no se muestra) capaz de controlar la carga y descarga de tres bastidores 500 de batería.
Mientras tanto, aunque los términos que indican direcciones como, por ejemplo, direcciones superior, inferior, izquierda, derecha, frontal y posterior, se usan en la memoria, es obvio para las personas con experiencia en la técnica que estos representan meramente ubicaciones relativas en aras de la explicación y pueden variar según una ubicación de un observador o un objeto.
Signos de referencia
200: módulo de batería 100: conjunto de celdas
110: batería secundaria 210: carcasa de módulo
211: paso de gas 212: orificio de descarga de gas
264: orificio de entrada
300: unidad de extinción de incendios 310: sensor de temperatura lineal
320: tanque de extinción de incendios 321: orificio de salida
330, 333, 336: tubería, tubería común, tubería de distribución
340, 343, 346: válvula, válvula común, válvula de distribución
350, 353, 356: controlador, parte de apertura y cierre de válvula, parte de cálculo de ubicación
370: sensor de humo
400: paquete de baterías 500: bastidor de batería
510: caja de bastidor
600: sistema de almacenamiento de energía
Aplicabilidad industrial
La presente descripción se refiere a un paquete de baterías. Además, la presente descripción está disponible para industrias asociadas a un bastidor de batería que incluye el paquete de baterías, y un sistema de almacenamiento de energía a gran escala que incluye múltiples bastidores de batería.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un paquete (400) de baterías, que comprende:
al menos dos módulos (200) de batería dispuestos en una dirección; y
una unidad (300) de extinción de incendios que tiene un sensor (310) de temperatura lineal que se extiende parcialmente de forma lineal a lo largo de los al menos dos módulos (200) de batería y configurado para detectar si al menos uno de los al menos dos módulos (200) de batería tiene una temperatura por encima de una temperatura predeterminada, un tanque (320) de extinción de incendios configurado para alojar en el mismo un agente de extinción de incendios, una tubería (330) conectada al tanque (320) de extinción de incendios para suministrar el agente de extinción de incendios del tanque (320) de extinción de incendios a cada uno de los al menos dos módulos (200) de batería, y una válvula (340) abierta para suministrar el agente de extinción de incendios del tanque (320) de extinción de incendios al módulo (200) de batería por encima de la temperatura predeterminada;
en donde cada uno de los al menos dos módulos (200) de batería tiene un paso (211) de gas configurado para descargar un gas generado en los mismos al exterior, y múltiples orificios (212) de descarga de gas formados en un extremo del paso (211) de gas y perforados para comunicarse con el exterior, y
una parte del sensor (310) de temperatura lineal se ubica en un lado exterior de los dos o más módulos (200) de batería para mirar a los orificios (212) de descarga de gas respectivamente provistos a los al menos dos módulos (200) de batería.
2. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 1,
en donde la tubería (330) incluye una tubería (333) común conectada a un orificio (321) de salida del tanque (320) de extinción de incendios a través del cual se emite el agente de extinción de incendios, y una tubería (336) de distribución que tiene una estructura distribuida para conectarse de la tubería (333) común a un orificio (264) de entrada de cada uno de los al menos dos módulos (200) de batería a través del cual se ingresa el agente de extinción de incendios, y
la válvula (340) incluye una válvula (343) común ubicada en una parte de la tubería (333) común para abrir o cerrar la tubería (333) común, y una válvula (346) de distribución ubicada en una parte de la tubería (336) de distribución para abrir o cerrar la tubería (336) de distribución.
3. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 2,
en donde la válvula (346) de distribución es una válvula (347) pasiva configurada para abrirse de modo tal que el agente de extinción de incendios se inyecta en el módulo (200) de batería por encima de la temperatura predeterminada.
4. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 3,
en donde al menos una parte de la válvula (347) pasiva se inserta en el orificio (264) de entrada, que se forma para comunicarse con el paso (211) de gas provisto al módulo (200) de batería.
5. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 2,
en donde la válvula (343) común es una válvula activa configurada para abrirse cuando el sensor (310) de temperatura lineal detecta el módulo (200) batería por encima de la temperatura predeterminada.
6. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 2,
en donde la unidad (300) de extinción de incendios además incluye una parte (356) de cálculo de ubicación configurada para recibir una señal del sensor (310) de temperatura lineal y calcular una ubicación del módulo (200) de batería por encima de la temperatura predeterminada.
7. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 2,
en donde el módulo (200) de batería tiene dos o más orificios (264) de entrada,
la tubería (336) de distribución se conecta a cada uno de los dos o más orificios (264) de entrada,
cualquiera de las dos tuberías (336) de distribución incluye una válvula (347) pasiva configurada para abrirse cuando el módulo (200) de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada, y
la otra de las dos tuberías (336) de distribución incluye una válvula (348) activa configurada para abrirse cuando el módulo (200) de batería se calienta por encima de la temperatura predeterminada.
8. El paquete (400) de baterías según la reivindicación 1,
en donde la unidad (300) de extinción de incendios incluye además un sensor (370) de humo configurado para detectar un humo descargado de los al menos dos módulos (200) de batería.
9. Un bastidor (500) de batería, que comprende:
un paquete (400) de baterías según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8; y
una caja (510) de bastidor configurada para alojar el paquete (400) de baterías.
10. Un sistema (600) de almacenamiento de energía, que comprende dos o más bastidores (500) de batería según la reivindicación 9.
ES20850852T 2019-08-08 2020-08-07 Battery pack comprising extinguishment unit Active ES3036892T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190096939A KR102866645B1 (ko) 2019-08-08 2019-08-08 소화 유닛을 포함한 배터리 팩
PCT/KR2020/010509 WO2021025539A1 (ko) 2019-08-08 2020-08-07 소화 유닛을 포함한 배터리 팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3036892T3 true ES3036892T3 (en) 2025-09-25

Family

ID=74503575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20850852T Active ES3036892T3 (en) 2019-08-08 2020-08-07 Battery pack comprising extinguishment unit

Country Status (9)

Country Link
US (2) US12034177B2 (es)
EP (1) EP4002543B1 (es)
JP (1) JP7233597B2 (es)
KR (2) KR102866645B1 (es)
CN (1) CN114175358B (es)
AU (1) AU2020324313B2 (es)
ES (1) ES3036892T3 (es)
HU (1) HUE072279T2 (es)
WO (1) WO2021025539A1 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102775048B1 (ko) 2019-09-05 2025-02-27 주식회사 엘지에너지솔루션 소화 유닛을 포함한 배터리 팩
KR102775084B1 (ko) 2019-09-19 2025-02-27 주식회사 엘지에너지솔루션 소화 유닛을 포함한 배터리 팩
KR102718427B1 (ko) * 2021-02-02 2024-10-16 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 단위 가스계 소화약제 가이드 날개를 적용한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 랙과 에너지 저장장치
EP4050719A1 (en) * 2021-02-26 2022-08-31 Polarium Energy Solutions AB A battery device with protection against fire propagation
JP7829570B2 (ja) * 2021-03-19 2026-03-13 ザ ケマーズ カンパニー エフシー リミテッド ライアビリティ カンパニー リチウムイオン電池の熱保護
KR20220152918A (ko) * 2021-05-10 2022-11-17 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템의 소화 시스템
KR102442567B1 (ko) 2021-08-23 2022-09-14 인셀(주) 이차 전지 시스템
CN116470226A (zh) * 2022-01-18 2023-07-21 开利公司 安全气体的抑制
KR102782537B1 (ko) * 2022-01-27 2025-03-18 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템
KR102407796B1 (ko) * 2022-01-28 2022-06-10 정대원 배터리 에너지저장시스템의 소화장치
KR102736403B1 (ko) * 2022-03-17 2024-11-29 주식회사카이저솔루션 배터리팩의 화재 대응 시스템
KR102531012B1 (ko) 2022-03-17 2023-05-11 김동휘 소화약제 배관을 포함하는 전기 모빌리티 충전용 케이블 및 이와 결합된 인렛, 커넥터 및 배터리팩
KR102531013B1 (ko) 2022-03-17 2023-05-12 김동휘 전기 모빌리티 배터리팩의 화재감지 및 소화방법
CN115566299B (zh) * 2022-09-30 2025-05-27 中广核风电有限公司 一种分布式储能系统及其控制方法
KR102728774B1 (ko) * 2022-11-14 2024-11-11 주식회사 아산에스앤테크 배터리 모듈용 소화시스템 및 소화방법
US20240162560A1 (en) * 2022-11-15 2024-05-16 Enphase Energy, Inc. Storage system configured for use with an energy management system
TWI849755B (zh) * 2023-02-17 2024-07-21 順達科技股份有限公司 具有抑制電池延燒之電池模組及其抑制電池延燒之控制方法
KR20240138637A (ko) 2023-03-09 2024-09-20 김종삼 리튬이온배터리 모듈단위의 열 폭주에 대한 화재진압장치 및 방법
US20250018335A1 (en) * 2023-07-13 2025-01-16 Fca Us Llc Electric vehicle exhaust system
KR20250015051A (ko) * 2023-07-24 2025-02-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102939870B1 (ko) * 2023-10-16 2026-03-17 주식회사 티엔피솔루션 불량을 최소화시킬 수 있는 배터리 모듈 제조장치 및 이에 의해 제조된 배터리의 관리 시스템
KR102702811B1 (ko) * 2024-04-17 2024-09-04 주식회사 에이치티씨 소화기능을 갖는 전기자동차용 배터리 팩

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419281C1 (de) 1994-06-01 1995-12-14 Daimler Benz Ag Hochtemperaturbatterie
JP3983139B2 (ja) 2002-08-30 2007-09-26 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP4565950B2 (ja) 2004-09-30 2010-10-20 三洋電機株式会社 電源装置
KR101069752B1 (ko) 2005-03-16 2011-10-04 삼성전자주식회사 안테나 성능 개선을 위한 슬라이드 타입 휴대용 단말기의가요성 인쇄회로 연결 구조
KR100778435B1 (ko) 2005-07-05 2007-11-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈 소화 시스템
JP5074809B2 (ja) 2007-04-16 2012-11-14 ホーチキ株式会社 閉鎖型消火ヘッド
JP4953013B2 (ja) * 2007-08-23 2012-06-13 トヨタ自動車株式会社 異常監視装置及び該装置を備えた二次電池収容棚
KR100938591B1 (ko) * 2007-11-20 2010-01-26 지멘스 주식회사 광센서감지기를 이용한 화재감지시스템
JP2009218078A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Nissan Motor Co Ltd 非水電解質二次電池
JP5331517B2 (ja) 2008-04-14 2013-10-30 日産自動車株式会社 組電池、および組電池を搭載した車両
JP4786700B2 (ja) * 2008-12-24 2011-10-05 三菱重工業株式会社 電池モジュール
JP5421632B2 (ja) 2009-03-27 2014-02-19 伊藤忠商事株式会社 電池パック
KR101057556B1 (ko) * 2010-02-03 2011-08-17 에스비리모티브 주식회사 배터리 시스템 및 그 구동 방법
US8851197B2 (en) * 2011-04-28 2014-10-07 Pacific Scientific Energetic Materials Company Self contained fire extinguisher system including a linear temperature sensor
WO2013036087A2 (ko) 2011-09-08 2013-03-14 주식회사 엘지화학 배터리 팩 화재진압 장치
JP6126816B2 (ja) 2012-09-24 2017-05-10 日本碍子株式会社 組み合わせ製品
JP6103887B2 (ja) 2012-11-01 2017-03-29 ホーチキ株式会社 電力貯蔵システム
KR101340365B1 (ko) 2012-11-22 2013-12-11 자동차부품연구원 배터리 온도 조절 장치
JP6189603B2 (ja) 2013-02-19 2017-08-30 ホーチキ株式会社 消火装置
KR101652975B1 (ko) 2014-08-28 2016-09-12 (주)오렌지파워 에너지저장시스템
JP2016067642A (ja) 2014-09-30 2016-05-09 三菱重工業株式会社 蓄電装置消火設備、蓄電装置および蓄電装置消火方法
KR101829093B1 (ko) 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
CN204158920U (zh) * 2014-10-24 2015-02-18 江西凯马百路佳客车有限公司 一种分体式电池箱自动灭火装置
CN104667459A (zh) * 2015-03-17 2015-06-03 国家电网公司 分区域保护式变电站消防监测预警及消防系统
JP2019075191A (ja) 2016-03-08 2019-05-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電装置
CN110100044B (zh) 2016-12-22 2022-03-04 汉高股份有限及两合公司 儿茶酚化合物和官能化共反应化合物的预形成的反应产物减少裸金属表面氧化的用途
KR102401539B1 (ko) 2017-12-14 2022-05-23 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 밸런싱 장치 및 방법
KR101939812B1 (ko) 2018-08-29 2019-01-18 (주)대은 안전성이 강화된 공조 기능을 포함하는 ess시스템
KR101918022B1 (ko) * 2018-08-29 2018-11-13 (주)대은 공조 및 소화 기능을 포함하는 ess시스템
CN109513135B (zh) * 2018-12-07 2023-09-08 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 储能集装箱消防系统及方法
CN210583417U (zh) * 2019-08-30 2020-05-22 阳光电源股份有限公司 一种户外储能系统机柜以及户外储能系统
KR102935720B1 (ko) * 2020-01-30 2026-03-05 주식회사 엘지에너지솔루션 소화 유닛을 포함한 배터리 팩, 이를 포함하는 배터리 랙, 및 전력 저장 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20250152515A (ko) 2025-10-23
JP2022540463A (ja) 2022-09-15
EP4002543A1 (en) 2022-05-25
CN114175358B (zh) 2024-12-31
WO2021025539A1 (ko) 2021-02-11
US12407064B2 (en) 2025-09-02
EP4002543B1 (en) 2025-06-25
JP7233597B2 (ja) 2023-03-06
AU2020324313B2 (en) 2026-04-23
US20240332729A1 (en) 2024-10-03
CN114175358A (zh) 2022-03-11
HUE072279T2 (hu) 2025-11-28
US20220278417A1 (en) 2022-09-01
KR102866645B1 (ko) 2025-09-29
EP4002543A4 (en) 2022-12-21
US12034177B2 (en) 2024-07-09
AU2020324313A1 (en) 2022-03-17
KR20210017535A (ko) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3036892T3 (en) Battery pack comprising extinguishment unit
ES3034557T3 (en) Battery pack comprising extinguishment unit
KR102775048B1 (ko) 소화 유닛을 포함한 배터리 팩
JP7654715B2 (ja) 消火ユニットを含むバッテリーパック、それを含むバッテリーラック、及び電力貯蔵システム
ES3023982T3 (en) Battery rack, power storage device, and power generation system
KR20210054330A (ko) 배터리 팩