FR3089426A1 - System suitable for extinguishing a battery fire - Google Patents
System suitable for extinguishing a battery fire Download PDFInfo
- Publication number
- FR3089426A1 FR3089426A1 FR1872675A FR1872675A FR3089426A1 FR 3089426 A1 FR3089426 A1 FR 3089426A1 FR 1872675 A FR1872675 A FR 1872675A FR 1872675 A FR1872675 A FR 1872675A FR 3089426 A1 FR3089426 A1 FR 3089426A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- extinguishing
- cells
- battery
- extinguishing agent
- fire
- 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.)
- Granted
Links
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 42
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229920004449 Halon® Polymers 0.000 description 2
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 206010001488 Aggression Diseases 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
- A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/10—Air crafts
-
- 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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
Système adapt é à l’extinction d’un feu de batterie La présente invention concerne un système (1) adapté à l’extinction d’un feu de batterie, comprenant :- une batterie (10) comprenant une pluralité de cellules (12) de batterie, et- un dispositif d’extinction (20) d’un feu comprenant un corps (22) contenant un agent d’extinction (24) sous forme liquide et configuré pour distribuer ledit agent d’extinction sur les cellules de la batterie, l’agent d’extinction présentant une pression de vapeur saturante inférieure ou égale à 10 bar à 120°C. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.The present invention relates to a system (1) suitable for extinguishing a battery fire, comprising: - a battery (10) comprising a plurality of cells (12) battery, and- a device for extinguishing a fire comprising a body (22) containing an extinguishing agent (24) in liquid form and configured to distribute said extinguishing agent on the cells of the battery , the extinguishing agent having a saturated vapor pressure less than or equal to 10 bar at 120 ° C. Figure for the abstract: Fig. 1.
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Système adapté à l’extinction d’un feu de batterieTitle of the invention: System suitable for extinguishing a battery fire
Domaine techniqueTechnical area
[0001] La présente invention concerne un système adapté à l’extinction d’un feu de batterie fournissant une efficacité d’extinction améliorée.The present invention relates to a system suitable for extinguishing a battery fire providing improved extinguishing efficiency.
Technique antérieurePrior art
[0002] Les cellules de batterie sont susceptibles de réagir sous l’effet de défauts internes ou d’agressions externes comme l’exposition à une haute température.Battery cells are likely to react under the effect of internal faults or external aggressions such as exposure to high temperature.
[0003] On connaît des systèmes qui utilisent du Halon en tant qu’agent d’extinction pour des cellules de batterie. Il demeure toutefois souhaitable d’améliorer l’efficacité des systèmes d’extinction existant pour éteindre les feux de batterie.Systems are known that use Halon as an extinguishing agent for battery cells. However, it remains desirable to improve the efficiency of existing extinguishing systems for extinguishing battery fires.
Exposé de l’inventionStatement of the invention
[0004] L’invention propose un système adapté à l’extinction d’un feu de batterie, comprenant :The invention provides a system adapted to extinguishing a battery fire, comprising:
- une batterie comprenant une pluralité de cellules de batterie, eta battery comprising a plurality of battery cells, and
- un dispositif d’extinction d’un feu comprenant un corps contenant un agent d’extinction sous forme liquide et configuré pour distribuer ledit agent d’extinction sur les cellules de la batterie, l’agent d’extinction présentant une pression de vapeur saturante inférieure ou égale à 10 bar à 120°C.a device for extinguishing a fire comprising a body containing an extinguishing agent in liquid form and configured to distribute said extinguishing agent over the cells of the battery, the extinguishing agent having a saturated vapor pressure less than or equal to 10 bar at 120 ° C.
[0005] Il est avantageux d’utiliser un agent d’extinction tel que décrit plus haut qui présente une pression de vapeur saturante significativement plus faible que celle du Halon afin de limiter la vaporisation de l’agent suite à sa distribution sur la zone de feu et améliorer ainsi l’efficacité d’extinction.It is advantageous to use an extinguishing agent as described above which has a significantly lower saturating vapor pressure than that of Halon in order to limit the vaporization of the agent following its distribution over the area of fire and thus improve the extinguishing efficiency.
[0006] Dans un exemple de réalisation, la pression de vapeur saturante de l’agent d’extinction est inférieure ou égale à 8 bar à 120°C.In an exemplary embodiment, the saturated vapor pressure of the extinguishing agent is less than or equal to 8 bar at 120 ° C.
[0007] Une telle caractéristique permet avantageusement d’améliorer davantage encore l’efficacité d’extinction.[0007] Such a characteristic advantageously makes it possible to further improve the extinguishing efficiency.
[0008] Dans un exemple de réalisation, la pression de vapeur saturante de l’agent d’extinction est inférieure ou égale à 6 bar à 120°C.In an exemplary embodiment, the saturation vapor pressure of the extinguishing agent is less than or equal to 6 bar at 120 ° C.
[0009] Une telle caractéristique permet avantageusement d’améliorer davantage encore l’efficacité d’extinction.Such a characteristic advantageously makes it possible to further improve the extinguishing efficiency.
[0010] Dans un exemple de réalisation, le dispositif d’extinction comprend en outre un capteur configuré pour détecter l’apparition d’un feu au niveau d’au moins une des cellules ainsi qu’une unité de commande en communication avec ledit capteur et configurée pour initier la distribution de l’agent d’extinction sur les cellules lorsque ledit capteur détecte l’apparition d’un feu au niveau d’au moins une des cellules. On peut toutefois en variante utiliser un système permettant de déclencher la distribution de l’agent d’extinction de manière passive (i.e. sans déclenchement électrique) comme il sera détaillé plus bas.In an exemplary embodiment, the extinguishing device further comprises a sensor configured to detect the appearance of a fire at at least one of the cells as well as a control unit in communication with said sensor and configured to initiate distribution of the extinguishing agent to the cells when said sensor detects the appearance of a fire at at least one of the cells. However, it is alternatively possible to use a system making it possible to trigger the distribution of the extinguishing agent passively (i.e. without electrical triggering) as will be detailed below.
[0011] Dans un exemple de réalisation, le corps est muni d’un orifice de sortie, cet orifice de sortie débouchant sur un espace inter-cellules ou étant en communication avec les cellules par l’intermédiaire d’un conduit débouchant sur un espace inter-cellules. [0012] Une telle caractéristique facilite le remplissage de l’espace inter-cellules sur toute sa hauteur et participe à améliorer davantage encore l’efficacité d’extinction.In an exemplary embodiment, the body is provided with an outlet orifice, this outlet orifice opening onto an inter-cell space or being in communication with the cells via a conduit opening onto a space inter-cell. Such a characteristic facilitates the filling of the inter-cell space over its entire height and contributes to further improving the extinguishing efficiency.
[0013] L’invention concerne également un véhicule comprenant au moins un système tel que décrit plus haut.The invention also relates to a vehicle comprising at least one system as described above.
[0014] Le véhicule peut être un aéronef ou une automobile.The vehicle can be an aircraft or an automobile.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0015] [fig.l] La figure 1 illustre, de manière schématique, un exemple de système selon l’invention avec une batterie en fonctionnement normal.[Fig.l] Figure 1 schematically illustrates an example of a system according to the invention with a battery in normal operation.
[0016] [fig-2] La figure 2 illustre le système de la figure 1 lorsqu’un feu se déclenche au niveau d’une des cellules de la batterie.[Fig-2] Figure 2 illustrates the system of Figure 1 when a fire starts at one of the battery cells.
[0017] [fig.3] La figure 3 illustre le système de la figure 1 après délivrance de l’agent d’extinction sur les cellules de batterie.[Fig.3] Figure 3 illustrates the system of Figure 1 after delivery of the extinguishing agent to the battery cells.
[0018] [fig-4] La figure 4 représente l’évolution de la pression de vapeur saturante en fonction de la température pour deux exemples d’agents d’extinction utilisables dans le cadre de l’invention.[Fig-4] Figure 4 shows the evolution of the saturated vapor pressure as a function of temperature for two examples of extinguishing agents used in the context of the invention.
Description des modes de réalisationDescription of the embodiments
[0019] Un exemple de système 1 selon l’invention est illustré schématiquement aux figures 1 à 3. Le système 1 comprend une batterie 10 qui comprend une pluralité de cellules 12 de batterie présentes à l’intérieur d’une enveloppe 14. La batterie 10 est destinée à fournir de la puissance électrique à un circuit électrique. L’enveloppe 14 peut être en matériau métallique. L’enveloppe 14 est munie de bornes (non représentées) destinées au branchement de la batterie 10 au circuit électrique. L’enveloppe 14 peut ou non être munie d’un orifice d’échappement des gaz et d’un orifice pour la circulation d’un fluide de refroidissement (non représentés). Les cellules 12 peuvent être connectées en parallèle ou en série. Les cellules 12 peuvent par exemple être des cellules lithium-ion, des cellules lithium métal ou des cellules lithium-polymère. Les cellules 12 sont espacées les unes des autres par des espaces inter-cellules 13. La batterie 10 peut être utilisée pour fournir l’énergie propulsive dans une automobile ou dans un aéronef à propulsion électrique, ou pour des applications secondaires (non propulsives). La batterie 10 peut encore être utilisée dans d’autres applications, comme dans le domaine naval ou ferroviaire.An example of system 1 according to the invention is illustrated schematically in Figures 1 to 3. The system 1 comprises a battery 10 which comprises a plurality of battery cells 12 present inside an envelope 14. The battery 10 is intended to supply electrical power to an electrical circuit. The envelope 14 can be made of metallic material. The casing 14 is provided with terminals (not shown) intended for the connection of the battery 10 to the electrical circuit. The casing 14 may or may not be provided with a gas exhaust port and an orifice for the circulation of a cooling fluid (not shown). The cells 12 can be connected in parallel or in series. The cells 12 can for example be lithium-ion cells, lithium metal cells or lithium-polymer cells. The cells 12 are spaced from each other by inter-cell spaces 13. The battery 10 can be used to provide propellant energy in an automobile or in an electrically propelled aircraft, or for secondary (non-propulsive) applications. The battery 10 can also be used in other applications, such as in the naval or railway field.
[0020] Le système 1 comprend en outre un dispositif d’extinction 20 d’un feu de batterie qui comprend un corps 22 contenant un agent d’extinction 24 sous forme liquide. Dans l’exemple illustré, le corps 22 est situé à l’extérieur de l’enveloppe 14 mais on pourrait en variante avoir le corps à l’intérieur de l’enveloppe.The system 1 further comprises a device for extinguishing 20 of a battery fire which comprises a body 22 containing an extinguishing agent 24 in liquid form. In the example illustrated, the body 22 is located outside the envelope 14, but we could alternatively have the body inside the envelope.
[0021] La figure 1 illustre le cas où le dispositif d’extinction 20 est dans une première configuration, dite configuration de stockage. Cette configuration correspond au cas où aucun feu ne s’est déclenché au niveau des cellules 12 de la batterie 10 et à un fonctionnement normal de celle-ci. Dans cette configuration, l’agent d’extinction 24 est stocké dans le corps 22. Dans la première configuration, l’agent d’extinction 24 n’a pas été distribué sur les cellules 12.Figure 1 illustrates the case where the extinguishing device 20 is in a first configuration, called storage configuration. This configuration corresponds to the case where no fire has started at the cells 12 of the battery 10 and to normal operation of the latter. In this configuration, the extinguishing agent 24 is stored in the body 22. In the first configuration, the extinguishing agent 24 was not distributed to the cells 12.
[0022] Le corps 22 est ici muni d’un orifice de sortie 28 qui est obturé par un obturateur 29 lorsque le dispositif est dans la première configuration. Lorsque le dispositif est dans la première configuration, le corps 22 est obturé de sorte que l’agent d’extinction liquide 24 reste stocké dans le corps 22. L’obturateur 29 ferme de manière étanche le corps 22 pour maintenir l’agent d’extinction liquide 24 stocké dans le dispositif d’extinction 20. L’obturateur 29 est ici sous la forme d’une membrane, par exemple une membrane métallique, par exemple en aluminium, ou une membrane polymérique. Selon une variante, l’obturateur peut être sous la forme d’un clapet, comme un clapet à ressort.The body 22 is here provided with an outlet 28 which is closed by a shutter 29 when the device is in the first configuration. When the device is in the first configuration, the body 22 is closed so that the liquid extinguishing agent 24 remains stored in the body 22. The shutter 29 seals the body 22 in order to maintain the liquid extinction 24 stored in the extinguishing device 20. The shutter 29 is here in the form of a membrane, for example a metal membrane, for example aluminum, or a polymer membrane. Alternatively, the shutter may be in the form of a valve, such as a spring-loaded valve.
[0023] La pression de vapeur saturante de l’agent d’extinction 24 est inférieure ou égale à 10 bar à 120°C, par exemple inférieure ou égale à 8 bar à 120°C, par exemple inférieure ou égale à 5 bar à 120°C. A 120°C, cette pression de vapeur saturante peut être comprise entre 2 bar et 10 bar, par exemple entre 2 bar et 8 bar, par exemple entre 2 bar et 5 bar.The saturated vapor pressure of the extinguishing agent 24 is less than or equal to 10 bar at 120 ° C, for example less than or equal to 8 bar at 120 ° C, for example less than or equal to 5 bar at 120 ° C. At 120 ° C, this saturated vapor pressure can be between 2 bar and 10 bar, for example between 2 bar and 8 bar, for example between 2 bar and 5 bar.
[0024] Dans l’exemple illustré, le dispositif d’extinction 20 comprend en outre un capteur de température 32 configuré pour mesurer la température des cellules 12 de la batterie. Le capteur 32 permet de détecter l’apparition d’un feu au niveau d’au moins une des cellules 12. Le capteur de température 32 est en communication, filaire ou non-filaire, avec une unité de commande 34 qui est configurée pour déclencher la distribution de l’agent d’extinction 24 au niveau des cellules 12 lorsqu’un feu est détecté. Dans l’exemple illustré, l’unité de commande 34 compare la température mesurée par le capteur 32 avec une valeur de température prédéterminée associée à la présence d’un feu F dans la batterie 10. Lorsque la température mesurée par le capteur 32 atteint cette valeur de température prédéterminée, l’unité de commande 34 déclenche la distribution de l’agent d’extinction 24 en ouvrant l’obturateur 29. Dans l’exemple illustré, l’agent d’extinction 24 s’écoule alors dans le conduit 33 puis pénètre dans l’enveloppe 14 pour être distribué sur les cellules 12. Dans le cas d’un fonctionnement normal, il n’y a pas de feu de batterie et par conséquent la température mesurée par le capteur 32 est en dessous de cette valeur prédéterminée. Il n’y a donc pas de distribution de l’agent d’extinction 24 et l’obturateur reste fermé. On a décrit le cas où l’orifice de sortie 28 du corps 22 est initialement obturé par un obturateur 29 lorsque le dispositif est dans la première configuration, on pourrait en variante utiliser une valve au niveau du conduit 33 qui est initialement fermée pour maintenir l’agent d’extinction 24 stocké dans le corps 22. Selon cette variante, l’unité de commande 34 agit sur la valve afin de l’ouvrir et de déclencher la distribution de l’agent d’extinction 24 sur les cellules 12. On pourrait dans une autre variante s’affranchir du conduit 33 et directement disposer le corps 22 à l’intérieur de l’enveloppe 14 comme évoqué plus haut. Il est en outre possible d’utiliser un autre type de capteur qu’un capteur de température comme un capteur de fumée, un capteur de flamme ou de monoxyde de carbone. D’une manière générale, l’unité de commande 34 compare la valeur d’un paramètre mesurée par le capteur 32 à une valeur prédéterminée de ce paramètre associée à la présence d’un feu F dans la batterie 10. Lorsque la valeur mesurée atteint la valeur prédéterminée, l’unité de commande 34 déclenche la distribution de l’agent d’extinction 24 sur les cellules 12.In the example illustrated, the extinguishing device 20 further comprises a temperature sensor 32 configured to measure the temperature of the cells 12 of the battery. The sensor 32 makes it possible to detect the appearance of a fire at at least one of the cells 12. The temperature sensor 32 is in communication, wired or non-wired, with a control unit 34 which is configured to trigger the distribution of the extinguishing agent 24 at the level of the cells 12 when a fire is detected. In the example illustrated, the control unit 34 compares the temperature measured by the sensor 32 with a predetermined temperature value associated with the presence of a fire F in the battery 10. When the temperature measured by the sensor 32 reaches this predetermined temperature value, the control unit 34 triggers the distribution of the extinguishing agent 24 by opening the shutter 29. In the example illustrated, the extinguishing agent 24 then flows into the conduit 33 then enters the envelope 14 to be distributed on the cells 12. In the case of normal operation, there is no battery fire and therefore the temperature measured by the sensor 32 is below this value predetermined. There is therefore no distribution of the extinguishing agent 24 and the shutter remains closed. We have described the case where the outlet orifice 28 of the body 22 is initially closed by a shutter 29 when the device is in the first configuration, one could alternatively use a valve at the conduit 33 which is initially closed to maintain the extinguishing agent 24 stored in the body 22. According to this variant, the control unit 34 acts on the valve in order to open it and trigger the distribution of the extinguishing agent 24 on the cells 12. On could in another variant overcome the conduit 33 and directly dispose the body 22 inside the envelope 14 as mentioned above. It is also possible to use a different type of sensor than a temperature sensor such as a smoke sensor, a flame sensor or carbon monoxide sensor. In general, the control unit 34 compares the value of a parameter measured by the sensor 32 with a predetermined value of this parameter associated with the presence of a fire F in the battery 10. When the measured value reaches the predetermined value, the control unit 34 triggers the distribution of the extinguishing agent 24 on the cells 12.
[0025] Les figures 2 et 3 illustrent l’évolution du système 1 lorsqu’un feu F se déclenche au niveau d’une cellule 12 de la batterie 10.Figures 2 and 3 illustrate the evolution of the system 1 when a fire F is triggered at a cell 12 of the battery 10.
[0026] La figure 2 montre le système 1 de la figure 1 après apparition d’un feu F au niveau d’une cellule 12 de la batterie 10. Ce feu F conduit à un accroissement notable de température. Dans ce cas, la température mesurée par le capteur 32 et analysée par l’unité de commande 34 est supérieure à la valeur prédéterminée associée à l’apparition d’un feu de batterie. L’unité de commande 34 actionne alors l’ouverture de l’obturateur 29. Pour cela, l’unité de commande 34 peut commander le déplacement de l’obturateur, dans le cas d’un clapet par exemple, ou la rupture de ce dernier dans le cas d’un opercule. Cela permet de distribuer l’agent d’extinction dans le conduit 33 jusqu’aux cellules 12 et de réaliser l’extinction. Dans l’exemple illustré, le conduit 33 débouche sur un espace 13 inter-cellules, ce qui permet de faciliter le remplissage de l’espace inter-cellules sur toute sa hauteur et participe à améliorer davantage encore l’efficacité d’extinction.Figure 2 shows the system 1 of Figure 1 after the appearance of a fire F at a cell 12 of the battery 10. This fire F leads to a significant increase in temperature. In this case, the temperature measured by the sensor 32 and analyzed by the control unit 34 is greater than the predetermined value associated with the appearance of a battery fire. The control unit 34 then actuates the opening of the shutter 29. For this, the control unit 34 can control the movement of the shutter, in the case of a valve for example, or the breaking of this last in the case of a cover. This allows the extinguishing agent to be distributed in the conduit 33 to the cells 12 and to carry out the extinction. In the example illustrated, the conduit 33 opens onto an inter-cell space 13, which makes it easier to fill the inter-cell space over its entire height and contributes to further improving the extinguishing efficiency.
[0027] La distribution de l’agent d’extinction 24 au niveau des cellules 12 est schématisée à la figure 3. Les cellules 12 sont en tout ou partie noyées par l’agent d’extinction 24 suite à cette distribution et le feu F est éteint. L’orifice de sortie 28 est en communication avec les cellules 12 de batterie lorsque l’obturateur 29 est ouvert, ce qui correspond à une deuxième configuration du dispositif d’extinction 20 dite configuration d’extinction.The distribution of the extinguishing agent 24 at the level of the cells 12 is shown diagrammatically in FIG. 3. The cells 12 are wholly or partly submerged by the extinguishing agent 24 following this distribution and the fire F is off. The outlet port 28 is in communication with the battery cells 12 when the shutter 29 is open, which corresponds to a second configuration of the extinguishing device 20 called the extinction configuration.
[0028] A titre d’exemple d’agent d’extinction 24 utilisable, on peut par exemple citer le FK5-1-12, correspondant au Novec™ 1230, ou le Novec™ 774. La figure 4 illustre l’évolution de la pression de vapeur saturante en fonction de la température pour les agents Novec™ 1230 et Novec™ 774. On voit qu’à 120°C les pressions de vapeur saturante de ces deux agents d’extinction sont respectivement d’environ 7 bar et 4 bar.As an example of extinguishing agent 24 that can be used, mention may be made, for example, of FK5-1-12, corresponding to Novec ™ 1230, or Novec ™ 774. FIG. 4 illustrates the development of the saturation vapor pressure as a function of temperature for the agents Novec ™ 1230 and Novec ™ 774. We see that at 120 ° C the saturation vapor pressures of these two extinguishing agents are approximately 7 bar and 4 bar respectively .
[0029] On a représenté un exemple où l’unité de commande 34 agit directement sur l’obturateur 29 pour déclencher la distribution de l’agent d’extinction 24. On ne sort toutefois pas du cadre de l’invention lorsque le corps comprend un générateur de gaz apte à pressuriser l’agent d’extinction et que l’unité de commande actionne ce générateur de gaz. De la sorte, l’agent d’extinction pressurisé exerce un effort suffisant sur l’obturateur pour l’ouvrir et provoquer la distribution. On pourrait encore utiliser un élément dont le caractère conducteur de l’électricité augmente avec la température et permettant d’initier la distribution lorsqu’il atteint un état conducteur. On peut par exemple utiliser un élément dont la magnétisation augmente avec la température afin de déclencher la distribution de l’agent d’extinction.An example is shown where the control unit 34 acts directly on the shutter 29 to trigger the distribution of the extinguishing agent 24. It is not, however, outside the scope of the invention when the body comprises a gas generator capable of pressurizing the extinguishing agent and that the control unit actuates this gas generator. In this way, the pressurized extinguishing agent exerts sufficient force on the shutter to open it and cause distribution. We could also use an element whose conductivity of electricity increases with temperature and allowing to initiate distribution when it reaches a conductive state. We can for example use an element whose magnetization increases with temperature in order to trigger the distribution of the extinguishing agent.
[0030] On a décrit en lien avec les figures 1 à 3 le cas d’un exemple de système d’extinction actif mettant en œuvre un capteur 32 adapté à la détection d’un feu ainsi qu’une unité de commande 34 permettant d’initier la distribution de l’agent d’extinction 24. On ne sort toutefois pas du cadre de l’invention si l’on emploie un système d’extinction passif n’employant ni le capteur 32 ni l’unité de commande 34. On peut en effet mettre à profit l’augmentation de la pression de vapeur saturante de l’agent d’extinction avec la température de sorte à déclencher la distribution de l’agent d’extinction 24. Dans ce dernier cas, on positionne le corps 22 au voisinage des cellules 12, par exemple dans l’enveloppe 14. Dans ce cas, l’accroissement de température lié à l’apparition du feu F conduit à une augmentation de la vapeur saturante de l’agent d’extinction qui permet d’exercer une pression suffisante pour ouvrir l’obturateur et enclencher la distribution de l’agent d’extinction au niveau des cellules 12. L’agent d’extinction 24 est dans ce cas choisi de sorte à présenter une pression de vapeur saturante qui augmente significativement avec la température, ce qui va permettre de déclencher l’extinction en cas d’apparition du feu F. En effet lorsqu’un feu se déclenche, la pression de la phase gazeuse contenue dans le corps augmente significativement, ce qui résulte en une pression accrue appliquée par l’agent d’extinction liquide 24 sur l’obturateur 29, permettant ainsi l’ouverture de ce dernier. Les deux exemples d’agents d’extinction Novec™ 1230, ou Novec™ 774 cités plus haut conviennent pour cette application en dimensionnant par exemple l’obturateur de sorte à ce qu’il s’ouvre à 6 bar.We have described in connection with Figures 1 to 3 the case of an example of active extinguishing system implementing a sensor 32 suitable for detecting a fire and a control unit 34 for d initiating the distribution of the extinguishing agent 24. It is not, however, outside the scope of the invention if a passive extinguishing system employing neither the sensor 32 nor the control unit 34 is used. One can in fact take advantage of the increase in the saturating vapor pressure of the extinguishing agent with the temperature so as to trigger the distribution of the extinguishing agent 24. In the latter case, the body is positioned 22 in the vicinity of the cells 12, for example in the envelope 14. In this case, the increase in temperature linked to the appearance of the fire F leads to an increase in the saturated vapor of the extinguishing agent which allows '' exert sufficient pressure to open the shutter and start dispensing the extinguishing agent at the cells 12. The extinguishing agent 24 is in this case chosen so as to present a saturated vapor pressure which increases significantly with temperature, which will make it possible to trigger the extinction in the event of the appearance of the fire F. effect when a fire starts, the pressure of the gaseous phase contained in the body increases significantly, which results in an increased pressure applied by the liquid extinguishing agent 24 on the shutter 29, thus allowing the opening of this last. The two examples of Novec ™ 1230 or Novec ™ 774 extinguishing agents mentioned above are suitable for this application, for example by sizing the shutter so that it opens at 6 bar.
[0031] L’expression « comprise entre ... et... » doit se comprendre comme incluant les bornes.The expression "between ... and ..." should be understood as including the limits.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1872675A FR3089426B1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | System suitable for extinguishing a battery fire |
| PCT/FR2019/053016 WO2020120904A1 (en) | 2018-12-11 | 2019-12-11 | System adapted for extinguishing a battery fire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1872675A FR3089426B1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | System suitable for extinguishing a battery fire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3089426A1 true FR3089426A1 (en) | 2020-06-12 |
| FR3089426B1 FR3089426B1 (en) | 2021-07-16 |
Family
ID=66690491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1872675A Active FR3089426B1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | System suitable for extinguishing a battery fire |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3089426B1 (en) |
| WO (1) | WO2020120904A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013006121A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Autoliv Development Ab | A battery safety arrangement for a motor vehicle |
| FR3007209A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | AUTONOMOUS FIRE FIGHTING DEVICE FOR A BATTERY WITH STORAGE CELL (S) |
| CN207474524U (en) * | 2017-09-29 | 2018-06-08 | 郑州宇通客车股份有限公司 | A kind of vehicle and its battery case, battery modules, fire extinguishing component, fire extinguishment container |
-
2018
- 2018-12-11 FR FR1872675A patent/FR3089426B1/en active Active
-
2019
- 2019-12-11 WO PCT/FR2019/053016 patent/WO2020120904A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013006121A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Autoliv Development Ab | A battery safety arrangement for a motor vehicle |
| FR3007209A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | AUTONOMOUS FIRE FIGHTING DEVICE FOR A BATTERY WITH STORAGE CELL (S) |
| CN207474524U (en) * | 2017-09-29 | 2018-06-08 | 郑州宇通客车股份有限公司 | A kind of vehicle and its battery case, battery modules, fire extinguishing component, fire extinguishment container |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ANONYMOUS: "3M(TM) Novec(TM) 1230 Fire Protection Fluid", 31 January 2018 (2018-01-31), XP055615863, Retrieved from the Internet <URL:https://multimedia.3m.com/mws/media/124688O/3m-novec-1230-fire-protection-fluid.pdf> [retrieved on 20190827] * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020120904A1 (en) | 2020-06-18 |
| FR3089426B1 (en) | 2021-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1168479B1 (en) | Battery of electrochemical generators comprising a safety device | |
| EP2705296B1 (en) | Valve mounted on a tank containing a high-pressure gas | |
| EP2494643B1 (en) | Method for detecting the sealed state of a fuel cell | |
| FR2986910A1 (en) | Device for cooling multicell battery for e.g. electric vehicle, has hollow part fused when temperate in space of battery is greater than selected threshold value, so that cooling liquid penetrates into space to immerse cells | |
| FR3007209A1 (en) | AUTONOMOUS FIRE FIGHTING DEVICE FOR A BATTERY WITH STORAGE CELL (S) | |
| EP2127000B1 (en) | Safety device for a watertight accumulator | |
| FR3111129A3 (en) | BATTERY STORAGE CONTAINER | |
| FR2988039A1 (en) | Battery system for supplying electric traction machine of e.g. hybrid car, has principal exit that is accessible from outside of vehicle, where exit comprises stopper to form chute to allow filling of compartment by liquid | |
| FR2961705A1 (en) | Automatic fire extinguisher for alkaline metal battery in e.g. electric bicycle, has releasing device provided with explosive load that is exploded in response to detection of departure of fire or preliminary anomaly operation of battery | |
| EP1376720B1 (en) | Battery with improved safety | |
| EP3905402A1 (en) | Method for controlling the humidity of a fuel cell | |
| EP1949482B1 (en) | Electrical power consuming installation using a fuel cell and method of supplying one such installation | |
| FR2976045A1 (en) | PRESSURIZED FLUID RESERVOIR | |
| FR3089426A1 (en) | System suitable for extinguishing a battery fire | |
| EP2962340B1 (en) | Safety device for a battery of lithium electrochemical generators | |
| FR3089425A1 (en) | System suitable for extinguishing a battery fire | |
| EP3169920A1 (en) | Safety valve | |
| EP3313536B1 (en) | Fire extinguisher | |
| EP3905401A1 (en) | Method for controlling a fuel cell | |
| EP3347112A1 (en) | Device for converting a liquid into vapour | |
| EP4038686A1 (en) | Method for avoiding the spread of a thermal event in an enclosure containing several modules of electrochemical elements | |
| FR2857632A1 (en) | Motor vehicle fuel cell has fuel system comprising air-pressure reducing valve that is disposed near storage unit for preventing system from being exposed to high pressure gas and compresses gas to low pressure | |
| FR2857630A1 (en) | Motor vehicle, has control and regulation unit comprising measuring unit to measure pressure in fuel system and to detect rupture of fuel system, and solenoid valve for selectively authorizing circulation of gas in fuel system | |
| FR3132388A1 (en) | On-board power system | |
| FR3128826A1 (en) | Secure compartment for receiving an electricity storage module and associated system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20200612 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |