KR20230002067U - Fire extinguishing system of lithium battery energy storage cabinet - Google Patents
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Abstract
본 고안은 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템으로서, 각 배터리 박스 측벽 상단부 중간에 관통 구멍이 개설되고, 노즐 헤드는 관통 구멍 내에 연장되어 설치되고, 상기 노즐 헤드는 기액 2상 노즐 헤드이다. 흡기 파이프라인 상단은 파티션 선택 밸브를 통해 소화 본체의 가스 운송 파이프라인과 연결되고, 노즐 헤드의 액체 유입단은 하위 파이프라인에 연결된 액체 운송 파이프라인과 파티션 선택 밸브를 통해 소화 본체의 주 액체 운송 파이프라인과 연결된다. 본 고안은 에너지 저장 캐비닛의 리튬 이온 배터리 모듈과 배터리 클러스터의 배치 방식을 결합하여, 유효한 시간 내에 저장 캐비닛의 배터리가 열폭주로 발전하는 일이 발생하지 않도록 보장하고, 폭발에 의한 위험을 방지 또는 감소시킨다.The present invention is a fire extinguishing system for a lithium battery energy storage cabinet, in which a through hole is opened in the middle of the upper part of the side wall of each battery box, a nozzle head is installed to extend within the through hole, and the nozzle head is a gas-liquid two-phase nozzle head. The upper part of the intake pipeline is connected to the gas transport pipeline of the fire extinguishing body through the partition selection valve, and the liquid inlet end of the nozzle head is connected to the liquid transport pipeline connected to the lower pipeline and the main liquid transport pipe of the fire extinguishing body through the partition selection valve. connected to the line. The present invention combines the arrangement method of the lithium-ion battery module and battery cluster in the energy storage cabinet to ensure that the battery in the storage cabinet does not develop into thermal runaway within a valid time, and prevent or reduce the risk of explosion. I order it.
Description
본 고안은 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛, 특히 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium battery energy storage cabinet, particularly a fire extinguishing system for an energy storage cabinet.
리튬 배터리 에너지 저장 시스템은 40척 컨테이너를 캐리어로 사용하고, 컨테이너에는 다수의 배터리 클러스터가 있으며, 각 배터리 클러스터에는 다수의 리튬인산철 배터리 박스가 장착되어 있다. 고에너지 물질의 에너지 저장 배터리를 장기간, 여러 번 사용한 후에는, 배터리가 계속 노화되고, 시스템 안전 성능이 저하되어, 리튬 이온 배터리 또는 슈퍼 커패시터 내부에 단락 열폭주, 고온, 외력에 의한 압출, 펑크 등이 발생하는 경우, 배터리나 커패시터의 열팽창을 일으키기 쉽고 이는 폭발 및 연소의 원인이 되며, 각 배터리 클러스터를 신속 정확하게 모니터링하고 적시에 화재를 진압하기 위한 방법이 중점 과제가 된다.The lithium battery energy storage system uses 40 containers as carriers, and the containers have multiple battery clusters, and each battery cluster is equipped with multiple lithium iron phosphate battery boxes. After using an energy storage battery made of high-energy materials for a long period of time and multiple times, the battery continues to age, and the system safety performance deteriorates, resulting in short circuit, thermal runaway, high temperature, extrusion by external force, puncture, etc. inside the lithium-ion battery or supercapacitor. When this occurs, it is easy to cause thermal expansion of the battery or capacitor, which can cause explosion and combustion, and a method to quickly and accurately monitor each battery cluster and extinguish the fire in a timely manner becomes a key task.
본 고안의 목적은 저압이고, 더 신속 정확한 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a low-pressure, more rapid and accurate fire extinguishing system for lithium battery energy storage cabinets.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템으로서, 시스템 제어 본체, 소화 본체 및 파이프라인을 통해 소화 본체와 연결된 노즐 헤드를 포함하고, 소화 본체에는 비도전성의 액체 소화제 및 펌프가 설치되고, 그 특징은 다음에 있다. 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛에 다수의 배터리 클러스터가 장착되고, 각 배터리 클러스터에는 상하로 배열된 8개의 리튬인산철 배터리 박스가 제공되고, 각 배터리 박스 측벽 상단부 중간에 관통 구멍이 개설되고, 노즐 헤드는 관통 구멍 내에 연장되어 설치되고, 상기 노즐 헤드는 기액 2상 노즐 헤드이다. 하나의 배터리 클러스터마다 상방에 하나의 흡기 탐지기가 설치되고, 흡기 탐지기의 흡기구는 흡기 파이프라인과 연결되고, 흡기 파이프라인에는 8개의 하위 파이프라인이 설치되고, 각 하위 파이프라인 단부는 8개의 배터리 박스 측벽의 노즐 헤드의 흡기단과 각각 연결되고, 흡기 파이프라인 상단은 파티션 선택 밸브를 통해 소화 본체의 가스 운송 파이프라인과 연결되고, 노즐 헤드의 액체 유입단은 하위 파이프라인에 연결된 액체 운송 파이프라인과 파티션 선택 밸브를 통해 소화 본체의 주 액체 운송 파이프라인과 연결된다.In order to achieve the above-mentioned purpose, the present invention is a fire extinguishing system of a lithium battery energy storage cabinet, comprising a system control body, a fire extinguishing body, and a nozzle head connected to the fire extinguishing body through a pipeline, and the fire extinguishing body includes a non-conductive liquid fire extinguishing agent. and a pump are installed, the features of which are as follows. A lithium battery energy storage cabinet is equipped with a plurality of battery clusters, each battery cluster is provided with eight lithium iron phosphate battery boxes arranged up and down, a through hole is opened in the middle of the upper part of the side wall of each battery box, and the nozzle head is provided through the through hole. It is installed to extend within the hole, and the nozzle head is a gas-liquid two-phase nozzle head. One intake detector is installed at the top of each battery cluster, the intake port of the intake detector is connected to the intake pipeline, eight sub-pipelines are installed in the intake pipeline, and each sub-pipeline end is connected to eight battery boxes. They are each connected to the intake end of the nozzle head on the side wall, the upper part of the intake pipeline is connected to the gas transport pipeline of the fire extinguishing body through a partition selection valve, and the liquid inlet end of the nozzle head is connected to the liquid transport pipeline and partition to the lower pipeline. It is connected to the main liquid transport pipeline of the fire extinguisher body via a selector valve.
상기 노즐 헤드는 광각 분무 노즐 헤드이다.The nozzle head is a wide-angle spray nozzle head.
상기 액체 소화제는 퍼플루오로헥사논이다.The liquid fire extinguishing agent is perfluorohexanone.
상기 배터리 박스 상부에는 노즐 헤드에 의한 분사를 위한 캐비티가 제공되고, 노즐 헤드를 중심으로 한 당해 캐비티의 반경은 300 ㎜보다 작지 않다.A cavity for spraying by a nozzle head is provided at the top of the battery box, and the radius of the cavity centered on the nozzle head is not smaller than 300 mm.
노즐 헤드를 고정하는 배터리 박스 외측에는 노즐 헤드가 이후 회전하는 것을 방지하는 스토퍼가 장착되어 있다.A stopper is installed on the outside of the battery box that holds the nozzle head to prevent the nozzle head from rotating later.
상술한 방식을 채용한 후, 리튬 배터리 박스 내 배터리의 열팽창에 의해 방출된 자유 이온 입자, CO 농도 변화 및 비정상적인 온도 상승 데이터를 수집할 때, 먼저 흡기 파이프라인을 통해 각 배터리 클러스터 상방의 흡기 탐지기로 전송하고, 기액 2상 노즐 헤드의 가스 운송 파이프라인과 액체 운송 파이프라인은 파티션 선택 밸브를 통해 소화 본체와 각각 연결되고, 노즐 헤드의 가스 운송 파이프라인은 흡기 탐지기의 흡기 파이프라인과 공유된다. 본 고안은 하나의 배터리 클러스터를 하나의 소화 유닛으로 이용하고, 펌프를 사용하여 운송가능하여, 별도의 추가 압력이 필요없고, 소화제의 비축량도 대폭 감소하고, 노즐 헤드가 배터리 박스로 연장되어 기액 혼합 후 무화하여 분출하여, 배터리팩을 신속하게 냉각할 수 있어, 화재 진압 목적을 달성한다.After adopting the above-mentioned method, when collecting data on free ion particles released by the thermal expansion of the battery in the lithium battery box, changes in CO concentration, and abnormal temperature rise, first through the intake pipeline to the intake detector above each battery cluster. The gas transport pipeline and liquid transport pipeline of the gas-liquid two-phase nozzle head are respectively connected to the fire extinguishing body through a partition selection valve, and the gas transport pipeline of the nozzle head is shared with the intake pipeline of the intake detector. This design uses one battery cluster as one fire extinguishing unit and can be transported using a pump, so no additional pressure is needed, the stockpile of fire extinguishing agent is greatly reduced, and the nozzle head is extended to the battery box to mix gas and liquid. After atomizing and spewing out, the battery pack can be quickly cooled, thus achieving the purpose of fire suppression.
도 1은 본 고안의 구조의 개략도이다.
도 2는 본 고안의 흡기 파이프라인의 개략도이다.
도 3은 본 고안의 노즐 헤드 구조의 개략도이다.Figure 1 is a schematic diagram of the structure of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of the intake pipeline of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of the nozzle head structure of the present invention.
본 고안의 기술 내용, 구조적 특징, 달성되는 목적 및 효과를 구체적으로 설명하기 위하여, 이하 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.In order to explain in detail the technical content, structural features, objectives and effects achieved, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and attached drawings.
도 1을 참조하면, 본 고안은 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템으로서, 시스템 제어 본체, 소화 본체(1) 및 파이프라인을 통해 소화 본체(1)와 연결된 노즐 헤드(2)를 포함하고, 소화 본체(1)에는 비도전성의 액체 소화제 및 펌프가 설치되고, 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛에 다수의 배터리 클러스터가 장착되고, 각 배터리 클러스터에는 상하로 배열된 8개의 리튬인산철 배터리 박스(8)가 제공되고, 각 배터리 박스(8) 측벽 상단부 중간에 관통 구멍이 개설되고, 관통 구멍은 배터리 박스(8)의 측벽에 설치되어, 배터리 박스(8)의 측벽 상단부에 최대한 가깝게, 횡방향으로 중간에 배치되고, 노즐 헤드(2)는 관통 구멍 내에 연장하여 설치되고, 노즐 헤드(2)는 기액 2상 광각 분무 노즐 헤드이고, 노즐 헤드(2)는 배터리 박스 내의 분사 방향에 있고, 300 ㎜ 이내에 차단물이 없고, 노즐을 고정하는 배터리팩 외측은, 스토퍼를 장착하여, 노즐 헤드가 이후 회전하는 것을 방지할 필요가 있다. 각 배터리 클러스터 상방에는 하나의 흡기 탐지기(3)가 설치되고, 흡기 탐지기(3)의 흡기구는 흡기 파이프라인(4)과 연결되고, 흡기 파이프라인(4)에는 8개의 하위 파이프라인(41)이 설치되고, 각 하위 파이프라인(41) 단부는 8개의 배터리 박스(8) 측벽에 배치된 노즐 헤드(2)의 흡기단(21)에 각각 연결되고, 흡기 파이프라인 상단은 파티션 선택 밸브(5)를 통해 소화 본체(1)의 가스 운송 파이프라인(6)과 연결되고, 노즐 헤드(2)의 액체 유입단(22)은 하위 파이프라인에 연결된 액체 운송 파이프라인(7)과 파티션 선택 밸브(5)를 통해 소화 본체(1)의 주 액체 운송 파이프라인과 연결된다. Referring to Figure 1, the present invention is a fire extinguishing system of a lithium battery energy storage cabinet, comprising a system control body, a fire extinguishing body (1), and a nozzle head (2) connected to the fire extinguishing body (1) through a pipeline, and extinguishing the fire. A non-conductive liquid fire extinguishing agent and a pump are installed in the main body (1), a number of battery clusters are mounted in a lithium battery energy storage cabinet, and each battery cluster is provided with eight lithium iron phosphate battery boxes (8) arranged vertically. A through hole is opened in the middle of the upper part of the side wall of each battery box (8), and the through hole is installed in the side wall of the battery box (8), and is placed in the middle in the transverse direction as close to the upper part of the side wall of the battery box (8) as possible. The nozzle head (2) is installed to extend within the through hole, the nozzle head (2) is a gas-liquid two-phase wide-angle spray nozzle head, and the nozzle head (2) is in the spray direction within the battery box, and can block objects within 300 mm. Therefore, it is necessary to install a stopper on the outside of the battery pack that holds the nozzle to prevent the nozzle head from rotating later. One intake detector (3) is installed above each battery cluster, the intake port of the intake detector (3) is connected to the intake pipeline (4), and the intake pipeline (4) has eight sub-pipelines (41). is installed, each end of the lower pipeline (41) is connected to the intake end (21) of the nozzle head (2) disposed on the side wall of the eight battery boxes (8), and the upper part of the intake pipeline is connected to the partition selection valve (5) It is connected to the gas transport pipeline (6) of the fire extinguishing body (1), and the liquid inlet end (22) of the nozzle head (2) is connected to the liquid transport pipeline (7) connected to the lower pipeline and the partition selection valve (5). ) is connected to the main liquid transport pipeline of the fire extinguishing body (1).
사용할 때, 에너지 저장 캐비닛의 배터리 박스의 각 클러스터는 하나의 보호 유닛이며, 총 8개의 클러스터이고, 각 클러스터에는 8개의 배터리 박스가 있고, 소화 본체(1)의 가스 운송 파이프라인(6)과 액체 운송 파이프라인(7)은 하위 파이프라인을 통해 각 배터리 박스로 연결되고, 각 배터리 클러스터에는 평상시에 폐쇄된 파티션 선택 밸브(5)가 설치되고, 흡기식 탐지기(3)는 흡기 파이프라인(4)을 통해 클러스터의 각 배터리 박스(8)에 연결되고, 당해 클러스터의 각 배터리 박스 내의 가스를 흡기식 탐지기(3)로 흡입하여 집중 분석을 진행하고, 흡기식 탐지기(3)는 CAN 버스를 통해 화재 정보를 제어 본체로 전송한다. 제어 본체는 당해 배터리 클러스터의 가스 파이프라인과 액체 파이프라인의 파티션 선택 밸브(5)가 개방되도록 제어하고, 동시에 소화 본체(1)에 지령을 발송하여, 소화 본체(1)의 펌프가 시동되고, 공기와 소화제 퍼플루오로헥사논은 각각 가스 파이프라인과 액체 파이프라인을 통해 노즐 헤드(2)로 전달되며, 가스와 액체는 노즐 헤드(2) 내에서 혼합, 무화되어 화재가 발생한 배터리 박스(8)의 클러스터 내로 분사되어, 화재를 진압하는 동시에, 무화된 액체 입자의 큰 비표면적은, 열폭주 배터리의 열을 신속하게 흡수하여, 열폭주 배터리를 신속하게 냉각시킨다. 기액 2상 작용, 낮은 시스템 압력, 소화제의 무화 분사, 적은 소화제 용량은, 지속적인 분사 및 지속적인 억제를 충족시켜, 배터리의 2차 재점화를 방지할 수 있다.When in use, each cluster of battery boxes in the energy storage cabinet is one protection unit, a total of 8 clusters, each cluster has 8 battery boxes, the gas transport pipeline (6) of the fire extinguishing body (1) and the liquid The transport pipeline (7) is connected to each battery box through a sub-pipeline, a normally closed partition selection valve (5) is installed in each battery cluster, and the intake detector (3) is connected to the intake pipeline (4). It is connected to each battery box (8) in the cluster, and the gas in each battery box of the cluster is sucked into the intake detector (3) to conduct intensive analysis, and the intake detector (3) detects the fire through the CAN bus. Information is transmitted to the control body. The control body controls the partition selection valves (5) of the gas pipeline and liquid pipeline of the battery cluster to be opened, and simultaneously sends a command to the fire extinguishing body (1), so that the pump of the fire extinguishing body (1) is started, Air and the extinguishing agent perfluorohexanone are delivered to the nozzle head (2) through the gas pipeline and liquid pipeline, respectively, and the gas and liquid are mixed and atomized within the nozzle head (2) to cause the fire in the battery box (8) ) are sprayed into the cluster to extinguish the fire, while the large specific surface area of the atomized liquid particles quickly absorbs heat from the thermal runaway battery, quickly cooling the thermal runaway battery. The gas-liquid two-phase action, low system pressure, atomized spray of extinguishing agent, and small extinguishing agent capacity can meet continuous spraying and continuous suppression, preventing secondary re-ignition of the battery.
이상에서 서술한 바는 본 고안의 실시예에 불과하고, 본 고안의 권리범위를 제한하려는 것이 아니며, 본 고안의 설명 및 첨부 도면의 내용을 이용하여 이루어진 모든 동등한 구조 또는 동등한 공정으로의 변환이나, 또는 기타 관련 기술 분야에서 직접 또는 간접적으로 응용하는 것은, 모두 본 고안의 보호 범위 내에 포함된다.What has been described above is only an example of the present invention, and is not intended to limit the scope of the present invention. Any conversion to an equivalent structure or equivalent process made using the description of the present invention and the contents of the attached drawings, or any direct or indirect application in other related technical fields are all included within the scope of protection of the present invention.
1
소화 본체
2
노즐 헤드
21
노즐 헤드의 흡기단
22
노즐 헤드의 액체 유입단
23
노즐
3
흡기 탐지기
4
흡기 파이프라인
41
하위 파이프라인
5
파티션 선택 밸브
6
가스 운송 파이프라인
7
액체 운송 파이프라인
8
배터리 박스1 Digestion body
2 nozzle head
21 Intake end of nozzle head
22 Liquid inlet end of nozzle head
23 nozzle
3 intake detector
4 intake pipeline
41 Sub-pipelines
5 partition selection valve
6 Gas transportation pipelines
7 Liquid transport pipelines
8 battery box
Claims (5)
상기 노즐 헤드는 광각 분무 노즐 헤드인 것을 특징으로 하는 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템.According to claim 1,
A fire extinguishing system for a lithium battery energy storage cabinet, characterized in that the nozzle head is a wide-angle spray nozzle head.
상기 액체 소화제는 퍼플루오로헥사논인 것을 특징으로 하는 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템.According to claim 1,
A fire extinguishing system for a lithium battery energy storage cabinet, characterized in that the liquid fire extinguishing agent is perfluorohexanone.
상기 배터리 박스 상부에는 노즐 헤드에 의한 분사를 위한 캐비티가 제공되고, 노즐 헤드를 중심으로 한 당해 캐비티의 반경은 300 ㎜보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템.According to claim 1,
A fire extinguishing system for a lithium battery energy storage cabinet, characterized in that a cavity for spraying by a nozzle head is provided at the top of the battery box, and the radius of the cavity centered on the nozzle head is not smaller than 300 mm.
노즐 헤드를 고정하는 배터리 박스 외측에는 노즐 헤드가 이후 회전하는 것을 방지하는 스토퍼가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬 배터리 에너지 저장 캐비닛의 소화 시스템.
According to claim 1,
A fire extinguishing system for a lithium battery energy storage cabinet, characterized in that a stopper is installed on the outside of the battery box that fixes the nozzle head to prevent the nozzle head from rotating later.
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| KR2020220000973U KR20230002067U (en) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | Fire extinguishing system of lithium battery energy storage cabinet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230002067U true KR20230002067U (en) | 2023-10-30 |
Family
ID=88508038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020220000973U KR20230002067U (en) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | Fire extinguishing system of lithium battery energy storage cabinet |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR20230002067U (en) |
-
2022
- 2022-04-21 KR KR2020220000973U patent/KR20230002067U/en not_active Application Discontinuation
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