[发明专利]一种锂电池箱灭火方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池、锂电池储能、电动汽车技术领域，尤其是一种电池箱灭火方法。

背景技术

本发明所述的锂电池是指锂金属电池和锂离子电池的统称，特别是目前广泛应用的锂合金金属氧化物为正极材料高性能锂离子蓄电池，包括三元材料、磷酸铁锂等锂离子电池。锂电池单体电芯能量有限，在实际使用过程中往往是通过串联和并联组成电池组，封装在电池箱内作为动力电池整体使用。

随着锂电池储能特别是锂电池在电动汽车动力方面实际应用的快速发展，伴随着越来越频繁的火灾事故，几乎所有的电动汽车火灾事件都与动力电池相关，锂电池储能电站和锂电池工厂恶性火灾事故也有发生。锂电池的能量密度高，是移动电源和储能的理想选择，目前的锂离子电池技术还不能做到使用过程中的绝对稳定安全，其主要安全隐患为电池使用过程中的热失控和热失控扩展。热失控是指单体蓄电池放热连锁反应引起电池自温升速率急剧变化的过热、起火、爆炸现象；而热失控扩展是指蓄电池包或系统内部的单体蓄电池或单体蓄电池单元热失控,并触发该蓄电池系统中相邻或其他部位蓄电池的热失控的现象。

锂电池发生热失控是一个持续的化学反应过程，在产生可燃气体爆喷、燃烧后其自身热失控过程并没有立即停止，即使在火情发生的第一时间启动灭火装置释放灭火剂将环境火情熄灭后，电池内部还在继续热失控反应，仍然存在复燃可能。锂电池箱内部由多只电池密集排列成组，单个电池发生热失控往往会引发热失控扩展，引起相邻电池发生热失控并相继产生爆喷、燃烧。如果电池箱内部发生火情，现有的灭火装置只进行一次灭火剂释放灭火，对于相继发生的火情则基本放弃火情扑灭操作。

发明专利申请号201310302644.1提供了一种利用火焰探测器探测并根据探测到的火情信号启动气体灭火装置的电动汽车自动灭火方法，这种方法依赖火焰探测器探测电池箱的火情，在电池热失控发生后造成明火燃烧的严重后果时才能够探测到并启动灭火；由于电池箱内部空间狭小，结构复杂，单一火焰探测器探测方式很容易造成漏报火情；如果电池箱内部电池发生复燃或者引发热失控扩展，则这种方法对后续发生的多次火情的发生基本没有灭火操作。

发明内容

本发明的目的在于克服目前传统灭火方式在锂电池箱火情控制中针对火情复燃和热失控扩展引发的多次火情发生无法控制的不足，提供一种多次释放灭火剂进行多次灭火的方法，可有效抑制火情复燃，防止热失控扩展再次引发的火情，大大降低由热失控引发的锂电池热失控连锁反应的风险，保护车辆驾乘人员的生命财产安全，尽量避免恶性事故的发生。

本发明所述的方法如下：

一种锂电池箱灭火方法，一旦电池箱内的电池因热失控发展引起火情，立即自动启动灭火装置释放灭火剂进行灭火，灭火剂分多次释放。

作为多次释放灭火剂时间间隔的第一种确定方法，电池箱内采用多种传感器实时采集锂电池箱的环境数据，传感器可以是但不限于特征气体传感器、温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器；利用所采集到的多项传感器数据实时进行复合判断，如果判断有火情发生，则启动灭火装置释放灭火剂进行灭火；如果在灭火之后的规定时间外采集到环境数据并判断火情再次发生或未被熄灭，则再次启动灭火装置释放灭火剂进行灭火；重复上一过程，直到火情被彻底熄灭。所述“如果在灭火之后的规定时间外采集到环境数据并判断火情再次发生或未被熄灭，则再次启动灭火装置释放灭火剂进行灭火”旨在：在灭火过程完成后预留一个灭火后环境状态的恢复时间，以消除灭火刚完成时因为环境参数尚未恢复而造成的火情误报。