[发明专利]一种适用于封闭电池模块的灭火装置及方法

说明书

一种适用于封闭电池模块的灭火装置及方法，包括设置在封闭电池模块内的灭火剂管路和泄压管路，灭火剂管路与封闭电池模块连接处设置有单向阀，封闭电池模块内的泄压管路上设置有泄压装置，封闭电池模块外的泄压管路上设置有传感器，当发生火灾时，根据传感器信号通过灭火剂管路将灭火剂或复燃抑制剂喷射进封闭电池模块内，扑灭电池模块内火灾。根据传感器检测到的泄压管路中的高压气体或特殊气体信号控制灭火剂剂瓶将灭火剂或复燃抑制剂通过灭火剂管路喷射进封闭电池模块内，扑灭电池模块内火灾，有效避免了因灭火剂或复燃抑制剂进入封闭电池模块内引起的压力失衡，也有效避免了电池模块内部的压力积聚，避免电池模块爆炸事故发生。

技术领域

本发明属于电池安全技术领域，具体涉及一种适用于封闭电池模块的灭火装置及方法。

背景技术

随着储能行业和电动汽车行业的快速发展，锂离子电池产品的产量需要随之增长。根据预测，与2019年相比，全球2030年锂离子电池生产能力将会增长四倍，将达到1.3TWh。但锂离子电池不是本征安全体系，随着锂离子电池的大量使用，如果使用过程中缺乏有效的安全防护措施，发生安全性事故将是偶然中的必然。

近年来，国内外电动汽车自燃事故呈高发态势，锂离子电池储能系统也发生了多起安全事故，由此对锂离子电池安全防护领域的研究逐渐成为行业内关注的焦点。

通过对现有事故的分析，虽然无法彻底避免电池安全事故的发生，但可以通过以下几方面的努力，提升电池储能系统的安全性：(1)通过减少电池内部缺陷，消除故障根源；(2)防止可燃气体积聚，阻止电池发生爆炸；(3)采用高效隔离冷却系统，阻止电池热失控蔓延。

由于半开放式锂离子电池模块热管理困难，容易导致电池模块内部温度分布不均，电池不一致性加剧，影响电池模块使用寿命。因此越来越多的锂离子电池模块选择封闭式结构设计，采用液冷或相变材料等方式进行模块热管理。

封闭锂离子电池模块设计虽然有效解决了电池热管理问题，提高了电池使用寿命，但当模块内某一电池发生热失控形成火灾时，该结构也导致了灭火剂难以进入电池模块内部，无法实现对电池的快速彻底灭火。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种适用于封闭电池模块的灭火装置及方法，提高灭火效率，保证电池模块安全稳定运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种适用于封闭电池模块的灭火装置，包括设置在封闭电池模块内的灭火剂管路和泄压管路，灭火剂管路与泄压管路均穿出封闭电池模块，灭火剂管路与封闭电池模块连接处设置有单向阀，封闭电池模块内的泄压管路上设置有泄压装置，封闭电池模块外的泄压管路上设置有传感器。

本发明进一步的改进在于，封闭电池模块外的灭火剂管路连接有灭火剂瓶。

本发明进一步的改进在于，传感器连接有灭火装置控制系统，灭火装置控制系统与灭火剂瓶相连。

本发明进一步的改进在于，泄压装置为泄压阀或泄压膜片。

本发明进一步的改进在于，封闭电池模块外的泄压管路上设置有过滤网。

本发明进一步的改进在于，封闭电池模块外的泄压管路连接有排烟管道。

本发明进一步的改进在于，传感器为压力传感器、特殊气体传感器或压力开关。

本发明进一步的改进在于，泄压管路为多层结构。

本发明进一步的改进在于，封闭电池模块内设置预留空间，灭火剂管路和泄压管路设置在预留空间内，预留空间的长度为10～100mm。