[发明专利]用于抑制储能容器中的不良放热反应的系统

说明书

用于抑制储能容器中的不良放热反应的系统。一种储能系统包括：容器，构造成支撑多个电池单元；多个电池单元，设置在容器内并且由该容器支撑；试剂供应端口，附接至容器；以及管，设置在容器内并且具有封闭端和开口端。管的开口端与试剂供应端口流体连通。管包括易熔部分，该易熔部分设计成在低于管的另一部分的熔化或软化温度的温度下熔化或软化。加压放热反应抑制剂响应于管的易熔部分的熔化或软化经由管分配到容器内。

技术领域

本申请涉及抑制储能容器中的不良放热反应(例如，火灾或热失控)，并且更具体地，涉及抑制飞机上的电池中的不良放热反应。

背景技术

灭火系统通常使用加压流体(例如压缩气体)，当探测到不良放热反应时释放该加压流体。在一些自动灭火系统中，填充有压缩气体(例如，二氧化碳)的汽缸连接到一段易熔管。易熔管设计成在加热到足够高的温度时破裂，使得压缩气体在不良放热反应的位置处释放。这种系统可安装在工业机械、电气面板和装置以及车辆中。

飞机(尤其是商用客机)通常在货舱中配备有防火系统。典型的防火系统包括两个子系统：火灾探测系统和灭火系统。火灾探测系统包括一个或多个火灾探测器(例如，烟雾探测器)，并且灭火系统能够分配灭火剂。当在货舱中探测到火灾时，灭火剂释放并淹没货舱。灭火剂的释放可以响应于火灾探测器的探测而自动发生，或者替代地，可以响应于飞行员的手动干预(例如，在发出警告信号之后关闭开关)而发生。

当前的飞机保护涉及限定储能容器的包装规范或对货物内容物进行限制，以通过缓解初始事件来保护飞机。对于飞机电池，这些方法非常重并且对飞机造成性能损失。对于电池的货运，缓解需要航空公司和使用空运的制造商双方做出一定程度的承诺。当前协议难以实施。关于飞机上的储能容器的使用，有一些方法可用于抑制正在发生的火灾事件。然而，这些方法不足以用于抑制高能量密度电池(诸如锂离子电池)中正在发生的热失控事件。

发明内容

下文中公开的主题涉及用于抑制储能容器中的不良放热反应的系统。根据各种实施例，保护性系统集成为储能容器的结构部件。该系统包括布置在储能容器内的刚性管道，该刚性管道在储能容器内布线。刚性管道用作分配流体状态下的放热反应抑制非导电剂的装置。如本文中所使用的，术语“管道”是指多个管。这样的多个管可以与共同的试剂供应端口流体连通。刚性管道还可构造成为储能容器内的电气部件(诸如电池单元)提供支撑。

本文中提出的实施例包括附接到刚性管道或与该刚性管道集成的易熔部件。根据一个被动实施例，每个易熔部件覆盖管中的相应孔并且由具有比管的熔化温度低的熔化温度的材料制成。根据另一被动实施例，每个易熔部件是管的形成相应开口的整体相对较薄部分，由于相对较薄部分比管的相对较厚部分熔化更快。每个易熔部件的熔化允许将放热反应抑制流体分配到目标位置处以减轻火灾或热失控事件的传播(尤其是在飞机上，在加压的被占用体积内)。根据一个主动实施例，所选择的易熔部件电联接至电加热元件，以用于使得能够手动或自动起动易熔部件的熔化。根据另一混合实施例，该系统可以包括被动和可起动的易熔部件两者。这种混合实施例的一个好处是，用于分配放热反应抑制流体的方法的起动可以是被动的或电气的，从而允许冗余并减少故障。

根据多个实施例，易熔部件用于储能容器内的内部流体分配网络中，以用于将不导电的气体或液体放热反应抑制剂(下文中称为“放热反应抑制剂”)有针对性地释放至涉及或促成正在进行的火灾或热失控事件的区域。可选地，分配网络可以预充有放热反应抑制剂，以促进对放热反应的立即响应。在初始释放之后，放热反应抑制剂将继续从外部加压容器供应到分配网络。在所提出的一个实现方式中，易熔部件在遍及储能容器的若干位置处联接到基于电的致动部件，从而能够实现流体分配的引导起动，以用于减轻火灾或热失控事件向未涉及实体的传播。

尽管在下文中将详细描述用于抑制储能容器中的不良放热反应的系统的多个实施例，但是这些实施例中的一个或多个可以以下方面中的一个或多个为特征。