一种锂电池包及其自动干粉灭火装置的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池包用的自动干粉灭火装置，还涉及一种使用该自动干粉灭火装置的锂电池包。

背景技术：

随着新能源的开发利用以及电动汽车的推广，电池的使用越来越广泛。而传统电池具有很多缺点，主要表现为：使用寿命短、载能低、可靠性低、成组使用性能差等。目前，传统的动力型电池如铅酸电池，镍镉电池，燃料电池等已逐渐被淘汰，而最近发展起来的锂动力电池以其卓越的性能逐渐步入市场化和商业化的舞台，相比传统电池，其独特性能主要表现为：比能高、单体电压高、自放电率低、使用寿命长、无记忆效应、清洁无污染等。随着锂电池应用市场的不断扩大，锂电池的安全问题逐渐引起人们的关注。虽然动力锂电池具有诸多优点，然而因动力电池而发生火灾的事故不断发生，因而如何防止电池火灾的发生及火灾发生后如何更及时有效的进行灭火成为电池系统的研究重点。

关于灭火的问题，中国专利（申请公布号为CN102512775A）公开了一种汽车动力电池舱灭火系统，包括灭火装置、灭火剂输送管、热敏元件等。灭火装置可以采用储压式超细干粉灭火器，也可采用脉冲超细干粉灭火器。储压式灭火器里有充装气体，会存在气体泄漏的问题。但是储压式超细干粉灭火器可反复灌装超细干粉灭火剂。脉冲超细干粉灭火器没有充装气体，常压储存，不存在泄漏问题。但脉冲超细干粉灭火器为燃气型驱动，不可重复充装超细干粉灭火剂，为一次性灭火设备。灭火剂输送管的一端与灭火装置的喷口相连。热敏元件将电池包内的温度值传递给信号转换器，信号转换器对温度值进行判断。当温度值高于设定的阈值，信号转换器将温度值转换成灭火装置开启信号，并传递给灭火装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够兼有非储压式和储压式干粉灭火器优点的自动干粉灭火装置。同时本实用新型还提供一种使用该灭火装置的锂电池包。

为了实现以上目的，本实用新型中自动干粉灭火装置的技术方案如下：自动干粉灭火装置，包括用于干粉灭火剂的干粉缸，干粉缸上设有活塞腔与干粉缸内腔连通的活塞缸，活塞缸内导向密封装配有活塞，自动干粉灭火装置还包括在电池包内的温度超出临界值时用于驱动活塞向干粉缸的方向移动以使活塞缸内产生压缩气体的驱动机构，干粉缸上设有喷口及在正常状态下封闭所述喷口且在需要时可以自动打开的电磁阀。

所述活塞缸位于干粉缸的上部，所述喷口位于干粉缸的下部。

所述驱动机构包括与活塞传动连接的电动推杆。

所述电磁阀包括塞锥及与塞锥连接的电磁铁，塞锥具有与所述喷口在正常状态下密封配合的密封面。

所述塞锥呈棱柱状且具有四个首尾依次连接的密封面，其中两个相对的密封面的倾斜角度相同，另外两个相对的密封面的倾斜角度不相同。

本实用新型中锂电池包的技术方案如下：

锂电池包，包括自动干粉灭火装置，自动干粉灭火装置包括用于干粉灭火剂的干粉缸，干粉缸上设有活塞腔与干粉缸内腔连通的活塞缸，活塞缸内导向密封装配有活塞，自动干粉灭火装置还包括在电池包内的温度超出临界值时用于驱动活塞向干粉缸的方向移动以使活塞缸内产生压缩气体的驱动机构，干粉缸上设有喷口及在正常状态下封闭所述喷口且在需要时可以自动打开的电磁阀。

所述活塞缸位于干粉缸的上部，所述喷口位于干粉缸的下部。

所述驱动机构包括与活塞传动连接的电动推杆。

所述电磁阀包括塞锥及与塞锥连接的电磁铁，塞锥具有与所述喷口在正常状态下密封配合的密封面。

所述塞锥呈棱柱状且具有四个首尾依次连接的密封面，其中两个相对的密封面的倾斜角度相同，另外两个相对的密封面的倾斜角度不相同。

本实用新型的有益效果：本实用新型的灭火装置在应用到锂电池包内时，初始时，也即正常状态下，活塞处于活塞缸的靠外侧的位置，活塞缸内的空气处于未压缩状态。干粉缸内填充有干粉，塞锥在电磁阀的作用下与干粉缸紧密贴合，防止干粉泄漏。当温度传感器检测到电池包内的温度超出临界值时，控制系统控制活塞运行，活塞压缩空气，活塞缸内的空气处于压缩状态。当出现火焰时，电磁阀动作使喷口打开，干粉从干粉缸内喷出进行灭火。本实用新型的灭火装置，采用非储压式的结构，在需要灭火时，才压缩空气储压，不存在泄漏问题；同时，采用的是干粉缸，在使用完后，可以再次向干粉缸内填充干粉，可以重复利用，降低使用的成本。灭火装置兼有非储压式和储压式干粉灭火器优点，使用可靠，成本低。

附图说明

图1是本实用新型自动干粉灭火装置的结构示意图（活塞缸处于未压缩状态）；

图2是本实用新型自动干粉灭火装置的结构示意图（活塞缸处于压缩空气状态）；

图3是图1中的塞锥的结构示意图；

图4是图3的侧视图。

具体实施方式

本实用新型自动干粉灭火装置的实施例：如图1-4所示，自动干粉灭火装置，包括用于干粉灭火剂的干粉缸5，干粉缸5上设有活塞腔与干粉缸内腔连通的活塞缸4。干粉缸5的轴线沿上线方向延伸，其具有用于盛放干粉灭火剂的腔体。活塞缸4的轴线沿左右方向延伸，与干粉缸5的轴线垂直。活塞缸4的左端与干粉缸5的上部连接。活塞缸4内导向密封装配有活塞2，活塞2上设有O型密封圈3，活塞的右端传动连接有电动推杆1，以带动活塞在活塞缸内沿左右方向导向移动。电动推杆1作为在电池包内的温度超出临界值时用于驱动活塞向干粉缸的方向移动以使活塞缸内产生压缩气体的驱动机构。

干粉缸5上设有喷口，喷口位于干粉缸的右下侧。干粉缸5上还设有电磁阀7。在正常状态下电磁阀封闭喷口，防止干粉灭火剂漏出，且在需要时可以自动打开，以使干粉灭火剂可以从喷口处喷出。电磁阀设置有上下两个。电磁阀7包括塞锥9及与塞锥9连接的电磁铁，塞锥9具有与喷口在正常状态下密封配合的密封面。电磁铁通过电磁铁固定架6固定在干粉缸上，电磁铁为框架式直流电磁铁。塞锥由密封部92和连接部91两部分构成，连接部与电磁铁连接，塞锥9在电磁铁的弹簧8的作用下顶紧在喷口处，密封该喷口。连接部91设有连接孔911。塞锥9为铝合金包胶件，具有一定的弹性和密封性，与干粉缸紧密接触可提高干粉缸的密封性能。塞锥9的密封部92呈棱柱状且具有四个首尾依次连接的密封面及一个连接面，其中两个相对的密封面的倾斜角度相同，另外两个相对的密封面的倾斜角度不相同。具体地，按照塞锥在使用状态下的位置，定义四个密封面分别为上密封面922、下密封面923、前密封面925、后密封面924。连接面921是竖向平面，上密封面922相对连接面921的夹角为30度，下密封面923相对于连接面921的夹角为60度。左、右密封面对称设置，两者之间呈60度夹角。

本实用新型自动干粉灭火装置的工作原理如下：

初始时，电动推杆处于收缩状态，无行程，在干粉缸内填充ABC类超细干粉，塞锥在直流电磁铁的弹簧的作用下与干粉缸紧密贴合，防止干粉泄漏。当温度传感器检测到电池包内的温度超出临界值时，控制系统控制电动推杆1直线运行，推动活塞压缩空气，10s后停止运动。当出现火焰时，电磁铁通电拉动塞锥打开阀门，干粉从干粉缸内喷出进行灭火。塞锥截面做成30度和60度的斜面，目的是为了改变干粉喷射的方向，大部分的干粉将会通过30度斜面喷射出去。

本实用新型采用直流电动推杆和直流电磁铁的结合使用，提高了整个装置的自动化程度，直流电磁铁和直流电动推杆分别单独控制，在时间差的作用下可实现空气压缩和干粉喷射。整体结构简单紧凑，应用于电池模块内简单实用，并且可提高灭火效率。

本实用新型锂电池包的实施例，锂电池包包括电池模块及自动干粉灭火装置，自动干粉灭火装置与上述自动干粉灭火装置的结构相同，具体实施方式不再详述，可参考上述的内容。

在其它实施例中，活塞缸的轴线与干粉缸的轴线也可倾斜一定的角度设置，而不采用垂直设置，或者活塞缸也可竖向设置，或者活塞缸也可位于干粉缸的底侧。在其它实施例中，电动推杆也可由气缸代替，气缸的活塞杆伸入到活塞缸内。

本实施例中的塞锥的密封部为不规则的异形体，在其它实施例中，塞锥的密封部也可做成圆锥台状，或四棱锥状。