一种电池箱多相泡沫灭火装置及其灭火方法与流程

本发明涉及一种电池箱安全技术，特别涉及一种电池箱多相泡沫灭火装置及其灭火方法。

背景技术：

电池作为一种能量存储装置，在人们的生产生活中发挥中极为重要的作用。而随着现在社会对能源的需求和节能环保理念的普及，对电池的需求也越来越高，如新能源汽车对电池的存储量就提出了更高的要求，于是逐渐发展出了可以容纳一个或多个电池的装置-电池箱；电池箱能容纳和保护电池组，其结构设计需要保证在留有最大的容纳空间的同时满足足够的强度，为了节省安装空间，一般的电池箱外形为长方体结构。

但同时，电池箱也存在潜在危险，如锂电池组的电池箱，当电池中的电解液温度偏高时，一般在温度大于40℃时会击穿聚合物薄膜，慢慢引起燃烧或爆炸。当电池箱发生燃烧时，需要对燃烧的电池箱及时地进行灭火处理，以延迟火势蔓延或电池爆炸的时间，给人员逃离和财物转移提供有利时间。

现有针对电池箱的灭火装置仅是对电池箱的外部进行降温或隔离，且一般的灭火剂很难完全将电池组与空气完全隔离，达不到较好的阻燃效果，造成电池组内的燃烧仍然在进行，给生命和财物的安全带来隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有电池箱的灭火器是对电池箱的外部进行降温或隔离，且一般的灭火剂很难完全将电池组与空气隔离，所以很难达到较好的灭火效果的问题，提供一种电池箱多相泡沫灭火装置及其灭火方法，该灭火装置组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，将电池组与空气隔离，灭火效果好、延长火宅处置的时间。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电池箱多相泡沫灭火装置，包括气体装置、干粉装置和泡沫液装置，还包括用于气体、干粉和泡沫液混合的混合装置，所述混合装置分别与气体装置、干粉装置和泡沫液装置连通，将干粉、气体和泡沫液混合成气体泡沫灭火剂，所述混合装置与电池箱的内部空间通过灭火管路连通。

通过该灭火装置，能将气体、干粉和泡沫液混合，可组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，由于是半凝固状的泡沫物质，可以将电池组完全包住，将电池组与空气隔离，灭火效果好，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延、延长火宅处置时间的目的，为人员逃离和财物转移增加宝贵的时间。

作为优选，所述泡沫液装置包括液体装置，所述液体装置外接的管道上设有泡沫发生器。液体装置内的液体经泡沫发生器处理后变为泡沫液，再与气体和干粉混合，形成半凝固状的气体泡沫灭火剂。

作为优选，所述气体装置中的气体为惰性气体。利用惰性气体在空气中不易燃烧的特性，作为灭火剂时不燃烧、不助燃，在于泡沫液结合后有利于将电池箱与空气隔离，起到阻燃的作用。

作为优选，所述气体装置中的气体为空气、CO2、N2和七氟丙烷中的一种、或多种按比例混合成的混合气体。利用空气、CO2、N2和七氟丙烷中的一种、或多种混合成的混合气体，在与泡沫液混合后形成不同特性的灭火剂，起到不同程度的阻燃效果，用户可根据已有的原材料制备灭火剂，起到资源合理利用的效果。

作为优选，所述混合装置包括分流装置，用于将泡沫液和气体混合并分流，在分流装置上设有多个喷口。利用分流装置的腔体进行泡沫液和气体的混合操作，并通过分流装置上设置的多个喷口将混合后的半凝固状的气体泡沫灭火剂送入到电池箱中，迅速将电池组包裹住，达到灭火和阻燃的效果。

作为优选，分流装置的每个喷口均配设有喷口阀，所述喷口阀上配设有喷口阀控装置。在分流装置的喷口配设喷口阀，通过对喷口阀开闭的调节来实现灭火剂的喷出，可通过手动开闭喷口阀，也可通过自动控制器控制喷口阀开闭实现电池箱的自动灭火控制。

作为优选，所述分流装置的喷口与灭火管路连通，所述灭火管路的另一端伸入到电池箱内。将分流装置的喷口与灭火管路连通，将半凝固状的气体泡沫灭火剂通过灭火管路送入到电池箱中。

作为优选，所述灭火管路包括多根灭火支管，多根所述灭火支管的出口均匀布置于电池箱的底板上。将灭火支管均匀布置于电池箱底板，将该灭火装置的灭火剂均匀通入电池箱底部并向上覆盖电池组，达到快速灭火的目的。

作为优选，所述灭火管路包括多根灭火支管，多根所述灭火支管的出口均匀布置于电池箱箱壁上，对电池组形成包围结构。将灭火支管均匀布置于电池箱箱壁上，将灭火装置的灭火剂均匀通入电池箱内，并能迅速将电池组包裹住，隔绝电池组与空气的接触，达到快速灭火的目的、保障生命财产安全。

作为优选，该灭火装置还包括温度监测系统，所述温度监测系统包括伸入电池箱并与电池的正极和/或负极接触的感温元件。温度监测系统中用感温元件直接与电池的正极和/或负极接触，以保证测得的电池温度准确。

作为优选，所述感温元件为感温电缆，所述感温电缆与电池箱内的所有电池组的正极和负极依次连接。采用感温电缆与电池箱内的电池依次连接，对电池桩头的温度进行监控，只要存在一点异常，即发出警报，及时通过降温装置降温处理。

作为优选，所述感温电缆为可恢复式感温电缆。可恢复式感温电缆包括热敏材料绝缘的钢丝，当电池箱内的电池温度发生变化时，感温电缆的钢丝导线间电阻发生变化，在电阻变化达到设定的报警阀值时，探测器发出火灾报警信号，感温电缆本身的结构并未损坏，可持续使用；对应于电池箱的结构，采用可恢复式感温电缆能重复使用，节约成本，而配合电池箱的降温装置，让电池不至于严重损坏而继续使用时，也不用更换感温电缆，不用重复布置感温电缆在电池箱内与电池的接触形式，提高工作效率。

作为优选，所述感温元件为热电偶或热电阻。

作为优选，所述感温元件的报警温度为40-80℃中的一个值或大于80℃。根据现有经验，电池温度小于40℃时可正常工作，在40-60℃时为可进行物理降温处理使其仍然能继续正常工作的温度，而当电池温度大于60℃时，将产生燃烧的可能，所以将感温元件的报警温度设为40-80℃或大于80℃报警，便于判断电池的具体情况，以便选择降温或灭火处理。

作为优选，该灭火装置还包括控制系统，所述控制系统分别与温度监测系统、泡沫液装置、干粉装置和气体装置相连，当温度监测系统将温度数据反馈到控制系统并显示异常时，控制系统控制降温或灭火操作。将控制系统引入该灭火装置，能实现对温度的自动监控、报警及自动进行降温或灭火的操作过程，无需专人操作，大大提高电池箱使用的安全性和稳定性，节约使用成本。

一种电池箱多相泡沫灭火装置的灭火方法，包括以下步骤：

A、温度监测系统监测电池的实时温度监测数据，并将监测数据传给控制系统；

B、当控制系统得到电池温度异常时，判断电池为升温状态或者燃烧状态；

C、控制系统打开泡沫液装置向电池箱内通入泡沫液降温，或者打开通道实现泡沫液、干粉和气体的混合，并将混合后的灭火剂通过输送至电池箱内进行灭火；

D、泡沫液与电池接触降温，或者混合后半凝固状的灭火剂覆盖电池，隔绝电池与空气的接触，实现灭火。

该灭火装置的灭火方法能通过控制系统实现全程自动监控和自动灭火的过程，保证电池箱的安全使用，确保生命和财物安全；通过设置温度监测系统的报警温度值，能在电池发生损坏的初始状态就开始进行降温或灭火处理，灭火效果好，能防范电池箱剧烈燃烧后才开始进行灭火处理带来的重大安全隐患。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过该灭火装置，能将气体、干粉和泡沫液混合，可组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，将电池组与空气隔离，灭火效果好、延长火宅处置的时间；

2、利用惰性气体在空气中不易燃烧的特性，作为灭火剂时不燃烧、不助燃，在于泡沫液结合后有利于将电池箱与空气隔离，起到阻燃的作用；而利用空气、CO2、N2和七氟丙烷中的一种、或多种混合成的混合气体，在与泡沫液混合后形成不同特性的灭火剂，起到不同程度的阻燃效果，用户可根据已有的原材料制备灭火剂，起到资源合理利用的效果；

3、利用通过分流装置上设置的多个喷口将混合后的半凝固状的气体泡沫灭火剂分成多管路送入到电池箱中，对电池组形成包围结构，灭火剂能迅速将电池组包裹住，隔绝电池组与空气的接触，达到快速灭火的目的、保障生命财产安全；

4、温度监测系统中用感温元件直接与电池的正极和/或负极接触，保证测得的电池温度准确性；而将控制系统引入该灭火装置，能实现对温度的自动监控、报警及自动进行降温或灭火的操作过程，无需专人操作，大大提高电池箱使用的安全性和稳定性，节约使用成本。

5、该灭火装置的灭火方法能通过控制系统实现全程自动监控和自动灭火的过程，保证电池箱的安全使用，确保生命和财物安全；通过设置温度监测系统的报警温度值，能在电池发生损坏的初始状态就开始进行降温或灭火处理，灭火效果好，能防范电池箱剧烈燃烧后才开始进行灭火处理带来的重大安全隐患。

附图说明：

图1为本发明的电池箱多相泡沫灭火装置的结构组成图。

图2为实施例中电池箱多相泡沫灭火装置的结构组成图。

图3为实施例中灭火装置的结构示意图。

图4为实施例中灭火管路的结构布置图。

图5为另一实施例中灭火管路的结构布置图。

图中标记：1-电池箱，2-气体装置，201-气瓶，3-干粉装置，301-干粉瓶，4-泡沫液装置，401-液瓶，402-泡沫液存储瓶，5-控制系统，6-温度监测系统，7-泡沫发生器，8-控制器，801-喷口阀控装置，9-分流装置，901-喷口，10-压力表，11-灭火装置箱，12-灭火管路，1201-灭火支管，1202-朝上喷口，1203-侧向喷口，1204-朝向喷口。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1和图3所示，本实施例的电池箱降多相温泡沫灭火装置，包括气体装置2、干粉装置3和泡沫液装置4，还包括用于气体、干粉和泡沫液混合的混合装置，所述混合装置分别与气体装置、干粉装置和泡沫液装置连通，将干粉、气体和泡沫液混合成气体泡沫灭火剂，所述混合装置与电池箱1的内部空间通过灭火管路连通。

通过该灭火装置，能将气体、干粉和泡沫液混合，可组成半凝固状的气体泡沫灭火剂，并通过灭火管路直接通入电池箱内，将电池组覆盖或包裹住，由于是半凝固状的泡沫物质，可以将电池组完全包住，将电池组与空气隔离，灭火效果好，达到阻止电池燃烧的热量向外蔓延、延长火宅处置时间的目的，为人员逃离和财物转移增加宝贵的时间。

实施例2

本实施例中，根据实施例1所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，所述泡沫液装置4包括液体装置，如图2所示，本实施例为液瓶401和泡沫液存储瓶402，在液瓶401和泡沫液存储瓶402连通的管道上设有泡沫发生器7。在需要灭火时，首先利用泡沫液存储瓶402中的泡沫液，可以在同时或泡沫液存储瓶402中的泡沫液用完时，启动液瓶401内的液体经泡沫发生器7处理后变为泡沫液，对泡沫液存储瓶402进行补充，保证有充足的泡沫液与气体和干粉混合，形成半凝固状的气体泡沫灭火剂。

进一步地，当检测到电池箱内电池的温度低于40℃时，电池可正常工作；当电池的温度在40-60℃时，可进行物理降温处理，使电池温度恢复后仍然能继续正常工作，所以在检测到电池的温度处于40-60℃时，可只用将泡沫液装置4中的泡沫液充入电池箱内对电池进行降温处理，无需使用灭火剂。

实施例3

如图1和图3所示，根据实施例1所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，本实施例的气体装置2为气瓶201，气瓶201中的气体为惰性气体。利用惰性气体在空气中不易燃烧的特性，作为灭火剂时不燃烧、不助燃，在于泡沫液结合后有利于将电池箱与空气隔离，起到阻燃的作用。

进一步地，本实施例气瓶201中的气体为空气、CO2、N2和七氟丙烷中的一种、或多种按比例混合成的混合气体。利用空气、CO2、N2和七氟丙烷中的一种、或多种混合成的混合气体，在与泡沫液混合后形成不同特性的灭火剂，起到不同程度的阻燃效果，用户可根据已有的原材料制备灭火剂，起到资源合理利用的效果。

实施例4

如图3所示，根据实施例1至3之一所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，本实施例的混合装置包括分流装置9，用于将泡沫液和气体混合并分流，在分流装置9上设有多个喷口901。利用分流装置的腔体进行泡沫液和气体的混合操作，并通过分流装置上设置的多个喷口将混合后的半凝固状的气体泡沫灭火剂送入到电池箱中，迅速将电池组包裹住，达到灭火和阻燃的效果。

进一步地，分流装置9的每个喷口901均配设有喷口阀，所述喷口阀上配设有喷口阀控装置801。在分流装置的喷口配设喷口阀，通过对喷口阀开闭的调节来实现灭火剂的喷出，可通过手动开闭喷口阀，也可通过自动控制器控制喷口阀开闭实现电池箱的自动灭火控制。

具体地，如图4和图5所示，所述分流装置的喷口901与灭火管路12连通，所述灭火管路12的另一端伸入到电池箱1内。将分流装置的喷口与灭火管路连通，将半凝固状的气体泡沫灭火剂通过灭火管路送入到电池箱中

实施例5

如图1至图4所示，根据实施例3所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，本实施例的灭火管路12包括多根灭火支管1201，多根所述灭火支管1201的出口均匀布置于电池箱1的底板上，如图4所示，本实施例中，设置于电池箱底板上的灭火支管1201的出口为朝上喷口1202。将灭火支管均匀布置于电池箱底板，将该灭火装置的灭火剂均匀通入电池箱底部并向上覆盖电池组，达到快速灭火的目的。

实施例6

如图1至图5所示，根据实施例3所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，本实施例的灭火管路12包括多根灭火支管1201，多根所述灭火支管1201的出口均匀布置于电池箱1箱壁上，对电池组形成包围结构；如图5所示，灭火支管1201分散于电池箱的周围，其末端分别有朝上喷口1201、侧向喷口1203和朝下喷口1204，对电池形成包围式的灭火剂填充，灭火速度极快。将灭火支管均匀布置于电池箱箱壁上，将灭火装置的灭火剂均匀通入电池箱内，并能迅速将电池组包裹住，隔绝电池组与空气的接触，达到快速灭火的目的、保障生命财产安全。

实施例7

图2至图5所示，根据实施例1至实施例6之一所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，该灭火装置还包括温度监测系统6，所述温度监测系统6包括伸入电池箱1并与电池的正极和/或负极接触的感温元件。温度监测系统中用感温元件直接与电池的正极和/或负极接触，以保证测得的电池温度准确。

本实施例中，所述感温元件为感温电缆，所述感温电缆与电池箱1内的所有电池组的正极和负极依次连接。采用感温电缆与电池箱内的电池依次连接，对电池桩头的温度进行监控，只要存在一点异常，即发出警报，及时通过降温装置降温处理。

进一步地，本实施采用的感温电缆为可恢复式感温电缆。可恢复式感温电缆包括热敏材料绝缘的钢丝，当电池箱内的电池温度发生变化时，感温电缆的钢丝导线间电阻发生变化，在电阻变化达到设定的报警阀值时，探测器发出火灾报警信号，感温电缆本身的结构并未损坏，可持续使用；对应于电池箱的结构，采用可恢复式感温电缆能重复使用，节约成本，而配合电池箱的降温装置，让电池不至于严重损坏而继续使用时，也不用更换感温电缆，不用重复布置感温电缆在电池箱内与电池的接触形式，提高工作效率。

实施例8

如图2所示，根据实施例1至实施例6之一所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，本实施例的感温元件为热电偶或热电阻。

本实施例中，所述感温元件的报警温度为40-80℃中的一个值或大于80℃。根据现有经验，电池温度小于40℃时可正常工作，在40-60℃时为可进行物理降温处理使其仍然能继续正常工作的温度，而当电池温度大于60℃时，将产生燃烧的可能，所以将感温元件的报警温度设为40-80℃或大于80℃报警，根据电池的具体温度情况，可以便选择降温或灭火处理，降温时，直接使用泡沫液充入电池箱，需要灭火时，将泡沫液、干粉和气体混合后的半凝固状的气体泡沫灭火剂充入电池箱中进行灭火处理。

实施例9

如图2至图5所示，根据实施例7所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置，该灭火装置还包括控制系统5，所述控制系统5分别与温度监测系统6、泡沫液装置4、干粉装置3和气体装置2相连，当温度监测系统6将温度数据反馈到控制系统5并显示异常时，控制系统5控制降温或灭火操作。将控制系统引入该灭火装置，能实现对温度的自动监控、报警及自动进行降温或灭火的操作过程，无需专人操作，大大提高电池箱使用的安全性和稳定性，节约使用成本。

实施例10

将实施例7所述的电池箱降多相温泡沫灭火装置用于灭火时，其灭火过程包括两种方式，电池箱只需降温处理时：

A、温度监测系统监测电池的实时温度监测数据，并将监测数据传给控制系统；

B、当控制系统得到电池温度异常时，判断电池为升温状态，若温度处于40-80℃中的一个值，此时可以判断电池并未燃烧，处于温度异常期内；

C、控制系统打开泡沫液装置向电池箱内通入泡沫液降温；

D、泡沫液与电池接触或包围，将电池温度降至正常使用的温度，40℃以下。

当电池箱需要灭火处理时：

A、温度监测系统监测电池的实时温度监测数据，并将监测数据传给控制系统；

B、当控制系统得到电池温度异常时，判断电池为燃烧状态，即电池温度大于80℃，此时判断电池处于燃烧状态；

C、控制系统打开通道实现泡沫液、干粉和气体的混合，并将混合后的灭火剂通过输送至电池箱内进行灭火；

D、混合后半凝固状的灭火剂覆盖电池，隔绝电池与空气的接触，实现灭火。

该灭火装置的灭火方法能通过控制系统实现全程自动监控和自动灭火的过程，保证电池箱的安全使用，确保生命和财物安全；通过设置温度监测系统的报警温度值，能在电池发生损坏的初始状态就开始进行降温或灭火处理，灭火效果好，能防范电池箱剧烈燃烧后才开始进行灭火处理带来的重大安全隐患。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。