一种锂离子电池箱专用气体灭火装置及灭火实现方法与流程

本发明涉及一种灭火装置，特别是涉及一种锂离子电池箱专用气体灭火装置及灭火实现方法。

背景技术：

近年来，在政策的催化下，我国新能源汽车产业超速发展，目前市场上的动力电池企业也在快速发展。现阶段锂离子电池特性决定了锂电池自燃、爆炸等情况，尤其是有些小电池生产企业电池质量更无法保证，给电池本身、车辆及人员均造成安全隐患。针对锂离子电池火灾现状，部分企业也研发了扑救锂离子电池火灾的灭火装置，并逐步在电动汽车锂离子电池箱上进行探索性地应用。根据灭火装置在电动汽车上实际应用情况及车辆生产企业、用户反馈意见，发现现有灭火装置主要存在以下不足和问题：一是气溶胶、干粉灭火剂属于非洁净灭火剂，灭火剂释放后会有残留物，部分灭火剂还会对锂电池造成一定的腐蚀损坏；二是热气溶胶灭火装置、干粉灭火装置动作后，释放的热气溶胶灭火剂、干粉灭火剂不能有效降低电池箱内温度，无法有效抑制电池热失控和火灾的发展。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了一种锂离子电池箱专用气体灭火装置及灭火实现方法，具体技术方案是，一种锂离子电池箱专用气体灭火装置，包括气体灭火剂容器、定压释放机构、进气锁紧装置、产气驱动器、产气剂、引发器，火灾探测器及锂离子电池箱，其特征在于：气体灭火剂容器的箱体上设有灭火剂充装口安装可开启的进气锁紧装置、设有灭火剂释放口安装定压释放机构，产气驱动器伸入气体灭火剂容器的箱体内并密封固定于箱体上，气体灭火剂容器的箱体内充满气体灭火剂。

所述的产气驱动器包括装有产气剂的驱动腔体，该驱动腔体底端设有出气口安装定压开启机构，驱动腔体上端有泄压口设置安全泄放装置，引发器的一端从驱动腔体顶端伸入驱动腔体内、另一端位于气体灭火剂容器的箱体外与电器连接件连接，驱动腔体内设置有过滤冷却装置，释放反馈装置安装在气体灭火剂容器的箱体外并与引发器的另一端连接，电器连接件连接锂离子电池箱内的火灾探测器，通过铝膜包覆技术，将产气驱动器内的所有部件及产气剂进行完全包覆。

所述的定压释放机构，包括连接管、开启装置及多喷口喷管，开启装置又包括定压膜片、压环和锁紧部件，定压膜片通过压环及锁紧部件紧固在灭火剂释放口，连接管连接开启装置并固定于气体灭火剂容器的箱体上，多喷口喷管与连接管连接并固定于锂离子电池箱内。

所述的火灾探测器，集成有温度传感器、颗粒传感器、气体传感器，可以探测锂离子电池箱内的气体浓度、烟气颗粒、温升和火焰信号，其设置于锂离子电池箱内并与产气驱动器的电器连接件连接。

所述的释放反馈装置为热敏开关，产气驱动器产气时，热敏开关受所产生的气体作用动作，输出触点信号。

所述的过滤冷却装置为内装有吸热剂的装置。

所述的定压开启机构为膜片，其膜片承受压力与产气剂所产生的高压气体设定释放压力相同，当产气剂所产生的高压气体压力等于膜片承受压力时，膜片破裂，气体排入气体灭火剂容器的箱体内。

所述的安全泄放装置为泄压膜片，承受压力为保证产气驱动器安全的最大压力，当产气剂所产生的高压气体压力过高时，大于等于泄压膜片承受压力时，泄压膜片破裂，气体排入气体灭火剂容器的箱体内。

灭火实现方法包括以下步骤，①火灾探测器探测锂离子电池箱内是否有火灾信号，无火灾信号，锂离子电池箱专用气体灭火装置无动作；有火灾信号，当火灾探测器探测到探测锂离子电池箱内的气体浓度、烟气颗粒、温升和火焰信号中的任一种信号时，发出火灾预警信号，当火灾探测器探测到上述信号中的两种或两种以上信号时，发出火警信号，联动产气驱动器中引发器动作；②产气剂在产气驱动器的驱动腔体内燃烧，产生高温、高压气体，高温、高压气体经过滤冷却装置吸热后进入气体灭火剂容器的箱体内。同时，释放反馈装置向控制中心发出引发器动作信息；③当高温、高压气体的温度、压力达到开启设定值时，开启装置的定压膜片破裂；④气体灭火剂进入定压释放机构的连接管至多喷口喷管向锂离子电池箱内喷洒，完成灭火。

本发明的有益效果是，正常情况下灭火剂容器内部压力低，体积小、造型随意、能够在锂离子电池箱出现火情时第一时间对锂离子电池箱实施有效灭火，灭火剂释放后不会有残留物，不会对锂离子电池造成一定的腐蚀损坏，监管人员能够随时掌握灭火装置的动态，能够对灭火装置的状态进行监测和处理。

附图说明

图1是本发明的剖视示意图；

图2是本发明安装于锂离子电池箱上的示意图；

图3是本发明实现灭火的步骤流程图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种锂离子电池箱专用气体灭火装置，包括气体灭火剂容器1、定压释放机构3、进气锁紧装置4、产气驱动器5、产气剂6、引发器7，气体灭火剂容器1的箱体上设有灭火剂充装口安装可开启的进气锁紧装置4、设有灭火剂释放口安装定压释放机构3，产气驱动器5伸入气体灭火剂容器1的箱体内并密封固定于箱体上，气体灭火剂容器1的箱体内充满气体灭火剂2。

定压释放机构3，包括连接管301、开启装置302及多喷口喷管303，开启装置302又包括定压膜片、压环和锁紧部件，定压膜片通过压环及锁紧部件紧固在灭火剂释放口，连接管301连接开启装置302并固定于气体灭火剂容器1的箱体上，多喷口喷管303与连接管301连接并固定于锂离子电池箱内，多喷口喷管303开有数个小孔，单孔直径为2mm，开孔位置为，多喷口喷管303上部和侧面，两两交错布置，开孔数量、大小和位置保证灭火剂均匀分布至电池箱内的不同位置，达到全淹没灭火的效果，多喷口喷管303也可采用多个喷嘴代替。

气体灭火剂容器1安装在电池箱9外，多喷口喷管303伸入电池箱9内，所述气体灭火剂容器1的安装位置不局限于此，例如也可以内置于电池箱9内。

产气驱动器5包括装有产气剂6的驱动腔体501，该驱动腔体501底端设有出气口，该出气口处固定定压开启机构506；所述引发器7的一端从驱动腔体501顶端伸入驱动腔体501内，引发器7的另一端位于气体灭火剂容器1外箱体外与与引发器7的另一端连接，所述驱动腔体501内还设置有过滤冷却装置502，通过该过滤冷却装置502对产生的气体进行过滤和冷却，除此，也可以在驱动腔体501内装吸热剂，利用吸热剂充分吸热，降低所产生的气体的温度。驱动腔体501的出气口释放的气体的最高温度不大于100℃，产气压力为1.0mpa。通过铝膜包覆技术，将驱动腔体501内的部件、产气剂6等进行完全包覆，使其与气体灭火剂2有效隔离，防止灭火剂腐蚀驱动腔体501内部件及产气剂6等，驱动腔体501还设有泄压口，该泄压口处设置有安全泄放装置503，释放反馈装置505安装在气体灭火剂容器1的箱体外并与引发装置7的另一端连接，产气驱动器5产气时联动释放反馈装置505动作，使其输出反馈信号，释放反馈装置505为热敏开关，该热敏开关的动作温度为120℃，产气驱动器5动作后产生高压、高温气体，热敏开关在高温气体作用下动作，输出触点信号，表示灭火剂正常释放。

所述火灾探测器8集成有温度传感器、颗粒传感器、气体传感器等，可以探测锂离子电池箱9内的气体浓度、烟气颗粒、温升和火焰信号，其设置于锂离子电池箱9中。

如图3所示，当火灾探测器8探测到上述信号中的其中一种信号时，发出火灾预警信号；当火灾探测器8探测到上述信号中的两种或两种以上信号时，发出火警信号，联动引发器7动作，所述气体灭火剂容器1上安装有释放反馈装置505，该释放反馈装置505与引发器7均连接该电器连接件504，通过电器连接件504与远端监控装置连接，在火灾探测器8探测到火情时，引发器7被触发。

实施例，

气体灭火剂容器1呈长方体结构，由上、下两部分壳体焊接而成，产气驱动器5固定在上部壳体内侧，气体灭火剂容器1的下部壳体设有灭火剂充装口和灭火剂释放口。气体灭火剂容器1的设顶定压力为1.5mpa，novec1230气体灭火剂2通过所述灭火剂充装口进行充装，充装后用可开启的密封的进气锁紧装置4密封。novec1230气体灭火剂2的工作温度范围为-40℃～120℃，气体灭火剂容器1内压力为novec1230气体灭火剂2的饱和蒸气压，20℃时novec1230气体灭火剂2的饱和蒸气压约为0mpa，novec1230气体灭火剂2的沸点温度49℃，凝固点温度-108℃，故低温-40℃时，novec1230灭火剂不会发生凝固，产气剂6是中性无机盐、活泼金属粉末、安定剂等的混合体。

产气驱动器5的外形为圆柱形，当引发装置7被触发时，驱使驱动腔体501内的产气剂6燃烧产生高压气体，高温、高压气体经过滤冷却装置502吸热后进入气体灭火剂容器1的箱体内，同时，释放反馈装置505向控制中心发出引发器7动作信息；当高温、高压气体的压力达到开启设定值1.0mpa时，开启装置302的定压膜片破裂；novec1230气体灭火剂2进入定压释放机构3的连接管301至多喷口喷管303向锂离子电池箱内喷洒，完成灭火，达到扑灭锂离子电池箱9内火灾的目的。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种锂离子电池箱专用气体灭火装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。