一种动力电池箱的灭火装置及汽车的制作方法

本发明涉及动力电池箱的消防安全，具体涉及一种动力电池箱的灭火装置及汽车。

背景技术：

伴随着我国汽车行业的发展，其排放法规、经济性、安全性越来越受到重视，绿色环保节能电池汽车及其配套产业，已成为汽车行业的朝阳产业，传统车企与造车新势力纷纷致力于电动汽车的研发与销售。随着新能源汽车产销量持续的高增长，动力电池生产的快速扩能，企业生产制造水平参差不齐，使得近期电动汽车安全事故凸显，对人身和财产安全形成了很大威胁，对电动汽车的发展造成了负面影响。电动汽车的安全性问题已然成为万众关注焦点，将影响企业和市场的命运。电池安全性也是用户当下购车最为关心的前提，同时也是媒体舆论争相关注的焦点。

电动汽车采用动力电池给车辆进行供电，由于锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长等优点，因此被广泛采用。单体电池的电压和容量都很小，因此在电动汽车上通常采用单个或多个电池单体，通过串、并联方式组成电池组，并装置在电池箱内。但是由于单体电池生产制造工艺、电池成组集成设计制造等因素，单体电池、电池组的安全性不可避免存在一些差异，当其电气性能、机械性能、电化学、防护等发生失效后，可能存在电池热失控和热扩散等风险。尤其是三元材料（ncm）锂离子电池的大规模应用，以及523、622、811等材料体系镍含量的不断提升。更为严重的是，这些可能发生的热失控和热扩散有可能导致不可控的电池箱起火燃烧，最高温度可能超过850℃，甚至导致瞬间爆燃或爆炸、有毒污染气体产生、车辆损毁以及人员伤亡等。然而目前市场上电动车烧车问题频发，还没有对上述问题进行有效解决的技术手段。

一方面电动汽车在行驶过程中，所处的运行环境非常复杂，即使正常行驶或充电时，电池箱内部的电池组也会产生热量，环境温度越高其发热量越大；另一方面电动汽车电池组出现过充电/放电、内短路、析锂、老化以及安全事故（如碰撞、跌落、穿刺、火灾等）等现象，也可能导致车辆发生火灾事故。这些危险危及驾乘人员和周围人群的生命安全，可能造成车辆及其他物资财产重大损失，并对环境造成一定程度影响。

同时新能源汽车产业发展规划指出，电动汽车的电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散进而导致乘员舱发生危险之前5min，应提供一个热事件报警信号。其目的是通过一定的延时，确保驾乘人员有充足的逃离时间，保障人员的生命安全。电动汽车电池箱一旦出现热失控和热扩散，若消防不及时，车辆大多会燃烧殆尽，即便是采用消防实施灭火，灭火时间一般都长达数小时，效率极低。

为确保人身财产安全，目前，现有电动汽车只配有传统的手持式小型干粉灭火器，部分车型只设有烟感温感等火灾探测报警装置，但是没有有效的灭火系统和配套的实施装置。一方面，对于电池箱热失控或热扩散而引起的火灾，由于电池箱大多数布置在车辆地板下，采用ip67防护，其自身存在燃烧方向不确定性（如爆燃、爆炸等）、燃烧持久性、灭火可操作性差等诸多问题。另一方面，由于电池箱内部空间狭小，很难预置大型灭火剂罐，即便是采用了小型气溶胶等灭火介质，由于其压力衰减快、灭火剂降温速率慢、氧气隔绝效果差、持续时间短等问题，也不能完全有效地达到灭火的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种动力电池箱的灭火装置及汽车，其能够实现动力电池箱的高效灭火和降温，有效避免电池箱发生复燃或爆炸，尽可能减少此生灾害和降低其他财产损失。

本发明所述的动力电池箱的灭火装置，包括盖板、进液口、管路和喷嘴，所述进液口设于车身上，所述盖板铰接固定于车身上且能够在开启进液口与封闭进液口的位置之间转动，所述管路一端与进液口连通，另一端与喷嘴连通，所述喷嘴设于电池箱体上，其出液口伸入到电池箱体内部。

进一步，所述进液口设于车身主驾驶侧或副驾驶侧翼子板对应的位置上，且进液口周沿与车身之间设有密封条。

进一步，所述管路与喷嘴通过快插接头连通。

进一步，所述快插接头包括与管路连接的母端接头和与喷嘴连接的公端接头；所述母端接头一端插入管路内，位于管路内的部分设有防止母端接头从管路内脱出的环形倒齿部，另一端与公端接头对应配合；所述公端接头侧壁设有安装法兰，该安装法兰通过螺栓固定于电池箱体内壁或外壁上，公端接头一端设有与母端接头对应配合的封头，另一端与喷嘴连通。

进一步，所述公端接头与电池箱体之间设有密封圈。

进一步，所述管路的材质为pa塑料或铝合金；所述管路外周上设有多个安装支耳，用于与车身固定连接。

进一步，所述喷嘴包括壳体，所述壳体内部依次设有阀塞、弹簧和弹簧座，所述阀塞与壳体内壁滑动配合，一端设有与壳体内壁上的环形凸台对应配合的密封堵头，另一端设有容纳弹簧的腔体，侧壁上设有多个与腔体连通的第一通孔，所述弹簧一端抵接于腔体内的凸起，另一端与弹簧座抵接，所述弹簧座上设有多个第二通孔。

进一步，还包括呼吸阀，所述设于电池箱体侧壁上，包括阀体，在阀体内设有防水透气膜，所述阀体一端位于电池箱体内，另一端位于电池箱体外。

进一步，所述进液口为与消防管接头对应配合的快插件。

一种汽车，包括上述的动力电池箱灭火装置。

本发明通过进液口与外部的消防水管连接，并经过管路和喷嘴直达电池箱体内部的着火点和高温点，快速扑灭火焰，降低电池温度。同时由于设置了呼吸阀，伴随电池箱体内压力迅速剧增，将冲破呼吸阀，使得消防水在电池箱体内形成对流，持续带走热失控所产生的热量，持续降低热失控电池的温度，从而达到快速高效地灭火。并且能够有效避免电池组发生复燃、爆炸等重大安全事故，尽可能减少次生灾害和降低其他财产损失。

本发明通过在进液口的位置铰接固定有盖板，一方面防止进液口在不使用时异物进入，另一方面便于消防人员快速识别进液口位置，使得消防水管的连接方便快捷。

本发明的喷嘴内由于设置有阀塞和弹簧，在无水流冲击的情况下，阀塞在弹簧压力的作用下，其密封堵头与喷嘴内壁上的环形凸台贴合，使得喷嘴管道处于常闭状态，起到对电池箱内部的密封作用。当有高速水流冲击时，阀塞受冲击力作用压缩弹簧，水流经阀塞侧壁上的第一通孔进入到腔体内，腔体内的水流经弹簧座上的第二通孔喷向电池箱体内部。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明盖板的布置示意图；

图3是本发明管路的结构示意图；

图4是本发明电池箱的结构示意图；

图5是本发明快插接头的结构示意图；

图6是本发明喷嘴的结构示意图。

图中，1—盖板，2—进液口，3—管路，4—快插接头，41—母端接头，411—倒齿部，42—公端接头，421—封头，422—安装法兰，5—喷嘴，51—管柱壳体，52—密封堵头，53—阀塞，54—弹簧，55—弹簧座，56—第一通孔，57—第二通孔，58—环形凸台，59—凸起，6—电池箱体，7—呼吸阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

参见图1至图6，所示的动力电池箱的灭火装置，包括盖板1、进液口2、管路3和喷嘴5，所述进液口2设于车身上，所述盖板1铰接固定于车身上且能够在开启进液口2与封闭进液口2的位置之间转动，所述管路3一端与进液口2连通，另一端与喷嘴5连通，所述喷嘴5设于电池箱体6上，其出液口伸入到电池箱体6内部。

所述进液口2设于车身主驾驶侧或副驾驶侧翼子板对应的位置上，将进液口2及盖板1设于车辆车身易于识别的位置，通过标识清晰指明进液口的位置与使用方法。并且进液口2周沿与车身之间设有密封条，结合盖板1对进液口进行防护处理，防止进液口2在不使用时异物进入。

所述管路3的材质为pa塑料或铝合金，质量较轻，并且内部至少能够承受1.6mpa的压力，不易破损或连接失效，可靠性高，保证了使用的稳定性。所述管路3外周上设有多个安装支耳，用于与车身固定连接。

所述管路3与喷嘴5通过快插接头4连通，所述快插接头4包括与管路3连接的母端接头41和与喷嘴5连接的公端接头42；所述母端接头41一端插入管路3内，位于管路3内的部分设有防止母端接头41从管路3内脱出的环形倒齿部411，所述倒齿部411与管路3通过过盈配合热压成型，另一端与公端接头42对应配合。

所述公端接头42侧壁设有安装法兰422，该安装法兰422通过螺栓固定于电池箱体6内壁或外壁上，公端接头42一端设有与母端接头41对应配合的封头421，另一端与喷嘴5连通。所述公端接头42与电池箱体6之间设有装配防错结构，能够更好的定位装配，提高装配的准确性。

为了保证公端接头42连接的密封性能，在所述公端接头42与电池箱体6之间设有密封圈，达到ip67防护要求。

所述喷嘴5包括壳体51，所述壳体51内部依次设有阀塞53、弹簧54和弹簧座55，所述阀塞53与壳体51内壁滑动配合，一端设有与壳体51内壁上的环形凸台58对应配合的密封堵头52，另一端设有容纳弹簧54的腔体，侧壁上设有多个与腔体连通的第一通孔56，所述弹簧54一端抵接于腔体内的凸起59，另一端与弹簧座55抵接，所述弹簧座55上设有多个第二通孔57。其工作原理为：在无水流冲击的情况下，阀塞53在弹簧54压力的作用下，其密封堵头52与管柱壳体51内壁上的环形凸台58贴合，使得喷嘴5管道处于常闭状态，起到对电池箱体6内部的密封作用。当有高速水流冲击时，阀塞53受冲击力作用压缩弹簧54，密封堵头52与环形凸台58之间出现间隙，水流经阀塞53侧壁上的第一通孔56进入到腔体内，腔体内的水流经弹簧座55上的第二通孔57喷向电池箱体6内部，实现了对电池箱体6内部着火点的快速扑灭。

所述电池箱体6侧壁上设有呼吸阀7，包括阀体，在阀体内设有防水透气膜，所述阀体一端位于电池箱体6内，另一端位于电池箱体6外。需要说明的是，呼吸阀7和喷嘴5分别设于电池箱体6相对的两个方向上，比如喷嘴5设于电池箱体6的左侧壁，则呼吸阀7设于电池箱体的右侧壁上，便于水流在电池箱体6内部形成对流，能够更快地带走热量。

所述进液口2为与消防管接头对应配合的快插件，通过进液口2与外部的消防水管快速连接，并经过管路3和喷嘴5直达电池箱体6内部的着火点和高温点，快速扑灭火焰，降低电池温度。同时由于设置了呼吸阀7，伴随电池箱体6内压力迅速剧增，将冲破呼吸阀7，使得消防水在电池箱体6内形成对流，持续带走热失控所产生的热量，持续降低热失控电池的温度，从而达到快速高效地灭火。并且能够有效避免电池组发生复燃、爆炸等重大安全事故，尽可能减少次生灾害和降低其他财产损失。

一种汽车，包括上述的动力电池箱灭火装置。