一種電池箱多相泡沫滅火裝置及其滅火方法與流程

本發明涉及一種電池箱安全技術，特別涉及一種電池箱多相泡沫滅火裝置及其滅火方法。

背景技術：

電池作為一種能量存儲裝置，在人們的生產生活中發揮中極為重要的作用。而隨著現在社會對能源的需求和節能環保理念的普及，對電池的需求也越來越高，如新能源汽車對電池的存儲量就提出了更高的要求，于是逐漸發展出了可以容納一個或多個電池的裝置-電池箱；電池箱能容納和保護電池組，其結構設計需要保證在留有最大的容納空間的同時滿足足夠的強度，為了節省安裝空間，一般的電池箱外形為長方體結構。

但同時，電池箱也存在潛在危險，如鋰電池組的電池箱，當電池中的電解液溫度偏高時，一般在溫度大于40℃時會擊穿聚合物薄膜，慢慢引起燃燒或爆炸。當電池箱發生燃燒時，需要對燃燒的電池箱及時地進行滅火處理，以延遲火勢蔓延或電池爆炸的時間，給人員逃離和財物轉移提供有利時間。

現有針對電池箱的滅火裝置僅是對電池箱的外部進行降溫或隔離，且一般的滅火劑很難完全將電池組與空氣完全隔離，達不到較好的阻燃效果，造成電池組內的燃燒仍然在進行，給生命和財物的安全帶來隱患。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有電池箱的滅火器是對電池箱的外部進行降溫或隔離，且一般的滅火劑很難完全將電池組與空氣隔離，所以很難達到較好的滅火效果的問題，提供一種電池箱多相泡沫滅火裝置及其滅火方法，該滅火裝置組成半凝固狀的氣體泡沫滅火劑，并通過滅火管路直接通入電池箱內，將電池組覆蓋或包裹住，將電池組與空氣隔離，滅火效果好、延長火宅處置的時間。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種電池箱多相泡沫滅火裝置，包括氣體裝置、干粉裝置和泡沫液裝置，還包括用于氣體、干粉和泡沫液混合的混合裝置，所述混合裝置分別與氣體裝置、干粉裝置和泡沫液裝置連通，將干粉、氣體和泡沫液混合成氣體泡沫滅火劑，所述混合裝置與電池箱的內部空間通過滅火管路連通。

通過該滅火裝置，能將氣體、干粉和泡沫液混合，可組成半凝固狀的氣體泡沫滅火劑，并通過滅火管路直接通入電池箱內，將電池組覆蓋或包裹住，由于是半凝固狀的泡沫物質，可以將電池組完全包住，將電池組與空氣隔離，滅火效果好，達到阻止電池燃燒的熱量向外蔓延、延長火宅處置時間的目的，為人員逃離和財物轉移增加寶貴的時間。

作為優選，所述泡沫液裝置包括液體裝置，所述液體裝置外接的管道上設有泡沫發生器。液體裝置內的液體經泡沫發生器處理后變為泡沫液，再與氣體和干粉混合，形成半凝固狀的氣體泡沫滅火劑。

作為優選，所述氣體裝置中的氣體為惰性氣體。利用惰性氣體在空氣中不易燃燒的特性，作為滅火劑時不燃燒、不助燃，在于泡沫液結合后有利于將電池箱與空氣隔離，起到阻燃的作用。

作為優選，所述氣體裝置中的氣體為空氣、CO2、N2和七氟丙烷中的一種、或多種按比例混合成的混合氣體。利用空氣、CO2、N2和七氟丙烷中的一種、或多種混合成的混合氣體，在與泡沫液混合后形成不同特性的滅火劑，起到不同程度的阻燃效果，用戶可根據已有的原材料制備滅火劑，起到資源合理利用的效果。

作為優選，所述混合裝置包括分流裝置，用于將泡沫液和氣體混合并分流，在分流裝置上設有多個噴口。利用分流裝置的腔體進行泡沫液和氣體的混合操作，并通過分流裝置上設置的多個噴口將混合后的半凝固狀的氣體泡沫滅火劑送入到電池箱中，迅速將電池組包裹住，達到滅火和阻燃的效果。

作為優選，分流裝置的每個噴口均配設有噴口閥，所述噴口閥上配設有噴口閥控裝置。在分流裝置的噴口配設噴口閥，通過對噴口閥開閉的調節來實現滅火劑的噴出，可通過手動開閉噴口閥，也可通過自動控制器控制噴口閥開閉實現電池箱的自動滅火控制。

作為優選，所述分流裝置的噴口與滅火管路連通，所述滅火管路的另一端伸入到電池箱內。將分流裝置的噴口與滅火管路連通，將半凝固狀的氣體泡沫滅火劑通過滅火管路送入到電池箱中。

作為優選，所述滅火管路包括多根滅火支管，多根所述滅火支管的出口均勻布置于電池箱的底板上。將滅火支管均勻布置于電池箱底板，將該滅火裝置的滅火劑均勻通入電池箱底部并向上覆蓋電池組，達到快速滅火的目的。

作為優選，所述滅火管路包括多根滅火支管，多根所述滅火支管的出口均勻布置于電池箱箱壁上，對電池組形成包圍結構。將滅火支管均勻布置于電池箱箱壁上，將滅火裝置的滅火劑均勻通入電池箱內，并能迅速將電池組包裹住，隔絕電池組與空氣的接觸，達到快速滅火的目的、保障生命財產安全。

作為優選，該滅火裝置還包括溫度監測系統，所述溫度監測系統包括伸入電池箱并與電池的正極和/或負極接觸的感溫元件。溫度監測系統中用感溫元件直接與電池的正極和/或負極接觸，以保證測得的電池溫度準確。

作為優選，所述感溫元件為感溫電纜，所述感溫電纜與電池箱內的所有電池組的正極和負極依次連接。采用感溫電纜與電池箱內的電池依次連接，對電池樁頭的溫度進行監控，只要存在一點異常，即發出警報，及時通過降溫裝置降溫處理。

作為優選，所述感溫電纜為可恢復式感溫電纜。可恢復式感溫電纜包括熱敏材料絕緣的鋼絲，當電池箱內的電池溫度發生變化時，感溫電纜的鋼絲導線間電阻發生變化，在電阻變化達到設定的報警閥值時，探測器發出火災報警信號，感溫電纜本身的結構并未損壞，可持續使用；對應于電池箱的結構，采用可恢復式感溫電纜能重復使用，節約成本，而配合電池箱的降溫裝置，讓電池不至于嚴重損壞而繼續使用時，也不用更換感溫電纜，不用重復布置感溫電纜在電池箱內與電池的接觸形式，提高工作效率。

作為優選，所述感溫元件為熱電偶或熱電阻。

作為優選，所述感溫元件的報警溫度為40-80℃中的一個值或大于80℃。根據現有經驗，電池溫度小于40℃時可正常工作，在40-60℃時為可進行物理降溫處理使其仍然能繼續正常工作的溫度，而當電池溫度大于60℃時，將產生燃燒的可能，所以將感溫元件的報警溫度設為40-80℃或大于80℃報警，便于判斷電池的具體情況，以便選擇降溫或滅火處理。

作為優選，該滅火裝置還包括控制系統，所述控制系統分別與溫度監測系統、泡沫液裝置、干粉裝置和氣體裝置相連，當溫度監測系統將溫度數據反饋到控制系統并顯示異常時，控制系統控制降溫或滅火操作。將控制系統引入該滅火裝置，能實現對溫度的自動監控、報警及自動進行降溫或滅火的操作過程，無需專人操作，大大提高電池箱使用的安全性和穩定性，節約使用成本。

一種電池箱多相泡沫滅火裝置的滅火方法，包括以下步驟：

A、溫度監測系統監測電池的實時溫度監測數據，并將監測數據傳給控制系統；

B、當控制系統得到電池溫度異常時，判斷電池為升溫狀態或者燃燒狀態；

C、控制系統打開泡沫液裝置向電池箱內通入泡沫液降溫，或者打開通道實現泡沫液、干粉和氣體的混合，并將混合后的滅火劑通過輸送至電池箱內進行滅火；

D、泡沫液與電池接觸降溫，或者混合后半凝固狀的滅火劑覆蓋電池，隔絕電池與空氣的接觸，實現滅火。

該滅火裝置的滅火方法能通過控制系統實現全程自動監控和自動滅火的過程，保證電池箱的安全使用，確保生命和財物安全；通過設置溫度監測系統的報警溫度值，能在電池發生損壞的初始狀態就開始進行降溫或滅火處理，滅火效果好，能防范電池箱劇烈燃燒后才開始進行滅火處理帶來的重大安全隱患。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

1、通過該滅火裝置，能將氣體、干粉和泡沫液混合，可組成半凝固狀的氣體泡沫滅火劑，并通過滅火管路直接通入電池箱內，將電池組覆蓋或包裹住，將電池組與空氣隔離，滅火效果好、延長火宅處置的時間；

2、利用惰性氣體在空氣中不易燃燒的特性，作為滅火劑時不燃燒、不助燃，在于泡沫液結合后有利于將電池箱與空氣隔離，起到阻燃的作用；而利用空氣、CO2、N2和七氟丙烷中的一種、或多種混合成的混合氣體，在與泡沫液混合后形成不同特性的滅火劑，起到不同程度的阻燃效果，用戶可根據已有的原材料制備滅火劑，起到資源合理利用的效果；

3、利用通過分流裝置上設置的多個噴口將混合后的半凝固狀的氣體泡沫滅火劑分成多管路送入到電池箱中，對電池組形成包圍結構，滅火劑能迅速將電池組包裹住，隔絕電池組與空氣的接觸，達到快速滅火的目的、保障生命財產安全；

4、溫度監測系統中用感溫元件直接與電池的正極和/或負極接觸，保證測得的電池溫度準確性；而將控制系統引入該滅火裝置，能實現對溫度的自動監控、報警及自動進行降溫或滅火的操作過程，無需專人操作，大大提高電池箱使用的安全性和穩定性，節約使用成本。

5、該滅火裝置的滅火方法能通過控制系統實現全程自動監控和自動滅火的過程，保證電池箱的安全使用，確保生命和財物安全；通過設置溫度監測系統的報警溫度值，能在電池發生損壞的初始狀態就開始進行降溫或滅火處理，滅火效果好，能防范電池箱劇烈燃燒后才開始進行滅火處理帶來的重大安全隱患。

附圖說明：

圖1為本發明的電池箱多相泡沫滅火裝置的結構組成圖。

圖2為實施例中電池箱多相泡沫滅火裝置的結構組成圖。

圖3為實施例中滅火裝置的結構示意圖。

圖4為實施例中滅火管路的結構布置圖。

圖5為另一實施例中滅火管路的結構布置圖。

圖中標記：1-電池箱，2-氣體裝置，201-氣瓶，3-干粉裝置，301-干粉瓶，4-泡沫液裝置，401-液瓶，402-泡沫液存儲瓶，5-控制系統，6-溫度監測系統，7-泡沫發生器，8-控制器，801-噴口閥控裝置，9-分流裝置，901-噴口，10-壓力表，11-滅火裝置箱，12-滅火管路，1201-滅火支管，1202-朝上噴口，1203-側向噴口，1204-朝向噴口。

具體實施方式

下面結合試驗例及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。

實施例1

如圖1和圖3所示，本實施例的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，包括氣體裝置2、干粉裝置3和泡沫液裝置4，還包括用于氣體、干粉和泡沫液混合的混合裝置，所述混合裝置分別與氣體裝置、干粉裝置和泡沫液裝置連通，將干粉、氣體和泡沫液混合成氣體泡沫滅火劑，所述混合裝置與電池箱1的內部空間通過滅火管路連通。

通過該滅火裝置，能將氣體、干粉和泡沫液混合，可組成半凝固狀的氣體泡沫滅火劑，并通過滅火管路直接通入電池箱內，將電池組覆蓋或包裹住，由于是半凝固狀的泡沫物質，可以將電池組完全包住，將電池組與空氣隔離，滅火效果好，達到阻止電池燃燒的熱量向外蔓延、延長火宅處置時間的目的，為人員逃離和財物轉移增加寶貴的時間。

實施例2

本實施例中，根據實施例1所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，所述泡沫液裝置4包括液體裝置，如圖2所示，本實施例為液瓶401和泡沫液存儲瓶402，在液瓶401和泡沫液存儲瓶402連通的管道上設有泡沫發生器7。在需要滅火時，首先利用泡沫液存儲瓶402中的泡沫液，可以在同時或泡沫液存儲瓶402中的泡沫液用完時，啟動液瓶401內的液體經泡沫發生器7處理后變為泡沫液，對泡沫液存儲瓶402進行補充，保證有充足的泡沫液與氣體和干粉混合，形成半凝固狀的氣體泡沫滅火劑。

進一步地，當檢測到電池箱內電池的溫度低于40℃時，電池可正常工作；當電池的溫度在40-60℃時，可進行物理降溫處理，使電池溫度恢復后仍然能繼續正常工作，所以在檢測到電池的溫度處于40-60℃時，可只用將泡沫液裝置4中的泡沫液充入電池箱內對電池進行降溫處理，無需使用滅火劑。

實施例3

如圖1和圖3所示，根據實施例1所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，本實施例的氣體裝置2為氣瓶201，氣瓶201中的氣體為惰性氣體。利用惰性氣體在空氣中不易燃燒的特性，作為滅火劑時不燃燒、不助燃，在于泡沫液結合后有利于將電池箱與空氣隔離，起到阻燃的作用。

進一步地，本實施例氣瓶201中的氣體為空氣、CO2、N2和七氟丙烷中的一種、或多種按比例混合成的混合氣體。利用空氣、CO2、N2和七氟丙烷中的一種、或多種混合成的混合氣體，在與泡沫液混合后形成不同特性的滅火劑，起到不同程度的阻燃效果，用戶可根據已有的原材料制備滅火劑，起到資源合理利用的效果。

實施例4

如圖3所示，根據實施例1至3之一所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，本實施例的混合裝置包括分流裝置9，用于將泡沫液和氣體混合并分流，在分流裝置9上設有多個噴口901。利用分流裝置的腔體進行泡沫液和氣體的混合操作，并通過分流裝置上設置的多個噴口將混合后的半凝固狀的氣體泡沫滅火劑送入到電池箱中，迅速將電池組包裹住，達到滅火和阻燃的效果。

進一步地，分流裝置9的每個噴口901均配設有噴口閥，所述噴口閥上配設有噴口閥控裝置801。在分流裝置的噴口配設噴口閥，通過對噴口閥開閉的調節來實現滅火劑的噴出，可通過手動開閉噴口閥，也可通過自動控制器控制噴口閥開閉實現電池箱的自動滅火控制。

具體地，如圖4和圖5所示，所述分流裝置的噴口901與滅火管路12連通，所述滅火管路12的另一端伸入到電池箱1內。將分流裝置的噴口與滅火管路連通，將半凝固狀的氣體泡沫滅火劑通過滅火管路送入到電池箱中

實施例5

如圖1至圖4所示，根據實施例3所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，本實施例的滅火管路12包括多根滅火支管1201，多根所述滅火支管1201的出口均勻布置于電池箱1的底板上，如圖4所示，本實施例中，設置于電池箱底板上的滅火支管1201的出口為朝上噴口1202。將滅火支管均勻布置于電池箱底板，將該滅火裝置的滅火劑均勻通入電池箱底部并向上覆蓋電池組，達到快速滅火的目的。

實施例6

如圖1至圖5所示，根據實施例3所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，本實施例的滅火管路12包括多根滅火支管1201，多根所述滅火支管1201的出口均勻布置于電池箱1箱壁上，對電池組形成包圍結構；如圖5所示，滅火支管1201分散于電池箱的周圍，其末端分別有朝上噴口1201、側向噴口1203和朝下噴口1204，對電池形成包圍式的滅火劑填充，滅火速度極快。將滅火支管均勻布置于電池箱箱壁上，將滅火裝置的滅火劑均勻通入電池箱內，并能迅速將電池組包裹住，隔絕電池組與空氣的接觸，達到快速滅火的目的、保障生命財產安全。

實施例7

圖2至圖5所示，根據實施例1至實施例6之一所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，該滅火裝置還包括溫度監測系統6，所述溫度監測系統6包括伸入電池箱1并與電池的正極和/或負極接觸的感溫元件。溫度監測系統中用感溫元件直接與電池的正極和/或負極接觸，以保證測得的電池溫度準確。

本實施例中，所述感溫元件為感溫電纜，所述感溫電纜與電池箱1內的所有電池組的正極和負極依次連接。采用感溫電纜與電池箱內的電池依次連接，對電池樁頭的溫度進行監控，只要存在一點異常，即發出警報，及時通過降溫裝置降溫處理。

進一步地，本實施采用的感溫電纜為可恢復式感溫電纜。可恢復式感溫電纜包括熱敏材料絕緣的鋼絲，當電池箱內的電池溫度發生變化時，感溫電纜的鋼絲導線間電阻發生變化，在電阻變化達到設定的報警閥值時，探測器發出火災報警信號，感溫電纜本身的結構并未損壞，可持續使用；對應于電池箱的結構，采用可恢復式感溫電纜能重復使用，節約成本，而配合電池箱的降溫裝置，讓電池不至于嚴重損壞而繼續使用時，也不用更換感溫電纜，不用重復布置感溫電纜在電池箱內與電池的接觸形式，提高工作效率。

實施例8

如圖2所示，根據實施例1至實施例6之一所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，本實施例的感溫元件為熱電偶或熱電阻。

本實施例中，所述感溫元件的報警溫度為40-80℃中的一個值或大于80℃。根據現有經驗，電池溫度小于40℃時可正常工作，在40-60℃時為可進行物理降溫處理使其仍然能繼續正常工作的溫度，而當電池溫度大于60℃時，將產生燃燒的可能，所以將感溫元件的報警溫度設為40-80℃或大于80℃報警，根據電池的具體溫度情況，可以便選擇降溫或滅火處理，降溫時，直接使用泡沫液充入電池箱，需要滅火時，將泡沫液、干粉和氣體混合后的半凝固狀的氣體泡沫滅火劑充入電池箱中進行滅火處理。

實施例9

如圖2至圖5所示，根據實施例7所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置，該滅火裝置還包括控制系統5，所述控制系統5分別與溫度監測系統6、泡沫液裝置4、干粉裝置3和氣體裝置2相連，當溫度監測系統6將溫度數據反饋到控制系統5并顯示異常時，控制系統5控制降溫或滅火操作。將控制系統引入該滅火裝置，能實現對溫度的自動監控、報警及自動進行降溫或滅火的操作過程，無需專人操作，大大提高電池箱使用的安全性和穩定性，節約使用成本。

實施例10

將實施例7所述的電池箱降多相溫泡沫滅火裝置用于滅火時，其滅火過程包括兩種方式，電池箱只需降溫處理時：

A、溫度監測系統監測電池的實時溫度監測數據，并將監測數據傳給控制系統；

B、當控制系統得到電池溫度異常時，判斷電池為升溫狀態，若溫度處于40-80℃中的一個值，此時可以判斷電池并未燃燒，處于溫度異常期內；

C、控制系統打開泡沫液裝置向電池箱內通入泡沫液降溫；

D、泡沫液與電池接觸或包圍，將電池溫度降至正常使用的溫度，40℃以下。

當電池箱需要滅火處理時：

A、溫度監測系統監測電池的實時溫度監測數據，并將監測數據傳給控制系統；

B、當控制系統得到電池溫度異常時，判斷電池為燃燒狀態，即電池溫度大于80℃，此時判斷電池處于燃燒狀態；

C、控制系統打開通道實現泡沫液、干粉和氣體的混合，并將混合后的滅火劑通過輸送至電池箱內進行滅火；

D、混合后半凝固狀的滅火劑覆蓋電池，隔絕電池與空氣的接觸，實現滅火。

該滅火裝置的滅火方法能通過控制系統實現全程自動監控和自動滅火的過程，保證電池箱的安全使用，確保生命和財物安全；通過設置溫度監測系統的報警溫度值，能在電池發生損壞的初始狀態就開始進行降溫或滅火處理，滅火效果好，能防范電池箱劇烈燃燒后才開始進行滅火處理帶來的重大安全隱患。

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權利要求、摘要和附圖）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。