一种带有消防灭火功能的电池包及其控制方法技术

公开了一种带有消防灭火功能的电池包及其控制方法。本申请一实施例中，带有消防灭火功能的电池包，包括：电池包本体，包括：由一个或多个锂离子电池排布而成的锂离子电池阵列和放置在所述锂离子电池阵列之上的上盖；一个或多个小型灭火装置，布设在所述上盖内部并且正对所述一个或多个锂离子电池的防爆阀。本申请实施例的电池包及其控制方法，不仅可以在电池包起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，而且可以保障电池包中其他部分或其相关设备的安全，减少设备报废的情况，降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种带有消防灭火功能的电池包及其控制方法
本申请涉及锂离子电池
，尤其涉及一种带有消防灭火功能的电池包及其控制方法。
技术介绍
由于锂离子电池具有比容量大、循环寿命长、质量轻且有较高性能等优势，已经由数码3C领域延伸到交通动力、储能、通信、机器人等领域，应用越来越广泛。但随着对锂离子电池的性能要求越来越高，安全因素越来越突出。通常，锂离子电池在过充、过放、内部短路等异常情况下，容易出现热失控进一步引发燃烧甚至爆炸，造成人员伤亡或财产损失。相关技术中，主要通过在电池模组或封装包之外单独配置消防灭火系统，在发生火灾报警时，消防灭火系统迅速向电池包喷洒大量的水灭火或启动灭火器灭火，此方法反应慢，不能第一时间针对危险处灭火降温，会导致内部大量的电器件损毁和锂电池报废，并且仅仅适用于大型集装箱储能，不适用于电动工具和小储能应用场景。目前，电动车等电动工具和小储能应用场景以及其他类似的应用中，更多地依赖电池管理系统和锂离子电池本身的安全设计来实现电池包的及时报警和风险消除等功能，该方法往往都是在风险发生时才能报警以通知人员逃生或采取外部灭火方式灭火，这会错过最佳灭火时间，设备很可能已经全部报废，并且容易造成不必要的人员伤亡和财产损失。而且，相关应用场景的安全法规要求单体电池热失控后，电池系统需在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间，因此电池包需要在单体电池热失控后能及时冷却，避免起火爆炸的发生。因此，期望提供一种带有消防灭火功能的电池包及其控制方法。
技术实现思路
为解决上述技术问题，期望提供一种带有消防灭火功能的电池包及其控制方法，不仅可以在电池包起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，而且可以保障电池包中其他部分或其相关设备的安全，减少设备报废的情况，降低成本。根据本申请的一个方面，提供了一种带有消防灭火功能的电池包，包括：电池包本体，包括：由一个或多个锂离子电池排布而成的锂离子电池阵列和放置在所述锂离子电池阵列之上的上盖；一个或多个小型灭火装置，布设在所述上盖内部并且正对所述一个或多个锂离子电池的防爆阀。一些示例中，上述电池包还包括：电池管理模块，配置为监测所述一个或多个锂离子电池的温度，并针对温度满足预先设定的热失控条件的锂离子电池，控制与其防爆阀相对的小型灭火装置对所述锂离子电池进行灭火降温。一些示例中，所述小型灭火装置为内部装有液体的玻璃管。一些示例中，所述液体为压缩惰性液态气体或冷却液。一些示例中，所述玻璃管通过安装夹具固定在所述上盖内部。一些示例中，所述安装夹具具有施力针，所述玻璃管上设有挤压破裂点，并且所述玻璃管上的挤压破裂点与所述安装夹具上的施力针相对。一些示例中，所述安装夹具的施力针受所述电池管理模块控制。一些示例中，所述带有消防灭火功能的电池包，还包括：电气配件；其中，所述电池管理模块，还配置为在检测到任一个或多个锂离子电池的温度满足预先设定的热失控条件时，控制所述电气配件发出报警信号。一些示例中，所述电池包本体，还包括：下箱体；底部隔板，放置所述下箱体中；电池连接片；顶部隔板，具有一个或多个槽孔；所述一个或多个锂离子电池排布在所述底部隔板中相间隔开，并且所述锂离子电池之间通过电池连接片电气连接，从而形成所述锂离子电池阵列；所述顶部隔板设置所述锂离子电池阵列之上且间隔并固定所述一个或多个锂离子电池，并且，每个所述锂离子电池的正负极柱和防爆阀穿过所述顶部隔板上的槽孔而暴露在所述顶板隔板之外；所述上盖设置在所述顶部隔板之上，且与所述下箱体固定连接并密封。根据本申请的一个方面，提供了一种电池包的控制方法，所述电池包为上述带有消防灭火功能的电池包，所述控制方法包括：监测所述一个或多个锂离子电池的温度；针对温度满足预先设定的热失控条件的锂离子电池，控制与其防爆阀相对的小型灭火装置对所述锂离子电池进行灭火降温。一些示例中，所述小型灭火装置为内部装有液体的玻璃管，且所述玻璃管通过安装夹具固定在所述电池包的上盖内部；针对温度满足预先设定的热失控条件的锂离子电池，控制与其防爆阀相对的小型灭火装置对所述锂离子电池进行灭火降温，包括：针对温度满足预先设定的热失控条件的锂离子电池，控制与所述锂离子电池的防爆阀相对的玻璃管的安装夹具的施力针挤压所述玻璃管上的挤压破裂点，以使所述玻璃管裂开，释放所述液体，所述液体转化为气体以冷却降温并隔绝氧气，以完成所述锂离子电池的灭火降温。本申请实施例中，消防灭火装置安装在锂离子电池包内部，响应速度快，可以第一时间对热失控或有着火风险的锂离子电池进行灭火，阻止热失控或着火风险向模组或封装包内其他锂离子电池蔓延，不仅可以在电池包起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，而且可以有助于保障电池包中其他部分或其相关设备的安全，减少设备报废的情况，降低成本。附图说明图1为本申请实施例的一种带有消防灭火功能的电池包的结构示意图。图2为本申请一优选实施例中小型灭火装置的布局示意图。图3为本申请实施例中带有消防灭火功能的电池包的控制方法的流程图。附图标记说明：10、带有消防灭火功能的电池包；11、下箱体；12、底部隔板；13、温度传感器；14、电池管理模块；15、锂离子电池；16、电芯连接片；17、顶部隔板；18、上盖；19、小型灭火装置；20、玻璃管；21、安装夹具。具体实施方式下文将结合附图对本申请实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各个实施例及其中的各特征可以相互任意组合。图1示出了本申请实施例提供的一种带有消防灭火功能的电池包的示例性结构。如图1所示，该带有消防灭火功能的电池包10可以包括电池包本体、一个或多个小型灭火装置19。其中，电池包本体中可以包括：由一个或多个锂离子电池15排布而成的锂离子电池阵列和放置在锂离子电池阵列之上的上盖18。一个或多个小型灭火装置19布设在上盖18内部并且正对一个或多个锂离子电池15的防爆阀，采用该布设方式，在某个或某些锂离子电池15发生热失控或有着火风险的情况下，其防爆阀冲出的气体可以通过其自身冲力打开这些锂离子电池15上方的小型灭火装置19，从而可以第一时间对热失控或有着火风险的锂离子电池进行灭火，阻止热失控或着火风险向模组或封装包内其他锂离子电池蔓延，不仅可以在电池包起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，而且可以有助于保障电池包中其他部分或其相关设备的安全，减少设备报废的情况，降低成本。一些示例中，如图1所示，电池包本体还可以包括：下箱体11、底部隔板12、电芯连接片16、顶部隔板17。其中，下箱体11为中空结构，底部隔板12设置在下箱体11之中，一个或多个锂离子电池15排布在底部隔板12中相间隔开，并且锂离子电池15之间通过电池连接片16电气连接，从而形成锂离子电池阵列。其中，顶部隔板17上具有一个或多个槽孔，顶部隔板17设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有消防灭火功能的电池包，包括：/n电池包本体，包括：由一个或多个锂离子电池排布而成的锂离子电池阵列和放置在所述锂离子电池阵列之上的上盖；/n一个或多个小型灭火装置，布设在所述上盖内部并且正对所述一个或多个锂离子电池的防爆阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有消防灭火功能的电池包，包括：
电池包本体，包括：由一个或多个锂离子电池排布而成的锂离子电池阵列和放置在所述锂离子电池阵列之上的上盖；
一个或多个小型灭火装置，布设在所述上盖内部并且正对所述一个或多个锂离子电池的防爆阀。


2.如权利要求1所述的电池包，还包括：电池管理模块，配置为监测所述一个或多个锂离子电池的温度，并针对温度满足预先设定的热失控条件的锂离子电池，控制与其防爆阀相对的小型灭火装置对所述锂离子电池进行灭火降温。


3.如权利要求1或2的电池包，其中，所述小型灭火装置为内部装有液体的玻璃管，所述液体为压缩惰性液态气体或冷却液。


4.如权利要求3所述的电池包，其中，所述玻璃管通过安装夹具固定在所述上盖内部。


5.如权利要求4所述的电池包，其中，所述安装夹具具有施力针，所述玻璃管上设有挤压破裂点，并且所述玻璃管上的挤压破裂点与所述安装夹具上的施力针相对。


6.如权利要求5所述的电池包，其中，所述安装夹具的施力针受所述电池管理模块控制。


7.如权利要求1所述的电池包，还包括：电气配件；其中，所述电池管理模块，还配置为在检测到任一个或多个锂离子电池的温度满足预先设定的热失控条件时，控制所述电气配件发出报警信号。


8.如权利要求1所述的电池包，其中，所述电池包本体，还包括：
下箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杨泽乾，
申请(专利权)人：上海豫源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31