本發(fā)明涉及一種因?yàn)殡姵貑卧獰崾Э囟l(fā)生火災(zāi)時(shí)起到滅火功能的電池組外殼，尤其涉及一種位于電池組上部的外殼蓋同時(shí)具有對內(nèi)部進(jìn)行密封的功能以及對因?yàn)闊崾Э囟鴮?dǎo)致的火災(zāi)進(jìn)行撲滅的滅火功能的電池組外殼。此外，本發(fā)明涉及一種配備有如上所述的電池組外殼的電池組，尤其涉及一種通過在電池發(fā)生火災(zāi)時(shí)經(jīng)由位于電池組上部的外殼蓋噴射出儲藏在滅火液儲藏部件內(nèi)部的滅火液而淹沒電池的一部分或全部，從而使得滅火液快速地對電池單元進(jìn)行冷卻或被吸收到電池單元的內(nèi)部，并借此對內(nèi)部的熱失控反應(yīng)進(jìn)行抑制并防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元的電池組。

背景技術(shù)：

1、近年來，使用電池的電動汽車正在快速增加。此外，電池火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，而且因?yàn)榛鸹ɑ蚨搪返纫鸬幕馂?zāi)處于幾乎不可預(yù)測的狀態(tài)。因此，需要一種有效的火災(zāi)應(yīng)對措施。

2、電動汽車用電池采用安裝多個由大量電池單元連接而成的電池模塊的形態(tài)，具有在一個電池單元發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢會快速蔓延到所連接的其他電池單元或電池模塊的問題。

3、此外，能量儲藏系統(tǒng)(ess，energy?storage?system)是指一種在發(fā)電廠對生產(chǎn)過剩的電力進(jìn)行儲藏并在電力供應(yīng)暫時(shí)短缺時(shí)進(jìn)行輸電的儲藏裝置，最近通過將大型的能量儲藏系統(tǒng)(ess)裝置小型化并針對如樓房、工廠以及家庭等一般消費(fèi)者作為停電應(yīng)急或峰值功率降低的用途使用的情況變得越來越多。

4、近年來，因?yàn)殡娏┬璨黄胶舛鴮?dǎo)致人們對新可再生能源的關(guān)注度急劇增加，因此人們也在持續(xù)開發(fā)可以通過能量儲藏系統(tǒng)(ess)對利用新可再生能源生產(chǎn)出來的電力進(jìn)行儲藏并在所需要的時(shí)間段加以利用的技術(shù)。

5、尤其是，最近新建的公共建筑物開始強(qiáng)制要求安裝能量儲藏系統(tǒng)(ess)，而且在民用建筑物中同樣出于節(jié)省能源的目的而越來越多地開始安裝能量儲藏系統(tǒng)(ess)，因此能量儲藏系統(tǒng)(ess)市場呈現(xiàn)出了持續(xù)增長的趨勢。

6、在建筑物等中安裝能量儲藏系統(tǒng)(ess)的情況下，首先將用戶對能量進(jìn)行儲藏的電池、對電池進(jìn)行管理的電池管理系統(tǒng)(bms)以及對電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換的儲能變流器(pcs)等收容到能量儲藏系統(tǒng)(ess)的電池架(電池模塊)中，并在將如上所述的電池架收容到如地下室等特定空間之后使用。

7、通常來講，二次電池可以在充電之后再利用，而且近年來普遍使用充放電效率較高的鋰離子電池。鋰離子電池因?yàn)轶w積相對較小且充放電效率相對較高而越來越多地適用于包括電動汽車以及能量儲藏系統(tǒng)(ess)在內(nèi)的發(fā)電站以及充電站乃至于便攜式設(shè)備。

8、但是，因?yàn)殇囯x子電池在陰極材料與陽極材料之間安裝有薄分離膜而可能會導(dǎo)致分離膜受到?jīng)_擊而發(fā)生破損，或者因?yàn)槔匣蛑罹w的生長而在陰極材料與陽極材料之間發(fā)生短路，從而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，而這種情況對于大型設(shè)備可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失。

9、此外，包含電池模塊的電池組為了維持適當(dāng)?shù)碾姵貑卧獪囟榷m用風(fēng)冷式或水冷式的冷卻技術(shù)，但是在電池單元發(fā)生熱失控時(shí)將難以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂?。因此，熱失控將擴(kuò)散到相鄰的電池單元并導(dǎo)致整個電池起火，并最終導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)。

10、為了對因?yàn)槿缟纤龅碾姵貑卧臒崾Э囟鴮?dǎo)致的火災(zāi)進(jìn)行撲滅，有大量在電池模塊或電池組的內(nèi)部配備單獨(dú)的滅火裝置的先行文獻(xiàn)，但是因?yàn)槭艿娇臻g以及結(jié)構(gòu)上的制約而難以包含撲滅電池單元火災(zāi)所需要的足夠的滅火液。此外，現(xiàn)有的先行文獻(xiàn)所采用的是將少量的滅火液噴射到特定位置的結(jié)構(gòu)，其滅火液的量遠(yuǎn)不足以在實(shí)際的電池上對火災(zāi)進(jìn)行撲滅，而且因?yàn)殡姵貑卧g彼此貼緊而難以使得滅火液與發(fā)生火災(zāi)的電池單元接觸，從而會輕易地?cái)U(kuò)散到相信的電池單元。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)課題

2、因此，本發(fā)明旨在解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，其目的在于提供一種通過將電池組的外殼蓋與滅火板以一體型構(gòu)成而在特定電池單元或電池模塊發(fā)生熱失控時(shí)向相應(yīng)的電池集中噴射大量的滅火液，從而有效地對火災(zāi)進(jìn)行撲滅并防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元的具有滅火以及冷卻功能的電池組外殼以及配備所述外殼的電池組。

3、此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過在電池發(fā)生火災(zāi)時(shí)經(jīng)由位于電池組上部的外殼蓋噴射出儲藏在滅火液儲藏部件內(nèi)部的滅火液而淹沒電池的一部分或全部，從而使得滅火液快速地對電池單元進(jìn)行冷卻或被吸收到電池單元的內(nèi)部，并借此對內(nèi)部的熱失控反應(yīng)進(jìn)行抑制并防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元的電池組。

4、用于解決課題的手段

5、為了達(dá)成如上所述的目的，本發(fā)明的電池組外殼的特征在于，包括：外殼主體，可在內(nèi)部對多個電池模塊進(jìn)行收容且一側(cè)開口；以及，外殼蓋，對所述外殼主體的開口一側(cè)進(jìn)行開閉；所述外殼蓋，包括：外形組件，由以具有一定容量的內(nèi)部空間的方式密封的一個以上的腔室以一定寬度的板狀形態(tài)構(gòu)成；滅火液，在所述腔室的內(nèi)部空間以一定的噴射壓力填充一定量；多個噴嘴，沿著朝向所述多個電池模塊的方向以與所述腔室的內(nèi)部空間分別連通的方式形成于所述外形組件；以及，多個密封蓋，由低熔點(diǎn)合金(fusible?alloy)構(gòu)成，分別填充到所述多個噴嘴內(nèi)部并進(jìn)行密封，在電池發(fā)生火災(zāi)時(shí)在一定的溫度下發(fā)生熔融，從而將所述滅火液通過所述噴嘴噴射到電池；所述外形組件，包括：上部板以及下部板，分別由金屬材料構(gòu)成且分別沿著邊緣成型，通過沿著邊緣彼此焊接結(jié)合而形成一定的內(nèi)部空間；所述上部板以及所述下部板分別配備有通過以在彼此之間貼緊的情況下使得端部彼此面接觸并向內(nèi)側(cè)方向凸出的方式成型處理而在上下之間彼此焊接的多個成型部，所述噴嘴通過在將所述下部板的一部分向外側(cè)進(jìn)一步凸出的狀態(tài)下形成孔而在所述下部板上一體形成，通過在所述噴嘴的內(nèi)側(cè)面加工出絲錐而進(jìn)一步強(qiáng)化低熔點(diǎn)合金的所述密封蓋與所述噴嘴的內(nèi)側(cè)面之間的結(jié)合力。

6、所述下部板，還可以配備有用于與電池組內(nèi)部的端子實(shí)現(xiàn)絕緣的單獨(dú)的絕緣涂層或絕緣板。

7、所述滅火液的一定的噴射壓力，可以通過向所述腔室的內(nèi)部空間填充壓縮空氣或氮?dú)獾姆绞叫纬伞?/p>

8、此外，為了達(dá)成如上所述的目的，本發(fā)明的電池組的特征在于：包括：多個電池模塊；以及，外殼，對所述多個電池模塊進(jìn)行收容；所述外殼，包括：外殼主體，可在內(nèi)部對所述多個電池模塊進(jìn)行收容且一側(cè)開口；以及，外殼蓋，對所述外殼主體的開口一側(cè)進(jìn)行開閉；所述外殼蓋，以如上所述的方式構(gòu)成。

9、所述電池組，還可以包括：滅火液儲藏組件，以一定的噴射壓力對可淹沒所述外殼內(nèi)部的所述多個電池模塊的全部或一部分電池模塊的程度的滅火液進(jìn)行儲藏，并在電池發(fā)生火災(zāi)時(shí)供應(yīng)到所述外殼內(nèi)部。

10、所述外殼主體，為了將所述多個電池模塊分別收容到各自的分離空間而在內(nèi)部配備有被分割成多個區(qū)域的分隔壁結(jié)構(gòu)為宜，而所述外殼主體的分隔壁以低于所述外殼主體的邊緣的高度構(gòu)成為宜。

11、所述電池模塊，可以包括：電池單元，堆疊有多個；以及，多個多孔性吸收板，配置在多個電池單元之間。

12、所述滅火液儲藏組件，通過連通管路與所述外形組件的一側(cè)連通，從而使得儲藏在所述滅火液儲藏組件內(nèi)部的滅火液經(jīng)由所述外形組件通過噴嘴的開放的排出口向發(fā)生火災(zāi)的電池進(jìn)行噴射為宜。

13、所述滅火液儲藏組件以及所述外殼蓋內(nèi)部的滅火液的一定的噴射壓力，可以通過向各自的內(nèi)部空間填充壓縮空氣或氮?dú)獾姆绞叫纬伞?/p>

14、發(fā)明效果

15、本發(fā)明具有通過將電池組的外殼蓋與滅火板以一體型構(gòu)成而在特定電池單元或電池模塊發(fā)生熱失控時(shí)向相應(yīng)的電池集中噴射大量的滅火液，從而有效地對火災(zāi)進(jìn)行撲滅并防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元的效果。

16、此外，本發(fā)明具有通過在電池發(fā)生火災(zāi)時(shí)經(jīng)由位于電池組上部的外殼蓋噴射出儲藏在滅火液儲藏部件內(nèi)部的滅火液而淹沒電池的一部分或全部，從而使得滅火液快速地對電池單元進(jìn)行冷卻或被吸收到電池單元的內(nèi)部，并借此對內(nèi)部的熱失控反應(yīng)進(jìn)行抑制并防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元的效果。

17、即，本發(fā)明可以通過將儲藏在位于電池組的上部的外殼蓋內(nèi)部的滅火液第一次噴射到火災(zāi)發(fā)生部位而快速地對火災(zāi)進(jìn)行撲滅，進(jìn)而可以通過將儲藏在滅火液儲藏組件內(nèi)部的滅火液第二次噴射到外殼內(nèi)部而使得滅火液淹沒電池的一部分或全部，從而通過使得滅火液被吸收到電池單元內(nèi)部而對內(nèi)部的熱失控反應(yīng)進(jìn)行抑制并防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元。

18、具體來講，本發(fā)明可以在因?yàn)榘l(fā)生火災(zāi)而導(dǎo)致電池的溫度上升的情況下，與發(fā)生火災(zāi)的電池最為接近的部位的外殼蓋上的噴嘴溫度將上升，從而使得對相應(yīng)噴嘴的排出口進(jìn)行密封的低熔點(diǎn)合金在所設(shè)定的溫度下發(fā)生熔融并使得相應(yīng)的噴嘴的排出口開放，而儲藏在外殼蓋腔室的內(nèi)部空間中的滅火液將通過所述所開放的排出口以一定的噴射壓力向發(fā)生火災(zāi)的電池進(jìn)行第一次噴射，從而可以在早期對發(fā)生火災(zāi)的電池進(jìn)行滅火。接下來，儲藏在滅火液儲藏組件內(nèi)部的滅火液將經(jīng)由外殼蓋通過噴嘴的開放的排出口向發(fā)生火災(zāi)的電池進(jìn)行第二次噴射，從而使得滅火液淹沒發(fā)生火災(zāi)的電池模塊的一部分或全部，并借此使得滅火液被吸收到電池單元的內(nèi)部并防止內(nèi)部的熱失控反應(yīng)的同時(shí)防止火災(zāi)擴(kuò)散到相鄰電池單元。與此同時(shí)，在滅火液溢出到發(fā)生火災(zāi)的電池模塊的分隔壁時(shí)，將被填充到相鄰的電池模塊的分離空間中，從而還可以起到防止火焰以及熱量被擴(kuò)散到相鄰電池單元的作用。