CN219783604U - 一种电池箱消防结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种电池箱消防结构，包括电池箱、电池、探火管和消防抑制剂存储罐，其中，电池箱具有容置腔；电池和探火管均设置在容置腔内，并与电池箱连接；消防抑制剂存储罐与探火管相连接并互相贯通；探火管为阻燃性材质；电池箱消防结构还包括喷头和热熔片，喷头与探火管相连接，喷头具有与探火管相连通的通道，且喷头朝向电池；热熔片设置在喷头内，并密闭通道。如上述结构，探火管为阻燃材质，且设置有与探火管连通的喷头，喷头的通道是通过热熔片进行密闭，如此一来，在电池热失控喷发内容物时，只有热熔片会因高温熔化，而喷头可对探火管喷洒的抑制剂进行导向，以精准喷洒到电池上，从而起到快速抑制火势的作用，有利于防止热扩散。

Description

一种电池箱消防结构

技术领域

本实用新型涉及电池箱技术领域，尤其涉及一种电池箱消防结构。

背景技术

新能源电动汽车多采用电池箱包进行供电驱动，电池包是由多个电池单体、电池管理***以及箱体等组件构成，由于电池具有热失控风险，一旦起火会造成巨大的安全隐患和财产损失，因此，需要对电池箱设置消防措施，以应对电池的热失控。

现有授权公告号为CN215275503U的实用新型专利，公开了一种探火管式电池组自动灭火装置，属于电池灭火装置技术领域，包括由若干节电池组成的电池组，电池组的顶部连接有顶部支架，电池组的外部设有电池箱，电池组安装于电池箱内，在电池箱内电池组一侧预留空间安装有灭火剂瓶，灭火剂瓶的外部连接有探火管，探火管固定安装于顶部支架上方，且与电池组进行连接。

如上述技术方案中，是采用了探火管进行消防工作。探火管又叫火探管，其是通过遇热破裂的方式喷发抑制剂，起到抑制火势的作用。但探火管遇热破裂的形状不确定，无法实现抑制剂的引流，会导致抑制剂无法精准喷射至起火处，因此抑制火势的效果较差。尤其是在电池发生热失控时，少部分高温内容物喷发后，大部分位于电池内的电解液、卷芯等内容物会持续升温，处于燃烧、沸腾的现象，一旦火势抑制不及时，热量传递到相邻电池，极易造成热扩散。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种能够对抑制剂引流、高效抑制火势的电池箱消防结构，从而解决现有电池箱消防措施抑制火势效果差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种电池箱消防结构，包括电池箱、电池、探火管和消防抑制剂存储罐，其中，

电池箱，具有容置腔；

电池和探火管，均设置在容置腔内；

消防抑制剂存储罐，设置在容置腔内，并与探火管相连接并互相贯通；

探火管为阻燃性材质；

电池箱消防结构还包括喷头和热熔片，其中，

喷头，与探火管相连接，喷头具有与探火管相连通的通道，且喷头朝向电池；

热熔片，设置在喷头内，并密闭通道。

在以上技术方案的基础上，优选的，探火管包括管体和连接管，其中，

管体，与消防抑制剂存储罐相连接并互相贯通；

连接管，与管体相连接并互相贯通；

喷头与连接管可拆卸式连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，连接管朝向喷头的一端设置有外螺纹，喷头朝向连接管的一端设置有内螺纹，喷头通过内螺纹与连接管的外螺纹旋合连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，喷头包括喷头本体和环形凸台，其中，

喷头本体，通过内螺纹与连接管的外螺纹旋合连接，通道开设在喷头本体内；

环形凸台，设置在喷头本体内；

连接管朝向喷头的一端配合环形凸台夹持热熔片。

在以上技术方案的基础上，优选的，热熔片包括环形板和热熔膜，其中，

环形板，通过连接管和环形凸台夹持固定；

热熔膜，设置在环形板上，并密闭环形板的中部通孔。

在以上技术方案的基础上，优选的，环形板为弹性板片。

在以上技术方案的基础上，优选的，喷头朝向电池的一端呈喇叭状结构。

在以上技术方案的基础上，优选的，电池包括电池本体和防爆阀，其中，

电池本体，设置在容置腔内，并与电池箱连接；

防爆阀，设置在电池本体上；喷头朝向防爆阀。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括BMS、压力传感器和开关阀，其中，

BMS，设置在容置腔内，并与电池箱连接；

压力传感器，串接在探火管上，并与BMS电性连接；

开关阀，串接在探火管上，开关阀与BMS电连接，且开关阀相对压力传感器远离消防抑制剂存储罐。

在以上技术方案的基础上，优选的，电池箱包括箱体和箱盖，其中，

箱体，具有开口；

电池和消防抑制剂存储罐均设置在箱体内；箱盖，与箱体相连接，并密闭开口形成密封的容置腔；

探火管设置在箱盖上。

本实用新型的电池箱消防结构相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)探火管为阻燃材质，且设置有与探火管连通的喷头，喷头的通道是通过热熔片进行密闭，如此一来，在电池热失控喷发内容物时，只有热熔片会因高温熔化，而喷头可对探火管喷洒的抑制剂进行导向，以精准喷洒到电池上，从而起到快速抑制火势的作用，有利于防止热扩散；

(2)喷头与探火管为可拆卸式连接结构，而热熔片是设置在喷头内，如此一来，在出现热熔片异常破裂或工作破裂后，可快速进行更换，有利于本消防结构的重复利用；

(3)热熔片通过探火管的连接管和喷头的环形凸台进行夹持固定，因此在进行更换时，热熔片不会在喷头内残留，可保证更换热熔片后喷头通畅；

(4)热熔片由环形板和热熔膜两部分组成，且环形板采用弹性板片制成，如此，连接管和环形凸台是夹持环形板，其一可避免在夹持时造成热熔片破裂，其二可依靠环形板的弹性提高喷头与连接管的螺纹连接牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电池箱消防结构的电池箱内部结构立体图；

图2为本实用新型的电池箱消防结构的电池箱内部结构俯视图；

图3为本实用新型的电池箱消防结构的探火管和喷头连接结构图；

图4为本实用新型的图3中A-A向剖面图；

图5为本实用新型的电池箱消防结构的探火管和喷头***图；

图6为本实用新型的图4中B-B向剖面图；

图7为本实用新型的电池箱消防结构的主视图；

图8为本实用新型的图7中C-C向剖面图；

图9为本实用新型的电池箱消防结构的热熔片剖面图；

图中：电池箱1、箱体11、箱盖12、容置腔101、开口102、电池2、电池本体21、防爆阀22、探火管3、管体31、连接管32、外螺纹301、消防抑制剂存储罐4、喷头5、喷头本体51、环形凸台52、通道501、内螺纹502、热熔片6、环形板61、热熔膜62、BMS7、压力传感器8、开关阀9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～9所示，本实用新型的电池箱消防结构，包括电池箱1、电池2、探火管3、消防抑制剂存储罐4、喷头5、热熔片6、BMS7、压力传感器8和开关阀9。

其中，电池箱1，具有容置腔101；电池2和探火管3，均设置在容置腔101内，并与电池箱1连接；消防抑制剂存储罐4，设置在容置腔101内，并与探火管3相连接并互相贯通。如上述结构，电池箱1是用作容器使用，用于安装电池2、探火管3、消防抑制剂存储罐4。电池箱1可采用铝型材挤塑成型制成，也可采用钢材进行成型。

探火管3及喷头5用于喷洒消防抑制剂以抑制火势，消防抑制剂存储罐4用于存放消防抑制剂，并传送给探火管3以供喷头5进行喷洒。

常规的探火管，为热熔型材料制成，在遇高温后，会融化破裂，以喷洒抑制剂抑制火势，但由于探火管的热熔缺口不易控制形状，因此会出现抑制剂无法精准喷发到起火处的情况，影响抑制火势的效果和效率，需要对其进行改进。

为此，本电池箱消防结构中，探火管3为阻燃性材质；电池箱消防结构还包括喷头5和热熔片6，其中，喷头5，与探火管3相连接，喷头5具有与探火管3相连通的通道501，且喷头5朝向电池2；热熔片6，设置在喷头5内，并密闭通道501。如上述结构，探火管3采用了阻燃性材质，具体可以设置为金属管，或其它一些耐高温的材料制成，如此在电池热失控造成升温、起火时，探火管3不会受到影响。喷头5是与探火管3进行连通，且喷头5的通道501通过热熔片6进行密闭。在电池发生热失控时，喷发出的高温烟气及高温液体会冲击热熔片6，热熔片6受高温融化后，消防抑制剂存储罐4内的消防抑制剂会经探火管3分配到喷头5处，并经喷头5喷出，喷头5能够实现消防抑制剂的导向，从而实现快速、精准的灭火工作，能够有效的抑制高温扩散，以避免电池箱持续发生热失控。

上述结构的设置，还有利于在一些极端情况下抑制电池箱内的火势，例如车辆受到撞击时，探火管3不易损伤，其仍可正常进行工作。一般情况下，电池2通常是单个发生热失控，然后热传递扩散。但在遭受撞击时，可能会出现多个电池2发生热失控的情况，若多个电池2发生热失控喷发出内容物，传统的探火管可能会大面积破裂，靠近消防抑制剂存储罐4处可正常喷洒消防抑制剂，而消防抑制剂无法到达远离消防抑制剂存储罐4处的探火管处，依然存在很大的热扩散风险。本探火管3和喷头5的设置，探火管3不易损伤，喷头5能够精准喷洒抑制剂，可提高抑制剂的利用效率，同时喷头5还可起到控制消防抑制剂流量的作用，以在多个喷头5开启时，能够保证多个喷头5均可喷洒抑制剂，以降低热扩散风险。尤其是针对固体消防材料，本结构效果更好，当然，消防抑制剂也可使用惰性气体稀释氧气，以抑制火势。

本消防结构中，探火管3包括管体31和连接管32，其中，管体31，与消防抑制剂存储罐4相连接并互相贯通；连接管32，与管体31相连接并互相贯通；喷头5与连接管32可拆卸式连接。如上述结构，喷头5与连接管32是可拆卸连接，因此在轻微的热失控中，快速实现灭火后，本消防结构可以重复利用，仅需更换具有完好热熔片6的喷头5即可。

具体的，连接管32朝向喷头5的一端设置有外螺纹301，喷头5朝向连接管32的一端设置有内螺纹502，喷头5通过内螺纹502与连接管32的外螺纹301旋合连接。如上述结构，连接管32与喷头5采用螺纹配合连接，在喷头5进行更换时，无需借助工具，具有更换便利的优点。

进一步的，喷头5包括喷头本体51和环形凸台52，其中，喷头本体51，通过内螺纹502与连接管32的外螺纹301旋合连接，通道501开设在喷头本体51内；环形凸台52，设置在喷头本体51内；连接管32朝向喷头5的一端配合环形凸台52夹持热熔片6。如上述结构，喷头5通过环形凸台52配合连接管32夹持热熔片6，如此，在将喷头5从连接管32上取下后，便可将残留在喷头5内的热熔片6取出，热熔片6不会在喷头5内残留，可保证更换热熔片6后通道501通常。

由于热熔片6遇热融化破裂，因此其结构相对较低，而喷头5在与连接管32通过螺纹旋合连接时，会挤压到热熔片6，且喷头5的环形凸台52和连接管32还会摩擦到热熔片6，为了降低造成热熔片6破损的风险，需要加强热熔片6的强度。

具体的，热熔片6包括环形板61和热熔膜62，其中，环形板61，通过连接管32和环形凸台52夹持固定；热熔膜62，设置在环形板61上，并密闭环形板61的中部通孔。如上述结构，连接管32和环形凸台52是夹持在环形板61上，其不会接触热熔膜62，以此可避免热熔片6装配时造成热熔膜62损伤，有利于提高本热熔片6的可靠性。

进一步的，环形板61为弹性板片。如此，环形板61可依靠弹性提高喷头5与连接管32的螺纹连接牢固性，环形板61起到弹性垫片的作用，可进一步提高结构可靠性。

为了提高热熔片6热熔的速度，喷头5朝向电池2的一端呈喇叭状结构。如此，在电池2喷发出高温内容物后，喇叭状的喷头5能够起到集流的作用，以使电池2喷出高温内容物快速冲击到热熔片，使热熔膜62破裂，从而进行消防抑制剂的喷洒。

本消防结构中，电池2包括电池本体21和防爆阀22，其中，电池本体21，设置在容置腔101内，并与电池箱1连接；防爆阀22，设置在电池本体21上；喷头5朝向防爆阀22。如上述结构，防爆阀22是用于在电池2热失控时，喷发产生的高温内容物，以避免电池2***，将喷头5对准防爆阀22，在防爆阀22因电池2热失控内部压力剧增冲开时，不但可快速融化热熔片6，还可使喷头5能够针对电池2进行快速喷发消防抑制剂，从而提高火势抑制效果。

本消防结构中，BMS7是电池管理***，用于检测电池2的工况。BMS7，设置在容置腔101内，并与电池箱1连接；压力传感器8，串接在探火管3上，并与BMS7电性连接；开关阀9，串接在探火管3上，开关阀9与BMS7电连接，且开关阀9相对压力传感器8远离消防抑制剂存储罐4。如上述结构，在喷头5内的热熔片6破裂后，消防抑制剂存储罐4内的消防抑制剂会经探火管3传送至喷头5进行喷洒，消防抑制剂存储罐4是预先充压，以压力供出消防抑制剂，在压力传感器8检测到消防抑制剂存储罐4内压力降低后，可将信号传递至BMS7，并由BMS7通知外界。在应用于电动汽车上时，能够快速提示驾乘人员脱险。

其中，开关阀9是处于常开状态，以使消防抑制剂存储罐4向探火管3充入消防抑制剂，并使探火管3保持预警压力即可。在进行拆装维护或零件更换时，关闭开关阀9，然后再进行即可。具体的，开关阀9可设置在消防抑制剂存储罐4上，并由开关阀9连接探火管3。

进一步的，电池箱1包括箱体11和箱盖12，其中，箱体11，具有开口102；电池2和消防抑制剂存储罐4均设置在箱体11内；箱盖12，与箱体11相连接，并密闭开口102形成密封的容置腔101；探火管3设置在箱盖12上。如上述结构，探火管3是设置在了箱盖12上，在将箱盖12安装到箱体11上时，便可将喷头5对准电池2，具有成组便利的优点，也方便进行拆卸维护。

具体实施步骤：

在电池2热失控时，电池2产生的高温内容物导致电池2内部升压，导致防爆阀22受压力破裂，此时电池2喷出高温内容物冲击热熔片6，热熔片6受热破裂，消防抑制剂存储罐4内的消防抑制剂经探火管3输送至喷头5，由喷头5向电池2进行喷撒，从而起到抑制火势的作用。同时，由于消防抑制剂存储罐4压力下降，压力传感器8会将此信号传递至BMS7，并由BMS7通知外界，以保证人员安全。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱消防结构，其包括电池箱(1)、电池(2)、探火管(3)和消防抑制剂存储罐(4)，其中，

所述电池箱(1)，具有容置腔(101)；

所述电池(2)和所述探火管(3)，均设置在所述容置腔(101)内；

所述消防抑制剂存储罐(4)，设置在所述容置腔(101)内，并与所述探火管(3)相连接并互相贯通；

其特征在于：所述探火管(3)为阻燃性材质；

所述电池箱消防结构还包括喷头(5)和热熔片(6)，其中，

所述喷头(5)，与所述探火管(3)相连接，所述喷头(5)具有与所述探火管(3)相连通的通道(501)，且所述喷头(5)朝向所述电池(2)；

所述热熔片(6)，设置在所述喷头(5)内，并密闭所述通道(501)。

2.如权利要求1所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述探火管(3)包括管体(31)和连接管(32)，其中，

所述管体(31)，与所述消防抑制剂存储罐(4)相连接并互相贯通；

所述连接管(32)，与所述管体(31)相连接并互相贯通；

所述喷头(5)与所述连接管(32)可拆卸式连接。

3.如权利要求2所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述连接管(32)朝向所述喷头(5)的一端设置有外螺纹(301)，所述喷头(5)朝向所述连接管(32)的一端设置有内螺纹(502)，所述喷头(5)通过所述内螺纹(502)与所述连接管(32)的所述外螺纹(301)旋合连接。

4.如权利要求3所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述喷头(5)包括喷头本体(51)和环形凸台(52)，其中，

所述喷头本体(51)，通过所述内螺纹(502)与所述连接管(32)的所述外螺纹(301)旋合连接，所述通道(501)开设在所述喷头本体(51)内；

所述环形凸台(52)，设置在所述喷头本体(51)内；

所述连接管(32)朝向所述喷头(5)的一端配合所述环形凸台(52)夹持所述热熔片(6)。

5.如权利要求4所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述热熔片(6)包括环形板(61)和热熔膜(62)，其中，

所述环形板(61)，通过所述连接管(32)和所述环形凸台(52)夹持固定；

所述热熔膜(62)，设置在所述环形板(61)上，并密闭所述环形板(61)的中部通孔。

6.如权利要求5所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述环形板(61)为弹性板片。

7.如权利要求1～6任意一项所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述喷头(5)朝向所述电池(2)的一端呈喇叭状结构。

8.如权利要求1～6任意一项所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述电池(2)包括电池本体(21)和防爆阀(22)，其中，

所述电池本体(21)，设置在所述容置腔(101)内，并与所述电池箱(1)连接；

所述防爆阀(22)，设置在所述电池本体(21)上；

所述喷头(5)朝向所述防爆阀(22)。

9.如权利要求1～6任意一项所述的电池箱消防结构，其特征在于：还包括BMS(7)、压力传感器(8)和开关阀(9)，其中，

所述BMS(7)，设置在所述容置腔(101)内，并与所述电池箱(1)连接；

所述压力传感器(8)，串接在所述探火管(3)上，并与所述BMS(7)电性连接；

所述开关阀(9)，串接在所述探火管(3)上，所述开关阀(9)与所述BMS(7)电连接，且所述开关阀(9)相对所述压力传感器(8)远离所述消防抑制剂存储罐(4)。

10.如权利要求1～6任意一项所述的电池箱消防结构，其特征在于：所述电池箱(1)包括箱体(11)和箱盖(12)，其中，

所述箱体(11)，具有开口(102)；

所述电池(2)和所述消防抑制剂存储罐(4)均设置在所述箱体(11)内；

所述箱盖(12)，与所述箱体(11)相连接，并密闭所述开口(102)形成密封的容置腔(101)；

所述探火管(3)设置在所述箱盖(12)上。