WO2013020699A2 - Verfahren zum löschen eines brandes einer in einem behälter angeordneten elektrochemischen vorrichtung und behälter - Google Patents
Verfahren zum löschen eines brandes einer in einem behälter angeordneten elektrochemischen vorrichtung und behälter Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a method for extinguishing a fire of a container disposed in an electrochemical device and a container for an electrochemical device, in particular for a battery, such as a lithium-ion battery.
- Batteries such as lithium-ion batteries, in particular in those cases in which individual cells of the battery are damaged for example by handling errors or other adverse external influences, the problem that it may be due to overheating and concomitant electrochemical reactions to the outbreak of a fire the battery or single cell comes.
- the control of such a fire proves to be particularly difficult because above a certain reaction temperature, typically
- the object of the invention is thus to provide a method and a device which simplifies the handling of damaged batteries or battery cells, which may possibly be in an undefined state, and contributes to increasing the transport safety. This object is achieved by the method and the device having the features specified in the independent claims.
- an overheating or a fire is detected by means of a sensor unit and subsequently an extinguishing process is triggered.
- the interior of the container is flooded with an amount of a liquid medium for extinguishing or cooling.
- the electrochemical device which may be in particular a battery such as a lithium-ion battery
- the electrochemical device is cooled rapidly below a temperature at which the fire is based lying chemical reactions come to a standstill.
- the fire is not stifled by the method according to the invention as described many times in the prior art, but it is a targeted, rapid cooling of the burning battery made.
- a fire prevention can be achieved by cooling in case of overheating, before a fire arises.
- thermorunaway is understood to mean a situation in which the electrochemical element, such as a battery, reaches a temperature in the range of approximately 200 ° C., where it or it can be sprayed or sprayed by conventional methods
- Deoxygenation can no longer effectively be brought into a non-critical state, so that, if necessary, a practically no longer controllable fire arises.
- the mass of the liquid medium corresponds at least to the mass of the electrochemical device to be extinguished, preferably at least one and a half times the mass of the electrochemical device to be extinguished, an optimum cooling effect can be achieved.
- the cooling effect can be further increased by the liquid medium having a specific heat capacity of at least 2.5 J / (g * K), preferably at least 4.0 J / (g * K); in particular the use of water as a liquid medium is to be mentioned here.
- the use of water is advantageous.
- the use of additives would increase the conductivity id R, so that there would be the risk of oxyhydrogen gas formation.
- Safety can be further increased by using demineralized water. In principle, liquids with a conductance comparable to water are advantageous here. The fact that the extinguishing or cooling process is triggered when a temperature of> 80 ° C is measured inside the container, increased safety can be achieved. By this comparatively low
- Temperature threshold is taken into account the fact that the procedure during transport, storage and possibly also test of damaged
- Batteries are used where the risk of fire compared to the case of a fully intact battery or cell is significantly increased.
- a smoke detector with an external contact to trigger a deletion or flooding device come. Regardless of the presence of a temperature sensor, it is advantageous to initiate the extinguishing or cooling process immediately, as soon as the presence of smoke is determined by the smoke detector - possibly even at normal temperatures.
- control logic for a deletion or flooding device may be such that in case of detection of smoke in each case, the flooding process is initiated, but at the latest when a temperature of 100 ° C is exceeded.
- outflowing gas in particular flue gas
- flue gas is passed through the liquid medium for at least partial purification
- the outflowing gas can be discharged from the interior of the container into the environment, in particular by means of an opening provided, for example, with a filter element for pressure equalization.
- the filter element may in particular contain rock wool. Efficient, rapid cooling can be achieved by flooding the interior of the container within a period of less than 40 seconds, preferably less than 30 seconds.
- the flooding of the container can be stopped as soon as a certain amount of liquid medium has been introduced into the container or a certain level has been reached in the container; furthermore, after flooding, the medium can be replaced by the o. g. Be pumped out opening.
- a container according to the invention for transport, storage or testing of an electrochemical device shows a sensor unit for detecting a fire or overheating of the electrochemical device and means for flooding the interior of the container with a liquid medium which can be controlled by the sensor unit.
- the container is designed as a watertight container in the sense that liquid filled in it remains up to a certain level in it.
- the sensor unit can in particular show a temperature sensor and / or a smoke detector.
- the liquid medium has a specific heat capacity of at least 2.5 J / (g * K), preferably at least 4 J / (g * K), efficient cooling can be achieved.
- the liquid medium may be, for example, water.
- the electrochemical device can be a battery or a single cell, in particular a Li-ion battery or cell.
- the opening has a filter element which in particular contains rock wool.
- the said opening can be connected to an external flue.
- the said filter element on the one hand has the effect of pre-purifying possibly exiting flue gas, on the other hand can be achieved by the filter element, that a certain protection against the
- Blowing a flame from the inside of the container to the outside area is ensured.
- the container has a tank for the liquid medium with a pressure generating means, a certain mobility of the container due to the then existing independence of a
- the said tank can in particular have a compressed air cartridge for rapid pressure generation.
- a mechanical pressure generating unit for example in the form of a compressed spiral spring connected to a piston, is also conceivable here.
- the container is an opening flap for insertion and
- the container can also be used within automotive repair shops
- Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of
- FIG. 1 shows a container 1 according to the invention
- the outer wall 2 is made of double-walled steel with an insulation made of rock wool. Alternatively, it is also possible to use highly dispersed silicic acid for the isolation.
- the total thickness of the outer wall 2 is approximately 50 mm in the present example.
- an opening 3 for pressure equalization through which any flue gases that may arise can escape.
- filter element for filtering the flue gases and optionally to avoid a flameout is arranged.
- the cross-sectional area of the opening 2 is about 300 cm 2.
- the container 1 shows an extinguishing water connection 4 as a means for flooding its interior.
- the extinguishing water connection 4 may in particular contain a bayonet closure or a fire service connection.
- an opening flap 5 is arranged, which can be additionally sealed by means of a swelling cord 6 in case of fire.
- the container 1 shown in Fig. 1 shows the
- Inner housing 7, which is designed in the present example as a two-layer perforated plate; it is between the two layers of the perforated plate one
- Walls shows a thickness of about 50 mm.
- the inner case 7 can easily be passed through by the liquid used for flooding, so that the inner space of the inner case 7 can be effectively cooled.
- an additional coolant reservoir 8 is arranged in the interior of the inner housing 7, which can be filled, for example, with auxiliary cooling means.
- the sensor unit 9 located inside the inner housing 7, the sensor unit 9, which includes a combination of a smoke detector and a temperature sensor in the present case; Of course, the use of only one of the two sensor components mentioned is conceivable.
- the sensor unit 9 triggers the flooding process, for example, by opening a non-illustrated device
- the electrochemical device 10 here a lithium-ion battery, is located inside the inner housing 7.
- the container 1 shown has a volume of about 250 liters, other sizes, such as 500 milliliters or 500 liters, are conceivable.
- the rockwool used for insulation has in the present
- Embodiment a density of about 33 kg / cm3.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen oder Vermeiden eines Brandes einer in einem Behälter (1) angeordneten elektrochemischen Vorrichtung (10), wobei der Brand oder eine Überhitzung mittels einer Sensoreinheit (9) detektiert und nachfolgend ein Lösch- oder Kühlvorgang ausgelöst wird, wobei zum Löschen oder Kühlen das Innere des Behälters (1) mit einer Menge eines flüssigen Mediums geflutet wird. Ferner betrifft die Erfindung einen Behälter (1) für die Lagerung, den Transport oder für den Test einer elektrochemischen Vorrichtung (10).
Description
Verfahren zum Löschen eines Brandes einer in einem Behälter angeordneten elektrochemischen Vorrichtung und Behälter
B e s c h r e i b u n g
Hiermit wird der gesamte Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 201 1 080 706 durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines Brands einer in einem Behälter angeordneten elektrochemischen Vorrichtung sowie einen Behälter für eine elektrochemische Vorrichtung, insbesondere für eine Batterie, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie.
Batterien, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien zeigen insbesondere in denjenigen Fällen, in welchen einzelne Zellen der Batterie beispielsweise durch Handhabungsfehler oder sonstige nachteilige äußere Einflüsse beschädigt sind, die Problematik, dass es gegebenenfalls aufgrund von Überhitzung und damit einhergehenden elektrochemischen Reaktionen zum Ausbruch eines Brands der Batterie oder einzelner Zellen kommt. Die Bekämpfung eines derartigen Brands erweist sich dabei insbesondere deswegen als besonders schwierig, weil oberhalb einer bestimmten Reaktionstemperatur, typischerweise
größenordnungsmäßig 200 °C, durch chemische Reaktionen der Bestandteile der Batterien/Zellen Sauerstoff oder andere Reagenzien freigesetzt werden. Dieser Umstand führt dazu, dass ein Löschen eines Batteriebrandes durch beispielsweise Ersticken mit CO2 oder einem anderen geeigneten Gas nicht möglich ist, da durch den Brand selbst Sauerstoff freigesetzt wird.
Insbesondere diese Problematik hat in der Vergangenheit dazu geführt, dass beschädigte Batterien oder Batteriezellen mit einer Masse über 500 g auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland nicht ohne Ausnahmegenehmigung transportiert werden durften. Dadurch wurde der Umgang mit derartigen
Batterien in der Vergangenheit erheblich erschwert.
Die Erfindung stellt sich damit die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche den Umgang mit beschädigten Batterien bzw. Batteriezellen, die sich gegebenenfalls in einem Undefinierten Zustand befinden können, vereinfacht und zur Erhöhung der Transportsicherheit beiträgt. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Die
Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Löschen oder Vermeiden eines Brandes einer in einem Behälter angeordneten elektrochemischen Vorrichtung wird eine Überhitzung oder ein Brand mittels einer Sensoreinheit detektiert und nachfolgend ein Löschvorgang ausgelöst. Dabei wird zum Löschen oder Kühlen das Innere des Behälters mit einer Menge eines flüssigen Mediums geflutet.
Durch das Fluten des Behälterinneren mit dem flüssigen Medium wird erreicht, dass die elektrochemische Vorrichtung, bei welcher es sich insbesondere um eine Batterie, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie handeln kann, schnell unter eine Temperatur abgekühlt wird, bei welcher die dem Brand zugrunde liegenden chemischen Reaktionen zum Erliegen kommen. Mit anderen Worten wird der Brand durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht wie im Stand der Technik vielfach beschrieben erstickt, sondern es wird eine gezielte, schnelle Kühlung der brennenden Batterie vorgenommen.
Ebenso kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Brandvermeidung durch eine Kühlung bei Überhitzung erreicht werden, bevor ein Brand entsteht.
Durch die erfindungsgemäß starke Kühlwirkung wird erreicht, dass ein sogenannter "Thermal Runaway" eines gegebenenfalls überhitzten
elektrochemischen Elementes wirksam vermieden wird. Unter einem "Thermal Runaway" wird eine Situation verstanden, bei welcher das elektrochemische Element wie bspw. eine Batterie eine Temperatur im Bereich von ca. 200°C erreicht, wo es bzw. sie mit konventionellen Sprühverfahren oder durch
Sauerstoffentzug nicht mehr wirksam in einen unkritischen Zustand gebracht werden kann, so dass gegebenenfalls ein praktisch nicht mehr kontrollierbarer Brand entsteht.
Dadurch, dass die Masse des flüssigen Mediums mindestens der Masse der zu löschenden elektrochemischen Vorrichtung, vorzugsweise mindestens dem Anderthalbfachen der Masse der zu löschenden elektrochemischen Vorrichtung entspricht, kann eine optimale Kühlwirkung erreicht werden.
Die Kühlwirkung kann darüber hinaus dadurch gesteigert werden, dass das flüssige Medium eine spezifische Wärmekapazität von mindestens 2,5 J/(g*K), vorzugsweise mindestens 4,0 J/(g*K) besitzt; insbesondere die Verwendung von Wasser als flüssiges Medium ist hier zu nennen. Hier ist besonders die geringe Leitfähigkeit von zusatzfreiem Wasser von Vorteil. Die Verwendung von Zusätzen würde die Leitfähigkeit i. d. R erhöhen, so dass die Gefahr einer Knallgasbildung entstehen würde. Die Sicherheit kann dadurch weiter erhöht werden, dass vollentsalztes oder demineralisiertes Wasser verwendet wird. Prinzipiell sind hier Flüssigkeiten mit einem dem Wasser vergleichbaren Leitwert vorteilhaft.
Dadurch, dass der Lösch- oder Kühlvorgang ausgelöst wird, sobald im Inneren des Behälters eine Temperatur von > 80°C gemessen wird, kann ein erhöhte Sicherheit erreicht werden. Durch diese vergleichsweise niedrige
Temperaturschwelle wird der Tatsache Rechnung getragen, dass das Verfahren bei Transport, Lagerung und gegebenenfalls auch Test von beschädigten
Batterien zur Anwendung kommt, wo die Gefahr eines Brandes gegenüber dem Fall einer vollständig intakten Batterie bzw. Zelle deutlich erhöht ist.
Zur Anwendung kann ferner beispielsweise ein Rauchmelder mit einem externen Kontakt zur Auslösung einer Lösch- bzw. Flutvorrichtung kommen. Unabhängig vom Vorhandensein eines Temperatursensors ist es vorteilhaft, den Lösch- oder Kühlvorgang sofort einzuleiten, sobald durch den Rauchmelder - gegebenenfalls auch bei Normaltemperaturen - das Vorhandensein von Rauch ermittelt wird.
Im Fall einer Kombination aus Rauchmelder und Temperatursensor kann die Ansteuerlogik für eine Lösch- bzw. Flutvorrichtung insbesondere derart beschaffen sein, dass im Falle einer Detektion von Rauch in jedem Fall der Flutvorgang eingeleitet wird, bei Abwesenheit von Rauch spätestens jedoch dann, sobald eine Temperatur von ca. 100 °C überschritten ist.
Dadurch, dass ausströmendes Gas, insbesondere Rauchgas, zur mindestens teilweisen Reinigung durch das flüssige Medium hindurchgeleitet wird, kann eine Verringerung möglicher Kontaminationen der Umgebung erreicht werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das ausströmende Gas gefiltert aus dem
Behälter abgeführt werden.
Hierzu kann das ausströmende Gas insbesondere durch eine bspw. mit einem Filterelement versehene Öffnung zum Druckausgleich aus dem Inneren des Behälters in die Umgebung abgeführt werden. Das Filterelement kann dabei insbesondere Steinwolle enthalten.
Eine effiziente, schnelle Kühlung kann dadurch erreicht werden, dass das Innere des Behälters innerhalb eines Zeitraumes von unter 40s, vorzugsweise von unter 30s, geflutet wird.
Das Fluten des Behälters kann gestoppt werden, sobald eine bestimmte Menge flüssigen Mediums in den Behälter eingebracht wurde oder ein bestimmter Füllstand im Behälter erreicht ist; ferner kann nach dem Fluten das Medium durch die o. g. Öffnung abgepumpt werden.
Ein erfindungsgemäßer Behälter zum Transport, zur Lagerung oder zum Test einer elektrochemischen Vorrichtung zeigt eine Sensoreinheit zur Detektion eines Brandes oder einer Überhitzung der elektrochemischen Vorrichtung und Mittel zum Fluten des Inneren des Behälters mit einem flüssigen Medium, welche von der Sensoreinheit angesteuert werden können.
Vorteilhaft ist es, wenn der Behälter als wasserdichter Behälter in dem Sinne, dass in ihn eingefüllte Flüssigkeit bis zu einem bestimmten Füllstand in ihm verbleibt, ausgeführt ist.
Die Sensoreinheit kann insbesondere einen Temperatursensor und/oder einen Rauchmelder zeigen.
Dadurch, dass das flüssige Medium eine spezifische Wärmekapazität von mindestens 2,5 J/(g*K), vorzugsweise mindestens 4 J/(g*K) besitzt, kann eine effiziente Kühlung erreicht werden.
Bei dem flüssigen Medium kann es sich beispielsweise um Wasser handeln.
Bei der elektrochemischen Vorrichtung kann es sich um eine Batterie oder eine einzelne Zelle, insbesondere eine Li-Ionen Batterie bzw. -Zelle handeln.
Dadurch, dass der Behälter eine Öffnung zum Druckausgleich aufweist, kann eine Explosion des Behälters im Brandfall vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung ein Filterelement, welches insbesondere Steinwolle enthält, aufweist. Die genannte Öffnung kann dabei mit einem externen Rauchabzug verbunden sein. Das genannte Filterelement hat einerseits die Wirkung, eventuell austretendes Rauchgas grob vorzureinigen, andererseits kann durch das Filterelement erreicht werden, dass ein gewisser Schutz gegen das
Durchschlagen einer Flamme vom Inneren des Behälters in den Außenbereich gewährleistet wird.
Dadurch, dass der Behälter einen Tank für das flüssige Medium mit einem Druckerzeugungsmittel aufweist, kann eine gewisse Mobilität des Behälters aufgrund der dann vorhandenen Unabhängigkeit von einem
Löschwasseranschluss erreicht werden. Der genannte Tank kann dabei insbesondere eine Druckluftpatrone zur schnellen Druckerzeugung aufweisen. Auch eine mechanische Druckerzeugungseinheit, beispielsweise in Form einer mit einem Kolben verbundenen komprimierten Spiralfeder ist hier denkbar.
Im Regelfall wird der Behälter eine Öffnungsklappe zum Einbringen und
Entnehmen der elektrochemischen Vorrichtung enthalten. Dadurch, dass im Bereich der Öffnungsklappe eine aufquellbare Brandschnur angeordnet ist, welche bei Temperaturen von oberhalb 150°c auf-quillt und somit die Abdichtung des Behälters verbessert, kann eine weitere Erhöhung der Brandsicherheit erreicht werden.
Der Behälter kann auch innerhalb von Kraftfahrzeug-Werkstätten zur
Aufbewahrung von Fahrzeugbatterien während Wartung und Reparatur zur Anwendung kommen.
Nachfolgend wird eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig.1 zeigt einen erfindungsgemäßen Behälter 1 , dessen Außenwand 2 aus doppelwandigem Stahlblech mit einer Isolierung aus Steinwolle ausgeführt ist. Alternativ kann zur Isolierung auch hochdisperse Kieselsäure verwendet werden. Die Gesamtdicke der Außenwand 2 beträgt im vorliegenden Beispiel ca. 50 mm. In die Außenwand 2 integriert ist eine Öffnung 3 zum Druckausgleich, durch welche eventuell entstehende Rauchgase entweichen können. In der Öffnung 3 ist ein in der Figur nicht bezeichnetes Filterelement zur Filterung der Rauchgase und gegebenenfalls zur Vermeidung eines Flammendurchschlags angeordnet. Vorteilhafterweise beträgt die Querschnittsfläche der Öffnung 2 ca. 300cm2. Ferner zeigt der Behälter 1 einen Löschwasseranschluss 4 als Mittel zum Fluten seines Innenraums. Dabei kann der Löschwasseranschluss 4 insbesondere einen Bajonettverschluss oder auch einen Feuerwehranschluss enthalten. Im vorderen Bereich des Behälters 1 ist eine Öffnungsklappe 5 angeordnet, die mittels einer aufquellenden Brandschnur 6 im Brandfall zusätzlich abgedichtet werden kann. Ferner zeigt der in Fig. 1 dargestellte Behälter 1 das
Innengehäuse 7, welches im vorliegenden Beispiel als zweilagiges Lochblech ausgeführt ist; dabei ist zwischen den beiden Lagen des Lochblechs eine
Steinwollefüllung angeordnet, welche einen weiteren Schutz vor
Flammendurchschlag bietet. Die Steinwolleschicht zwischen den beiden
Wänden zeigt dabei eine Dicke von ca. 50 mm. Im Falle einer Flutung des Behälters 1 kann das Innengehäuse 7 leicht von der zur Flutung verwendeten Flüssigkeit durchtreten werden, so dass der Innenraum des Innengehäuses 7 wirksam gekühlt werden kann.
Zur weiteren Verbesserung der Sicherheit ist im Inneren des Innengehäuses 7 ein zusätzlicher Kühlmittelbehälter 8 angeordnet, der beispielsweise mit Hilfsmitteln zur Kühlung gefüllt sein kann. Ferner befindet sich im Inneren des Innengehäuses 7 die Sensoreinheit 9, welche im vorliegenden Fall eine Kombination aus einem Rauchmelder und einem Temperatursensor enthält; selbstverständlich ist auch die Verwendung lediglich von einer der beiden genannten Sensorkomponenten denkbar.
Die Sensoreinheit 9 löst nach der Detektion eines Brandes den Flutvorgang bspw. dadurch aus, dass sie das Öffnen eines nicht dargestellten
Löschwasserventils oder auch das Auslösen eine Druckpatrone in einem ebenfalls nicht dargestellten Tank veranlasst.
Im gezeigten Beispiel befindet sich im Inneren des Innengehäuses 7 die elektrochemische Vorrichtung 10, hier eine Lithium-Ionen-Batterie.
Der gezeigte Behälter 1 weist ein Volumen von ca. 250 Litern auf, auch andere Größen, wie beispielsweise 500 Milliliter oder 500 Liter, sind denkbar.
Die zur Isolierung verwendete Steinwolle hat im vorliegenden
Ausführungsbeispiel eine Dichte von ca. 33 kg/cm3.
Claims
P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zum Löschen oder Vermeiden eines Brandes einer in einem Behälter (1 ) angeordneten elektrochemischen Vorrichtung (10), wobei der Brand oder eine Überhitzung mittels einer Sensoreinheit (9) detektiert und nachfolgend ein Löschvorgang ausgelöst wird, wobei zum Löschen oder Kühlen das Innere des Behälters (1 ) mit einer Menge eines flüssigen Mediums geflutet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Masse des flüssigen Mediums mindestens der Masse der zu löschenden elektrochemischen Vorrichtung (10), vorzugsweise mindestens dem Anderthalbfachen der Masse der zu löschenden elektrochemischen Vorrichtung (10) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das flüssige Medium eine spezifische Wärmekapazität von mindestens 2,5 J/(g*K), vorzugsweise mindestens 4,0 J/(g*K) besitzt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem flüssigen Medium um Wasser handelt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Löschoder Kühlvorgang ausgelöst wird, sobald im Inneren des Behälters (1 ) eine Temperatur von > 80°C gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Löschoder Kühlvorgang ausgelöst wird, sobald Rauch im Inneren des Behälters (1 ) detektiert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
ausströmendes Gas, insbesondere Rauchgas, zur mindestens teilweisen Reinigung durch das flüssige Medium geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei es sich bei der elektrochemischen, Vorrichtung (10) um eine Batterie, insbesondere eine Li-Ionen Batterie, handelt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
ausströmendes Gas, insbesondere Rauchgas, gefiltert aus dem Behälter (1 ) abgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Innere des Behälters (1 ) innerhalb eines Zeitraumes von unter 40s,
vorzugsweise von unter 30s, geflutet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fluten des Behälters (1 ) gestoppt wird, sobald eine bestimmte Menge flüssiges Medium in den Behälter (1 ) eingebracht wurde oder ein bestimmter Füllstand im Behälter (1 ) erreicht ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Fluten das Medium durch eine Öffnung (3) abgepumpt wird.
Behälter (1 ) für eine elektrochemische Vorrichtung (10), mit einer
Sensoreinheit (9) zur Detektion eines Brandes oder einer Überhitzung der elektrochemischen Vorrichtung (10) und Mitteln (4) zum Fluten des Inneren des Behälters (1 ) mit einem flüssigen Medium, welche von der Sensoreinheit (9) angesteuert werden können.
Behälter (1) nach Anspruch 13, wobei die Sensoreinheit (9) einen
Temperatursensor und/oder einen Rauchmelder zeigt.
Behälter (1 ) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei das flüssige Medium eine spezifische Wärmekapazität von mindestens 2,5 J/(g*K), vorzugsweise mindestens 4 J/(g*K) besitzt.
Behälter (1 ) nach einem der Ansprüche 13-15, wobei es sich bei dem flüssigen Medium um Wasser handelt.
Behälter (1 ) nach einem der Ansprüche 13-16, wobei es sich bei der elektrochemischen Vorrichtung (10) um eine Batterie, insbesondere eine Li-Ionen Batterie handelt.
Behälter (1) nach einem der Ansprüche 13-17, wobei der Behälter (1 ) eine Öffnung (3) zum Druckausgleich aufweist.
Behälter (1 ) nach Anspruch 18, wobei die Öffnung (3) ein Filterelement, welches insbesondere Steinwolle enthält, aufweist.
Behälter (1) nach einem der Ansprüche 13-19, wobei der Behälter einen Tank für das flüssige Medium mit einem Druckerzeugungsmittel aufweist.
Behälter (1 ) nach einem der Ansprüche 13-20, wobei der Behälter (1 ) eine Öffnungsklappe (5) enthält und wobei im Bereich der
Öffnungsklappe (5) eine aufquellbare Brandschnur (6) angeordnet ist.
Behälter (1 ) nach einem der Ansprüche 13-21 , wobei der Behälter (1) ein Innengehäuse (7) aufweist.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013210154A1 (de) | 2013-05-31 | 2014-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen |
CN107814046A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-20 | 成都远东高科科技有限公司 | 锂电池存放装置 |
WO2023134654A1 (zh) * | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 用于电池的防爆箱 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012213054A1 (de) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Robert Bosch Gmbh | Transportbehälter für eine defekte Lithium-Ionen-Batterie |
FR3002910A1 (fr) * | 2013-03-11 | 2014-09-12 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Structure porteuse d'un vehicule hybride ou electrique, pour l'extinction d'un incendie des batteries |
US9912021B2 (en) | 2013-05-17 | 2018-03-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electrical storage device thermal management systems |
DE102014200180A1 (de) | 2014-01-09 | 2015-07-09 | Robert Bosch Gmbh | Sicherheitseinrichtung für Lagerplätze von Batteriezellen, Batteriemodulen oder Batteriepacks |
FR3027003B1 (fr) * | 2014-10-09 | 2018-03-02 | Psa Automobiles Sa. | Systeme de batteries pour vehicule comportant des pentes de repartition de l'eau de refroidissement |
DE102016224473A1 (de) | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Audi Ag | System zum Umschließen eines elektrischen Energiespeichers |
EP3466494A1 (de) * | 2017-10-05 | 2019-04-10 | aentron GmbH | Akkumodul mit einer brandschutzeinrichtung |
CN107845751A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-27 | 成都远东高科科技有限公司 | 防水电池盒 |
DE102018114183A1 (de) | 2018-06-13 | 2019-12-19 | Hofer Mechatronik Gmbh | Testeinrichtung für elektrochemische Konverter sowie Betriebsverfahren hierfür |
TWI690350B (zh) * | 2018-10-01 | 2020-04-11 | 協同能源科技股份有限公司 | 淹浸式電池滅火系統及其方法 |
DE102019210367A1 (de) | 2019-02-04 | 2020-08-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Sicherheitsbehälter für galvanische Zellen |
DE102019125510A1 (de) * | 2019-09-17 | 2021-03-18 | Vetter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Abtransport und zur Passivierung havarierter Kraftfahrzeuge |
DE102019127314A1 (de) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen | Verfahren zur Kontaktierung der Batteriezellen eines Batteriemoduls und Batterielöschvorrichtung dafür |
EP3909653B8 (de) | 2020-05-15 | 2023-06-21 | HAWE Mattro GmbH | Vorrichtung zur sicheren lagerung brennbarer stoffe |
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EP4120434A1 (de) * | 2021-07-12 | 2023-01-18 | Volvo Truck Corporation | Vorrichtung und verfahren zur steuerung der flutung wenigstens eines teils eines energiespeicherraumes |
DE102022112824A1 (de) | 2022-05-20 | 2023-11-23 | RWE Technology International GmbH | Speichern elektrischer Energie |
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Family Cites Families (7)
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---|---|---|---|---|
FR2810796B1 (fr) * | 2000-06-26 | 2003-03-21 | Cit Alcatel | Batterie de generateurs electrochimiques comprenant un dispositif de securite |
DE20318982U1 (de) * | 2003-10-31 | 2004-04-22 | F & B GmbH Feuerschutz & Brandbekämpfung | Einrichtung zum Transport und Aufbewahrung von Gegenständen |
DE102008041547A1 (de) * | 2008-08-26 | 2010-03-04 | Robert Bosch Gmbh | Batteriemodul |
DE102009028289A1 (de) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | Robert Bosch Gmbh | Schutzvorrichtung für eine Testeinrichtung |
DE102009045271A1 (de) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Notfallkühleinrichtung |
DE102009046496A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | SB LiMotive Company Ltd., Suwon | Notkühlverfahren und Notkühlsystem |
DE102010035959A1 (de) * | 2010-08-31 | 2012-03-01 | Li-Tec Battery Gmbh | Transportvorrichtung für elektrochemische Energiespeichervorrichtungen |
-
2011
- 2011-08-09 DE DE201110080706 patent/DE102011080706A1/de not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-08-07 WO PCT/EP2012/003369 patent/WO2013020699A2/de active Application Filing
- 2012-08-08 DE DE201211003291 patent/DE112012003291A5/de not_active Withdrawn
- 2012-08-08 WO PCT/EP2012/003389 patent/WO2013020704A2/de active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013210154A1 (de) | 2013-05-31 | 2014-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen |
DE102013210154B4 (de) * | 2013-05-31 | 2021-05-06 | Paul Müller GmbH | Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen |
CN107814046A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-20 | 成都远东高科科技有限公司 | 锂电池存放装置 |
WO2023134654A1 (zh) * | 2022-01-14 | 2023-07-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 用于电池的防爆箱 |
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