[发明专利]一种具有防火功能的锂电池箱及其使用方法

说明书

本发明公开了一种具有防火功能的锂电池箱及其使用方法,该锂电池箱包括：箱体，所述箱体侧面设有消防剂投放口、制冷剂投放口；箱体背面设有排气阀、单通阀、防爆阀；所述消防剂投放口和制冷剂投放口分别连接箱体内的消防剂输送管路和制冷剂输送管路，通过输送管路向锂电池箱内投放消防剂和制冷剂。本发明采用通过自动控制阀门投放制冷剂的方法，有效解决了利用风冷、液冷等传统冷却方式无法快速降温的问题，当出现极端着火情况时，通过自动控制阀门投放消防剂，解决了锂电池箱的灭火问题，同时能有效防止火势蔓延到相邻电池箱，提高了锂电池系统的安全性。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种具有防火功能的锂电池箱及其使用方法。

背景技术

大规模电力储能是能源互联网的重要支撑技术，其中，电池储能由于具有选址容易、配置灵活等特点，已经开始应用于电力系统的新能源平滑、需求响应、功率支撑以及削峰填谷等领域。锂电池兼具了较高的功率密度和能量密度，已经在电动汽车用动力电池、电网储能及离网电源得到大量应用。现有的锂电池箱设计考虑了电池箱的散热、消防剂的浸入等功能，但防火能力不强，当锂电池热失控燃烧时会影响消防剂的有效投入，还会引起火势蔓延到相邻电池箱，导致整个系统燃烧爆炸。

专利20160175972.3公开的一种车辆用电池温控系统及其使用方法，是包括依次串联成冷却回路的水泵、散热器、电池包，在散热器、电池包之间增设有附加加热装置的液液换热器，使用时，散热器根据其进、出水口的即时温度控制散热功率以对电池包降温。专利201310745986.0公开的电池温控装置，是包括电池模块、还包括第一换热器、与电池模块交换热量的第二换热器，以及抽导热介质的泵，采用半导体制冷器与热管组合控制多个单体电池温度。两种方法均需配置泵、换热器等辅助电器，增加了系统能耗。专利201410053242.7公开的一种带灭火装置的锂电池，壳体内部由隔层分为两个腔体，外腔体内设置有触发式灭火装置，触发部被触发，发生器将灭火材料就喷洒出来起到灭火作用，防止电池爆炸着火。此方法针对单个锂电池进行灭火，由于设置了内外腔体，增大了锂电池成组体积，应用于大容量锂电池储能系统会降低系统的功率密度。专利201711474949.5公开的一种动力锂电池防火壳体，包括防火壳体和防火盖板，防火壳体和防火盖板内设有降温装置，通过充气装置向电池安装层内充惰性气体，降低电池组的工作温度，在电池模组之间设置防火隔板，在电池燃烧时，通过移动杆带动隔板主体从转轴上展开，防止火源扩散造成更大的损失。该方法采用防火隔板防止火源扩散，但未提供灭火方法。

锂电池应用于大规模电力储能，尤其是高功率密度锂电池在大倍率充放电工况下，对锂电池组的安全性提出更高要求，因此需要设计具有防火功能的锂电池箱，解决传统冷却方式无法快速降温的问题，同时减少泵、空调、热交换器等其他辅助电器的使用，降低冷却能耗，还需要对电池箱的消防进行优化设计，防止极端情况下相邻电池箱间由于火势蔓延造成的火灾甚至爆炸，提高锂电池系统的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种具有防火功能的锂电池箱及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防火功能的锂电池箱,包括：箱体，所述箱体侧面设有消防剂投放口、制冷剂投放口；箱体背面设有用于排出箱体内冷却气体的排气阀、用于维持箱体内外气压平衡的单通阀、用于极端着火情况下箱体内卸压的防爆阀；

所述消防剂投放口和制冷剂投放口分别连接箱体内的消防剂输送管路和制冷剂输送管路，通过输送管路向锂电池箱内投放消防剂和制冷剂。

按上述方案，所述消防剂投放口和制冷剂投放口设置在箱体侧面顶部。

按上述方案，所述消防剂输送管路包含一根横管和多根垂直管，所述横管前端和消防剂投放口连通，所述多根垂直管分别通过横管管壁的通孔和横管连通，每根垂直管上均设置数个喷头，通过喷头向电池箱内喷淋消防剂。