[發明專利]鋰離子電池火災自動報警自動滅火的方法和裝置

在審

• 申請號: 202011265756.0
• 申請日: 2020-11-01
• 公開（公告）號: CN112370692A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王兵艦
• 申請（專利權）人: 王兵艦
• 主分類號: A62C3/16
• 分類號: A62C3/16;A62C3/07;A62C37/40;A62C31/00;A62C31/28;G08B17/06;G08B17/10;G08B25/10
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本發明涉及一種防火防爆安全裝置，用于及時發現和撲滅初起的鋰離子電池引發的火災，其特征是：設置儲存鋰離子電池的防爆柜，在防爆柜里設置無線報警煙感探測器和常閉式噴嘴，在防爆柜外設置報警主機和液態二氧化碳瓶；當防爆柜里鋰離子電池發生異常溫度升高、噴出煙霧時，煙感探測器即時發出報警信號，報警主機接到報警信號即時通過物聯網將報警信號發送到管理人員手機，同時常閉式噴嘴因受熱而開啟，液態二氧化碳瓶自動噴出二氧化碳氣霧，用窒息法撲滅明火并用相變法降低柜內溫度，消除火災隱患，但不會損壞柜內正常電池，不僅節省了人工，而且比人工更有效更及時，能確保鋰離子電池存儲和運輸的安全，具有顯著的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種防火防爆安全裝置，特別是鋰離子電池火災的防火防爆安全裝置。

背景技術

可以反復充電的鋰離子電池是一種新型能源，使用越來越廣泛。小到人們日常使用的手機、藍牙耳機、智能手表等可穿戴設備，大到電動自行車、電動汽車、深海探測器的動力源、太空探測的動力源、各種用途的無人機動力等等，在現代社會的各個領域，鋰離子電池已是無處不在。與此同時，由鋰離子電池引發的火災也是到處可見，甚至包括現代高檔電動汽車火災也是屢見不鮮，電動自行車的火災更是頻發。有的名牌手機因為鋰離子電池爆炸而使得剛剛開發出的一款新產品失去了市場，更有隨身攜帶的充電寶在飛機上發生自燃事故。

鋰離子電池發生火災的原因是電池里面充滿了電解液，這些電解液都屬于甲類可燃液體。甲類可燃液體容易發生著火，如果電解液的蒸汽集聚，與空氣的混合氣體達到了爆炸極限，就可能發生爆炸事故。由于鋰離子電池著火以后會產生大量有毒煙霧，消防人員不易靠近，特別是大量儲存和銷售鋰離子電池的倉庫、商場、店鋪等，晚上一般都無人置守時，一旦鋰離子電池著火，不能及時撲滅，很可能釀成十分嚴重的火災。

鋰離子電池在存放過程中具有自燃風險，其著火的原因很多，有電氣方面的原因，比如過充、過放、過電流、過電壓、短路等等；有機械方面的原因，比如沖擊、碰撞、擠壓、跌落、折彎、刺入、振動、槍擊等等；有環境方面的原因，比如高溫、低溫、低氣壓、高氣壓、高濕度、鹽霧、溫度沖擊、火燒等等；有制造方面的原因，比如隔膜質量不好、極片有毛刺、極耳過長等等。這些因素都會使鋰離子電池在使用和存放過程中產生內短路發熱，使電解液受熱膨脹，如果發熱過程不能中止，電解液變成蒸汽，壓力加大，就會噴出電池，遇到火源就會燃燒甚至爆炸。

鋰離子電池著火的根本原因就是因為電池里面有易燃液體電解液。這些電解液密封在一個個電池里面，不噴出來是不會著火的。一堆電池或一個電池組件里面某一個電池因為內短路而發熱，使電解液受熱膨脹，電解液蒸汽噴出而著火。這一個著火的電池把旁邊的其他電池加熱，外面的熱量使電池里面的電解液受熱膨脹，電解液蒸汽噴出燃燒。如果其他沒有著火的電池溫度不超過100℃，電解液就不會噴發出來。所以鋰離子電池火災滅火的主要矛盾不是撲滅火焰，而是降溫，使還沒有噴出電解液的電池溫度降下來，電解液就不會噴出，火自然就滅了。現在常用的干粉滅火器不能夠撲滅鋰離子電池火災，因為干粉滅火器只能撲滅明火，不能降溫。水是鋰離子電池火災最有效的滅火劑，因為它能夠有效的降溫。但是水會使鋰離子電池受損。而且在銷售鋰離子電池的商場，或者是使用無人機等備用鋰電池的存放場所，用水噴淋來滅火有許多現實的困難。各個電池生產企業和加工企業都要求對鋰離子電池倉庫實行24小時人工巡查，這一個做法對于鋰離子電池銷售柜臺和備用鋰離子電池的存儲場所，由于各種客觀條件的限制，實際上是難以現實，所以鋰電池引發的火災時有發生，研究一種適合儲存的鋰離子電池特別是無人值守的場所的更合理有效防火滅火的方法及設施刻不容緩。

發明內容

本發明的目的是防止和撲滅初起的鋰離子電池引發的火災，特別是在無人值置守的情況下及早發現火情、自動撲滅鋰離子電池著火的火苗，同時發出火警警報，通知管理人員及時進行處置，從而及時有效防止火災亊故的發生和漫延。發明方法