一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置

1.本实用新型是一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置，属于化工安全和消防安全技术领域。


背景技术：

2.随着新能源汽车的广泛运用，锂电池也逐渐暴露其火灾危险性，动力锂离子电池在发生热失控时，不仅伴随着剧烈的发光、放热以及电压紊乱，更有大量的有毒气体释放出来。动力锂离子电池热失控火灾伴随着一系列的电化学反应以及燃烧分解，反应速度较快，反应程度较之其他火灾也更为猛烈，这也使得动力锂离子电池火灾与其他火灾具有完全不同的灭火要求。由于动力锂离子电池反应极其猛烈且电池所处空间有限，故要在受限空间对火灾进行灭火处理，而动力锂离子电池火灾一旦发生热失控，其火灾发展极为迅速，现场人员难以迅速撤离，这就要求灭火措施要尽可能降低对人员伤亡以及财产损失。
3.现有技术中常用的有机溶剂（包括卤代烃）对人体以及锂离子电池周围设施危害较大，而惰性气体日常配置性价比太低以及不能长期设置等原因，针对专用锂离子火灾灭火装置仍处于起步阶段，很少有涉及该领域的研究发明。因此亟需设计一款便携性、专用性、有效性等各种效果全面高效的便携式锂离子火灾专用灭火装置。


技术实现要素：

4.本实用新型提出的是一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置，其目的是提供一款在动力锂离子电池发生热失控时，能够及时有效扑灭火灾，降低热失控火灾对于人员伤亡、财产损失的威胁程度的锂离子电池专用灭火装置，为火灾扑灭救援工作提供更为有效、安全且绿色的一种灭火方式。
5.本实用新型的技术解决方案：一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置，包括灭火系统、温度报警装置、烟气报警装置和压力报警装置；其中，所述灭火系统包括灭火剂储罐1、蓄电池泵组10、输送管道11以及手持式喷枪14，蓄电池泵组10安装在灭火剂储罐1底部，灭火剂储罐1的灭火剂出口端通过蓄电池泵组10和输送管道11连接手持式喷枪14的灭火剂入口端；所述温度报警装置包括两个温度报警器，分别安装在手持式喷枪14的端口与灭火剂储罐1靠近人体头部位置，烟气报警装置安装在灭火剂储罐1靠近人体头部位置，压力报警装置设于输送管道11上。
6.所述灭火系统包括灭火剂储罐1、转接管8、蓄电池泵组10、输送管道11、流量计12、减压阀13、控制阀16以及手持式喷枪14；灭火剂储罐采用背负式结构，设有灭火器背带4，输送管道11为钢编制软管，灭火剂储罐1的灭火剂出口端通过转接管8连接蓄电池泵组10的灭火剂入口端，蓄电池泵组10的灭火剂出口端通过输送管道11连接手持式喷枪14的灭火剂入口端，输送管道11上设有流量计12和减压阀13，控制阀16设置在手持式喷枪14上。所述灭火剂储罐1采用钢制防爆结构，罐体外部涂有红色防腐蚀涂料。
7.所述灭火剂储罐1为含磷酸盐类复配式灭火剂储罐。
8.所述温度报警装置包括1#温度报警器3和2#温度报警器22，两者分别安装在手持式喷枪14的端口与灭火剂储罐1靠近人体头部位置，所述1#温度报警器3和2#温度报警器22包括温度检测器、控制器、霓虹灯和蜂鸣器，温度检测器的信号输出端连接控制器信号输入端，控制器信号输出端连接霓虹灯和蜂鸣器的信号输入端。温度检测器由温度检测仪以及信号传输部分组成，在检测温度上升到设定值时，传送信号至霓虹灯及蜂鸣器，霓虹灯采用充装氩气的7毫米的铅玻璃灯管，管壁涂有荧光粉，采用渐变式电子程序控制系统；蜂鸣器使用电磁式蜂鸣器，其由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。在信号接通后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
9.所述烟气报警装置包括烟气探测器、控制器、霓虹灯和蜂鸣器，烟气探测器的信号输出端连接控制器信号输入端，控制器信号输出端连接霓虹灯和蜂鸣器的信号输入端。其中烟气探测器静态电流小于10ua，工作电流在20-25ua之间，烟雾灵敏度符合ul的217号标准，工作温度在0℃到100℃之间；霓虹灯采用充装氩气的7毫米的铅玻璃灯管，管壁涂有荧光粉，采用渐变式电子程序控制系统；蜂鸣器使用电磁式蜂鸣器，其由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。在信号接通后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
10.所述压力报警装置包括压力表、控制器、霓虹灯和蜂鸣器，压力表的信号输出端连接控制器信号输入端，控制器信号输出端连接霓虹灯和蜂鸣器的信号输入端。压力表为小型压力表，通过对于储罐内压力进行实时监控，当压力超出设置范围时，将信号传输至霓虹灯及蜂鸣器；霓虹灯采用充装氩气的7毫米的铅玻璃灯管，管壁涂有荧光粉，采用渐变式电子程序控制系统；蜂鸣器使用电磁式蜂鸣器，其由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。在信号接通后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
11.所述控制器为vsg6g1c射频信号传输器。
12.还包括荧光反光条，所述荧光反光条设于灭火剂储罐1、输送管道11外表面。
13.灭火剂储罐1罐体上还设有防护面罩6、灭火防护服7以及防烟手电5。
14.所述手持式喷枪14包括控制阀16、防爆防烟灯罩17、高强度照射灯18、主握把19、喷枪开关20、副握把21、2#温度报警器22、喷枪枪头23，所述主握把19、喷枪开关20、副握把21设于手持式喷枪14枪身底部，控制阀16、防爆防烟灯罩17、高强度照射灯18设于手持式喷枪14枪身顶部，2#温度报警器22设于手持式喷枪14靠近喷枪枪头23处。
15.所述手持式喷枪配置四种多角度、可拆卸式喷头，其中喷枪喷头采用锁扣连接喷枪主体，锁扣可以有效避免由于压力过大导致喷头脱落，喷头整体采用不锈钢材质，能有效防止锈蚀；灭火剂的喷射角度通过喷头内部的球形阀及钢片，可以将喷射角度从0
°
、15
°
、30
°
、45
°
，针对不同情况进行切换。
16.本实用新型的有益效果：
17.(1)本实用新型便于操作、功能齐全，针对动力锂离子电池热失控火灾救援和扑灭情况，实现对动力锂离子电池热失控火灾的快速、高效扑灭以及急速降温和降低人员伤亡、财产损失，极大地提高了灭火效率、缩短了灭火时间以及减少了灭火成本，降低了火灾带来的人员伤亡、财产损失以及灭火成本和动力锂离子电池的本身损耗，是一种高效、绿色、经
济的动力锂离子电池火灾专用灭火装置。
18.(2)本实用新型属于多功能、便携式灭火设备，在现有普通手提式单体灭火器的基础上添加背负功能，可以更大程度地解决一般灭火设施对于空间的受限性，同时提升灭火剂的最大储量，其自身使用受限性极低，不仅能根据火灾适时移动，还有助于扑灭多点式火情，大大提升工作时间和工作效率，能有效应对多点化、多元化火情。其专用性能有效降低动力锂电池热失控火灾的燃烧、燃爆特性，其本身的安全设施能有效防止因扑灭火灾导致的救援人员伤亡事故发生。
19.（3）本实用新型通过采用含磷酸盐类复配式灭火剂，能迅速降温并有效防止复燃、毒气窒息以及温度过高等情况，实现了对动力锂离子电池热失控火灾高速、高效、高强度扑灭，同时通过手持式喷枪喷淋灭火剂，能有效防止灭火剂的浪费，可以根据火情实时调控灭火剂喷淋角度和流量，提高了灭火效率，大大降低了火灾造成的人员伤亡和财产损失以及动力锂电池本身损耗，在有效控制火情的同时避免浪费。
附图说明
20.附图1是一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置平面示意图。
21.附图2是手持式喷枪平面图。
22.附图3是喷枪喷头平面图。
23.图中1是灭火器储罐，2是荧光反光条，3是温度报警器a，4是灭火器背带，5是防烟手电，6是防护面罩，7是灭火防护服，8是转接管，9是压力报警器，10是蓄电池泵组，11是钢制软编管，12是流量计，13是流量阀，14是手持式喷枪，15是输送管道，16是控制阀，17是防爆防烟灯罩，18是高强度照射灯，19是主握把，20是喷枪开关，21是副握把，22是温度报警器b，23是喷枪枪头，24是烟气报警器，25限流器，26球形阀，27钢片。
具体实施方式
24.一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置，装置结构包括灭火系统、温度报警系统、烟气报警系统和压力报警系统。
25.所述灭火系统包括灭火剂储罐、蓄电池泵组、输送管道、流量计、减压阀、控制阀以及手持式喷枪；灭火剂储罐采用符合人体工程学的背负式结构，采用钢制防爆结构，罐体外部涂有红色防腐蚀涂料，储罐背带采用纳米碳纤维与高强度复合材料，不仅贴合人体结构，还能有效增加灭火剂储量；输送管道采用钢制软编管，连接灭火剂储罐与手持式喷枪，极大提升其抗压、抗弯曲强度，手持式喷枪采用不锈钢材质，在不影响灭火性能的前提上满足其抗腐蚀性能；灭火装置还同样配备呼吸防毒面罩、灭火防护服以及防烟手电，面对火情可酌情选择设备；蓄电池泵组通过抽送灭火剂经由输送管道到达喷枪；流量计安装在输送管道与手持式喷枪中间，减压阀防止罐体内压力过大，导致手持式喷枪无法正常工作；控制阀设置在喷枪上，用于控制灭火剂的释放，所述手持式喷枪配置四种多角度、多方位喷头，在使用时可按照不同条件选用。
26.其所述温度报警系统包括温度报警器a和温度报警器b，两者分别设置在手持式喷枪端以及储罐靠近人体头部端，对灭火过程中的实时温度进行监测，当温度达到人体承受阈值时，报警系统包括霓虹灯和蜂鸣器，在接收到烟气探测器的信号时，触发报警，对灭火
操作人员进行提醒，防止意外事故发生。
27.其所述烟气系统包括烟气探测器以及报警系统。烟气探测器针对灭火过程中，现场的烟气毒气种类和浓度进行监测，当数值达到设定值时，触发报警系统；报警系统包括霓虹灯和蜂鸣器，在接收到烟气探测器的信号时，触发报警，对灭火操作人员进行提醒，防止意外事故发生。
28.其所述压力报警系统包括压力表和报警系统，压力表安装在泵组上，对灭火剂输送压力进行实时监测，当其压力超处安全压力范围时，触发报警系统；报警系统包括霓虹灯和蜂鸣器，在接收到烟气探测器的信号时，触发报警，对灭火操作人员进行提醒，防止意外事故发生。
29.其所述灭火剂储罐、钢制编管外表面张贴荧光反光条，便于在火灾救援中显示位置。
30.下面结合附图对本实用新型技术方案做进一步解释说明。
31.对照附图1，一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置，其结构其装置结构包括灭火系统、温度报警系统、烟气报警系统和压力报警系统。灭火系统包括灭火剂储罐、输送管道以及手持式喷枪。
32.一种集成式多功能锂离子电池专用灭火装置，其装置结构包括灭火系统、温度报警系统、烟气报警系统和压力报警系统。灭火系统包括灭火剂储罐、蓄电池输送管道以及手持式喷枪。1灭火剂罐体在救援人员通过4背带背负灭火器进行灭火，方便携带和使用；2荧光贴条张贴在外表面，便于在火情中及时有效获取位置；3温度传感器a与24烟气报警器安装在灭火剂储罐头部两侧，实时监测环境是否允许火情救援工作继续展开；储罐内的灭火剂通过11钢制软编管输送至手持式喷枪；12流量计和13流量阀是为了更好控制灭火剂的输出，避免由于喷枪损坏，无法控制灭火剂的持续输出；
33.如附图2所示，14手持式喷枪上设有19主握把和21副握把，防止灭火剂喷枪压力过大无法单手操作，双握把便于控制灭火位置和高度；16流量阀可用于控制灭火剂流量大小，精准有效地实施灭火；17防爆防烟罩是保护火情中18高强度照射灯不受外界环境影响，18高强度照射灯可辅助灭火救援工作，有效捕捉火情走势，20喷枪开关用于控制喷枪工作状态，22温度报警器b是为了防止灭火救援人员在灭火时由于手持式喷枪前端靠近火焰导致手部持续高温而受伤。
34.如附图3所示，手持式喷枪配置四种多角度、可拆卸式喷头，其中喷枪喷头采用锁扣连接喷枪主体，锁扣可以有效避免由于压力过大导致喷头脱落，喷头整体采用不锈钢材质，能有效防止锈蚀；灭火剂的喷射角度通过喷头内部的球形阀及钢片，可以将喷射角度从0
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、15
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，针对不同情况进行切换。