ES2988025T3 - Bastidor de baterías y dispositivo de almacenamiento de energía que comprende bastidor de baterías - Google Patents

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Jong-Soo Lee
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Abstract

Un bastidor de batería según una realización de la presente invención comprende: al menos una celda de batería; una caja de módulo que aloja al menos una celda de batería; una pluralidad de módulos de batería que tienen una unidad de extinción de incendios capaz de suministrar un agente extintor de incendios a la caja del módulo cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio en al menos una celda de batería; una caja de bastidor que aloja la pluralidad de módulos de batería; y una unidad de guía de drenaje, provista en la caja de bastidor, para guiar el drenaje del agua de extinción de incendios utilizada cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Bastidor de baterías y dispositivo de almacenamiento de energía que comprende bastidor de baterías
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un bastidor de baterías y a un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
La presente solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0027371 presentada el 4 de marzo de 2020 en la República de Corea.
Estado de la técnica
Las baterías secundarias, que son altamente aplicables a diversos productos y presentan propiedades eléctricas superiores, como alta densidad energética, etc., se utilizan habitualmente no solo en dispositivos portátiles, sino también en vehículos eléctricos (VE) o vehículos eléctricos híbridos (VEH) impulsados por fuentes de energía eléctrica. La batería secundaria está llamando la atención como nueva fuente de energía para mejorar el respeto al medio ambiente y la eficiencia energética, ya que permite reducir en gran medida el uso de combustibles fósiles y no genera subproductos durante el consumo de energía.
Las baterías secundarias más utilizadas en la actualidad incluyen baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc y similares. La tensión de funcionamiento de la célula de batería secundaria unitaria, es decir, de una célula de batería unitaria, es de aproximadamente 2,5 V a 4,5 V. Por tanto, si se requiere una tensión de salida más alta, puede conectarse una pluralidad de células de batería en serie para configurar un paquete de baterías. Además, dependiendo de la capacidad de carga/descarga requerida para el paquete de baterías, una pluralidad de células de batería pueden conectarse en paralelo para configurar un paquete de baterías. De este modo, el número de células de batería incluidas en el paquete de baterías puede establecerse en función de la tensión de salida requerida o de la capacidad de carga/descarga exigida.
Mientras tanto, cuando una pluralidad de células de batería se conectan en serie o en paralelo para configurar un paquete de baterías, es habitual configurar primero un módulo de batería que incluya al menos una célula de batería y, a continuación, configurar un paquete de baterías o un bastidor de baterías utilizando al menos un módulo de batería y añadiendo otros componentes. El paquete de baterías se proporciona generalmente como fuente de energía de un vehículo eléctrico o similares, y recientemente, un sistema de almacenamiento de energía que incluye una pluralidad de bastidores de baterías está atrayendo la atención como fuente de energía para uso doméstico o industrial.
Sin embargo, el paquete de baterías o el bastidor de baterías convencionales incluye una pluralidad de módulos de batería, y si se produce un desbordamiento térmico en las células de batería de cada módulo de batería para causar una ignición o explosión, el calor o las llamas se transfieren a las células de batería próximas, lo que puede dar lugar a una explosión secundaria o similares. Por tanto, se están realizando esfuerzos para prevenir más rápidamente la ignición o explosión secundaria.
Para evitar tal desbordamiento térmico, cuando la temperatura de una célula de batería de un módulo de batería específico aumenta de manera anómala, se está considerando un método de inyección directa de agua de extinción de incendios en el módulo de batería sobrecalentado. Además, en este caso, es importante drenar el agua de extinción de incendios y evitar que el agua de extinción de incendios utilizada para la extinción de incendios de un módulo de batería específico fluya hacia los módulos de batería próximos.
El documento CN 102416233 B divulga una planta de extinción de incendios de un sistema de almacenamiento de energía.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada, y por tanto la presente divulgación está dirigida a proporcionar un bastidor de baterías capaz de extinguir más rápidamente el desbordamiento térmico o incendio en una etapa temprana cuando el desbordamiento térmico o incendio ocurre en el módulo de batería, y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
Además, la presente divulgación también está dirigida a proporcionar un bastidor de baterías capaz de guiar un agente de extinción de incendios utilizado para la extinción de incendios de los módulos de baterías del bastidor de baterías a drenar, y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
Además, la presente divulgación también está dirigida a proporcionar un bastidor de baterías capaz de evitar que el agente de extinción de incendios utilizado para la extinción de incendios de un módulo de batería específico del bastidor de baterías fluya hacia los módulos de batería próximos, y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un bastidor de baterías, que comprende: una pluralidad de módulos de batería que incluyen al menos una célula de batería y una carcasa de módulo configurada para alojar la al menos una célula de batería y que incluye una unidad de extinción de incendios capaz de suministrar un agente de extinción de incendios a la carcasa de módulo cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio en la al menos una célula de batería; una carcasa de bastidor configurada para alojar la pluralidad de módulos de batería; y una unidad de guía de drenaje proporcionada a la carcasa de bastidor y configurada para guiar el agente de extinción de incendios utilizado cuando se produce el desbordamiento térmico o el incendio a drena,
en el que la unidad de guía de drenaje está dispuesta para tener una pendiente predeterminada a lo largo de una dirección delantera y trasera de la carcasa de bastidor, y
en el que la unidad de guía de drenaje incluye un canal de guía para guiar el agente de extinción de incendios para que se mueva para el drenaje.
La unidad de guía de drenaje puede proporcionarse respectivamente entre la pluralidad de módulos de batería dentro de la carcasa de bastidor.
La unidad de guía de drenaje puede proporcionarse para inclinarse hacia abajo desde un lado frontal de la carcasa de bastidor hacia un lado trasero de la carcasa de bastidor.
El bastidor de batería puede comprender además una tubería de descarga de agente de extinción de incendios conectada a la unidad de guía de drenaje y configurado para descargar el agente de extinción de incendios.
La tubería de descarga de agente de extinción de incendios puede estar situada en un lado trasero de la carcasa de bastidor.
La unidad de guía de drenaje puede ser de plástico o de cobre.
El agente de extinción de incendios puede ser agua de extinción que se prepara como agua.
Además, la presente divulgación también proporciona un sistema de almacenamiento de energía, que comprende al menos un bastidor de baterías según las realizaciones anteriores.
Efectos ventajosos
Según varias realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un bastidor de baterías capaz de extinguir más rápidamente el desbordamiento térmico o el incendio en una etapa temprana cuando se produce el desbordamiento térmico o el incendio en el módulo de batería, y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
Además, según varias realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un bastidor de baterías capaz de guiar un agente de extinción de incendios utilizado para la extinción de incendios de los módulos de batería del bastidor de baterías a drenar, y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
Además, según varias realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un bastidor de baterías capaz de impedir que el agente de extinción de incendios utilizado para la extinción de incendios de un módulo de baterías específico del bastidor de baterías fluya hacia los módulos de baterías próximos, y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el bastidor de baterías.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación, y por tanto, la presente divulgación no se interpreta como limitada al dibujo.
La figura 1 es un diagrama para ilustrar un bastidor de baterías según una realización de la presente divulgación. La figura 2 es una vista lateral del bastidor de baterías de la figura 1.
Las figuras 3 y 4 son diagramas para ilustrar una unidad de guía de drenaje, proporcionada en el bastidor de baterías de la figura 1.
La figura 5 es un diagrama que ilustra una unidad de guía de drenaje según otra realización del bastidor de baterías de la figura 1.
La figura 6 es un diagrama que ilustra un módulo de batería, proporcionado en el bastidor de baterías de la figura 1. La figura 7 es una vista parcialmente en despiece que muestra el módulo de batería de la figura 6.
La figura 8 es un diagrama que ilustra una unidad de extinción de incendios proporcionada en el módulo de batería de la figura 7.
La figura 9 es un diagrama que ilustra una boquilla de inyección proporcionada en la unidad de extinción de incendios de la figura 8.
La figura 10 es una vista en sección que muestra el módulo de batería de la figura 6.
Las figuras 11 a 14 son diagramas que ilustran un mecanismo de inyección de agente de extinción de incendios dentro de la carcasa de módulo cuando se produce un incendio o un desbordamiento térmico en el módulo de batería de la figura 6.
La figura 15 es un diagrama que ilustra el proceso de drenaje del agente de extinción de incendios utilizando la unidad de guía de drenaje del bastidor de baterías de la figura 1 y evitando que el agente de extinción de incendios fluya hacia los módulos de batería próximos.
La figura 16 es un diagrama que ilustra un bastidor de baterías según otra realización de la presente divulgación. La figura 17 es un diagrama para ilustrar un sistema de almacenamiento de energía según una realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de la invención
La presente divulgación resultará más evidente describiendo en detalle las realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Debe entenderse que las realizaciones expuestas en el presente documento son solo ilustrativas para una mejor comprensión de la presente divulgación, y que la presente divulgación puede modificarse de diversas maneras. Además, para facilitar la comprensión de la presente divulgación, los dibujos adjuntos no están dibujados a escala real, pero las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas. La figura 1 es un diagrama para ilustrar un bastidor de baterías según una realización de la presente divulgación, y figura 2 es una vista lateral que muestra el bastidor de baterías de la figura 1.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el bastidor 1 de baterías puede incluir una pluralidad de módulos 10 de batería, una carcasa 20 de bastidor y una unidad 30 de guía de drenaje.
Cada uno de la pluralidad de módulos 10 de batería incluye al menos una célula 100 de batería (véase la figura 7) y una carcasa 200 de módulo (véase la figura 7) para alojar la al menos una célula 100 de batería, puede incluir una unidad 300 de extinción de incendios (véase la figura 7) capaz de suministrar un agente de extinción de incendios a la carcasa 200 de módulo cuando se produce un escape térmico o un incendio en la al menos una célula 100 de batería. En este caso, el agente de extinción de incendios puede ser agua de extinción de incendios que se prepara como agua.
La carcasa 20 de bastidor sirve para alojar la pluralidad de módulos 10 de batería, y puede estar dotada de una estructura de armazón de una altura predeterminada o similares. En la carcasa 20 de bastidor, la pluralidad de módulos 10 de batería puede apilarse a una altura predeterminada. Cuando la pluralidad de módulos 10 de batería se apilan en la carcasa 20 de bastidor, la pluralidad de módulos 10 de batería pueden estar dispuestos para estar separados uno con respecto a otro por una distancia predeterminada para garantizar el rendimiento de enfriamiento o similares.
La unidad 30 de guía de drenaje sirve para guiar el agente de extinción de incendios utilizado cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio para su drenaje, y puede proporcionarse en la carcasa 20 de bastidor. Específicamente, la unidad 30 de guía de drenaje puede proporcionarse respectivamente entre la pluralidad de módulos 10 de batería dentro de la carcasa 20 de bastidor, y puede estar hecha de plástico o cobre.
La unidad 30 de guía de drenaje puede impedir que el agente de extinción de incendios penetre en los módulos 10 de batería próximos al módulo 10 de batería donde se produce la fuga del agente de extinción de incendios, al tiempo que guía el agente de extinción de incendios para que se drene.
La unidad 30 de guía de drenaje está dispuesta para tener una inclinación predeterminada a lo largo de una dirección delantera y trasera de la carcasa 20 de bastidor. Específicamente, la unidad 30 de guía de drenaje puede proporcionarse para estar inclinada hacia abajo desde un lado frontal de la carcasa 20 de bastidor hacia un lado trasero de la carcasa 20 de bastidor de modo que el agente de extinción de incendios se drene fácilmente.
A continuación, se describirá con más detalle la unidad 30 de guía de drenaje.
Las figuras 3 y 4 son diagramas para ilustrar la unidad de guía de drenaje, proporcionada en el bastidor de baterías de la figura 1.
Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, la unidad 30 de guía de drenaje puede incluir una base 32 de guía, una pared 37 de guía, y una parte 39 de conexión de tubería. Según la invención, la unidad 30 de guía de drenaje incluye un canal 34 de guía.
La base 32 de guía puede formar la parte inferior de la unidad 30 de guía de drenaje. La base 32 de guía puede estar inclinada hacia abajo desde el lado delantero de la carcasa 20 de bastidor (véase la figura 2) hacia el lado trasero de la carcasa 20 de bastidor.
El canal 34 de guía es para guiar el agente de extinción de incendios para que se mueva para el drenaje, y puede estar formado dentro de la base 32 de guía. El canal 34 de guía puede comunicarse con la parte 39 de conexión de tubería, que se explica más adelante, para enviar el agente de extinción de incendios hacia la parte 39 de conexión de tubería.
El canal 34 de guía puede incluir una barrera 35 de reflujo.
La barrera 35 de reflujo sirve para impedir el reflujo del agente de extinción de incendios en el canal 34 de guía, y puede estar formada en una superficie superior del canal 34 de guía. La barrera 35 de reflujo puede proporcionarse en plural, y la pluralidad de barreras 35 de reflujo puede estar dispuesta para estar espaciadas una con respecto a otra por una distancia predeterminada a lo largo de una dirección longitudinal del canal 34 de guía.
La pared 37 de guía está situada en un lado de borde de la base 32 de guía y puede tener una altura predeterminada. La pared 37 de guía puede impedir que el agente de extinción de incendios del canal 34 de guía se filtre al exterior.
La parte 39 de conexión de tubería puede comunicarse con el canal de guía 32 y puede proporcionarse en la pared 37 de guía. La parte 39 de conexión de tubería puede comunicarse con una tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios, que se explica más adelante, para guiar el agente de extinción de incendios en el canal 34 de guía hacia la tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios.
La figura 5 es un diagrama para ilustrar una unidad de guía de drenaje según otra realización del bastidor de baterías de la figura 1.
Una unidad 31 de guía de drenaje según esta realización es similar a la unidad 30 de guía de drenaje de la realización anterior, y por tanto las características sustancialmente idénticas o similares a las de la realización anterior no se describirán de nuevo, y las características diferentes de las de la realización anterior se describirán en detalle.
Haciendo referencia a la figura 5, la unidad 31 de guía de drenaje puede incluir una base 32 de guía, un canal 36 de guía, una pared 37 de guía, y una parte 39 de conexión de tubería.
La base 32 de guía es sustancialmente idéntica o similar a la de la anterior realización, por lo que no se describirá de nuevo.
El canal 36 de guía se proporciona para tener una forma de ranura de una profundidad predeterminada. Es decir, el canal 36 de guía se proporciona en la forma de una pluralidad de ranuras de canal en un lado de la base 32 de guía, que se integran en una sola ranura de canal en el otro lado de la base 32 de guía hacia la parte 39 de conexión de tubería. A través de este canal 36 de guía, el agente de extinción de incendios, concretamente el agua de extinción de incendios preparada como agua, puede fluir sin problemas hacia la parte 39 de conexión de tubería.
La pared 37 de guía y la parte 39 de conexión de tubería son sustancialmente idénticas o similares a las de la realización anterior, por lo que no se describirán de nuevo.
Haciendo referencia de nuevo a las figuras 1 y 2, el bastidor 1 de baterías puede incluir además una tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios y una tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios. La tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios sirve para descargar el agente de extinción de incendios, y puede estar conectada a la unidad 30 de guía de drenaje. En concreto, la tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios puede estar situada en un lado trasero de la carcasa 20 de bastidor y conectarse a la parte 39 de conexión de tubería (véase la figura 3) de la unidad 30 de guía de drenaje.
La tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios puede estar conectada en comunicación con una unidad D de drenaje (véase la figura 17), explicada más adelante, para enviar el agente de extinción de incendios en la unidad 30 de guía de drenaje hacia la unidad D de drenaje.
La tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios puede comunicarse con la unidad 300 de extinción de incendios (véase la figura 6) del módulo 10 de batería, explicada más adelante, y una unidad T de depósito de extinción de incendios (véase la figura 17), explicada más adelante, de modo que cuando se produce una situación anómala como un incendio en al menos uno de la pluralidad de módulos 10 de batería, el agente de extinción de incendios de la unidad T de depósito de extinción de incendios se guía para suministrarse hacia el módulo 10 de batería donde se produce la situación anómala.
La tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios está dispuesta en un lado trasero del bastidor 20 de batería y puede colocarse en una posición en la que la tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios no interfiera con la tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios.
En lo sucesivo, se describirá con más detalle el módulo 10 de batería del bastidor 1 de baterías según esta realización.
La figura 6 es un diagrama para ilustrar un módulo de batería, proporcionado en el bastidor de baterías de la figura 1, y figura 7 es una vista parcialmente en despiece que muestra el módulo de batería de la figura 6.
Haciendo referencia a las figuras 6 y 7, el módulo 10 de batería puede incluir una célula 100 de batería, una carcasa 200 de módulo y una unidad 300 de extinción de incendios.
La célula 100 de batería es una batería secundaria y puede proporcionarse como una batería secundaria de tipo bolsa, una batería secundaria rectangular o una batería secundaria cilíndrica. En lo sucesivo, en esta realización, se describirá que la célula 100 de batería es una batería secundaria de tipo bolsa.
Se puede proporcionar al menos una célula 100 de batería o una pluralidad de células 100 de batería. En lo sucesivo, en esta realización, se describirá que la célula 100 de batería se proporciona en plural.
La carcasa 200 de módulo puede alojar la pluralidad de células 100 de batería. A tal fin, la carcasa 200 de módulo puede disponer de un espacio para alojar la pluralidad de células 100 de batería.
La carcasa 200 de módulo puede tener un orificio 205 de conexión.
El orificio 205 de conexión está situado en un lado trasero de la carcasa 200 de módulo y puede tener un tamaño predeterminado. La unidad 300 de extinción de incendios, que se explica más adelante, puede pasar a través del orificio 205 de conexión.
La unidad 300 de extinción de incendios está montada para penetrar en la carcasa 200 de módulo y está conectada a una unidad T de depósito de extinción de incendios (véase la figura 17) que contiene un agente de extinción de incendios para inyectar directamente el agente de extinción de incendios en la carcasa 200 de módulo cuando se produce un desbordamiento térmico en la pluralidad de células 100 de batería o se produce un incendio debido al desbordamiento térmico o similares. En este caso, el agente de extinción de incendios puede ser agua.
La unidad 300 de extinción de incendios puede estar conectada a la unidad T de depósito de extinción de incendios a través de una tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios. La unidad 300 de extinción de incendios puede estar dispuesta para penetrar en la carcasa 200 de módulo en un extremo lateral de la carcasa 200 de módulo para alargarse en una dirección longitudinal de la carcasa 200 de módulo.
Específicamente, la unidad 300 de extinción de incendios puede montarse para penetrar en la carcasa 200 de módulo a través del orificio 205 de conexión de la carcasa 200 de módulo en un lado de una superficie trasera de la carcasa 200 de módulo, y puede conectarse en comunicación con la tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios.
En el caso de esta realización, cuando se produce un incendio en las células 100 de batería dentro del módulo 10 de batería 10, dado que la unidad 300 de extinción de incendios inyecta directamente el agente de extinción de incendios en la carcasa 200 de módulo, es posible extinguir el incendio con mayor rapidez y eficacia en una fase temprana.
A continuación, se describirá con más detalle la unidad 300 de extinción de incendios según esta realización.
La figura 8 es un diagrama para ilustrar una unidad de extinción de incendios, proporcionada en el módulo de batería de la figura 7.
Haciendo referencia a la figura 8, la unidad 300 de extinción de incendios puede incluir un cuerpo 310 de unidad y una boquilla 330 de inyección.
El cuerpo 310 de unidad puede proporcionarse en forma de tubería aproximadamente alargada en una longitud predeterminada. El cuerpo 310 de unidad tiene una trayectoria de flujo interna formada en el mismo para el almacenamiento y movimiento del agente de extinción de incendios, y se conecta a la unidad T de depósito de extinción de incendios (véase la figura 17), explicada más adelante, a través de la tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios. Además, el cuerpo 310 de unidad puede penetrar en la carcasa 200 de módulo para alargarse a lo largo de la dirección longitudinal de la carcasa 200 de módulo.
En un extremo del cuerpo 310 de unidad puede proporcionarse una parte 315 de sujeción de tubería.
La parte 315 de sujeción de tubería está conectada a la tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios, y puede estar dispuesta para sobresalir en la parte trasera de la carcasa 200 de módulo, específicamente fuera del orificio 205 de conexión de la carcasa 200 de módulo, cuando el cuerpo 310 de unidad está montado en la carcasa 200 de módulo.
La boquilla 330 de inyección sirve para inyectar el agente de extinción de incendios hacia las células 100 de batería dentro de la carcasa 200 de módulo (véase la figura 7), y puede proporcionarse en el cuerpo 310 de unidad.
La boquilla 330 de inyección puede estar dispuesta perpendicularmente al cuerpo 310 de unidad y orientarse hacia la pluralidad de células 100 de batería dentro de la carcasa 200 de módulo.
Puede proporcionarse al menos una boquilla 330 de inyección o una pluralidad de boquillas 330 de inyección. En lo sucesivo, en esta realización, se describirá que la boquilla 330 de inyección se proporciona en plural.
La pluralidad de boquillas 330 de inyección pueden disponerse para estar espaciadas una con respecto a otra por una distancia predeterminada a lo largo de la dirección longitudinal de la carcasa 200 de módulo. En lo sucesivo, se describirá con más detalle la boquilla 330 de inyección.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar una boquilla de inyección, proporcionada en la unidad de extinción de incendios de la figura 8.
Haciendo referencia a la figura 9, la boquilla 330 de inyección puede incluir un cuerpo 331 de boquilla, un bulbo 333 de vidrio, una tapa 335 de boquilla, y una nervadura 337 de guía.
El cuerpo 331 de boquilla puede estar montado en el cuerpo 310 de unidad para comunicarse con la trayectoria de flujo interna del cuerpo 310 de unidad. El cuerpo 331 de boquilla puede estar dispuesto para sobresalir perpendicularmente a la dirección longitudinal del cuerpo 310 de unidad.
El cuerpo 331 de boquilla puede tener un orificio 332 de inyección.
El orificio 332 de inyección es para inyectar el agente de extinción de incendios, y puede comunicarse con la trayectoria de flujo interna del cuerpo 310 de unidad. Cuando se abre el orificio 332 de inyección, el agente de extinción de incendios puede inyectarse al exterior.
El bulbo 333 de vidrio se proporciona en el cuerpo 331 de boquilla, y está configurado para cubrir el orificio 332 de inyección de modo que la trayectoria de flujo interna del cuerpo 310 de unidad esté sellada. Además, el bulbo 333 de vidrio puede estar configurado para romperse al menos parcialmente para abrir la trayectoria de flujo interna y el orificio 332 de inyección cuando el interior de la carcasa 200 de módulo se expone a un gas interno por encima de una temperatura predeterminada.
El bulbo 333 de vidrio está lleno de una sustancia predeterminada, como un líquido o un gas predeterminado. Dicho material predeterminado puede tener la propiedad de aumentar de volumen a medida que aumenta la temperatura. Específicamente, el bulbo 333 de vidrio puede romperse, fundirse o separarse del cuerpo 331 de boquilla debido a la expansión de volumen del material predeterminado a la temperatura predeterminada, por ejemplo de 70 °C a 100 °C o superior para abrir el orificio 332 de inyección.
La tapa 335 de boquilla está separada del cuerpo 331 de boquilla una distancia predeterminada, y puede soportar el bulbo 333 de vidrio junto con el cuerpo 331 de boquilla. Por medio de la tapa 335 de boquilla, el bulbo 333 de vidrio puede estar soportado de forma más estable por el cuerpo 331 de boquilla.
La nervadura 337 de guía se proporciona en plural, y la pluralidad de nervaduras 337 de guía puede estar conectada al cuerpo 331 de boquilla y a la tapa 335 de boquilla, respectivamente. La pluralidad de nervaduras 337 de guía pueden estar separadas una con respecto a otra una distancia predeterminada, y también pueden estar separadas del bulbo 333 de vidrio una distancia predeterminada.
La nervadura 337 de guía puede guiar el gas a alta temperatura para que se mueva hacia el bulbo 333 de vidrio de modo que el bulbo 333 de vidrio pueda romperse o separarse sin problemas cuando se genera un gas a alta temperatura por encima de una temperatura predeterminada dentro de la carcasa 200 de módulo.
La figura 10 es una vista en sección que muestra el módulo de batería de la figura 6.
Haciendo referencia a la figura 10, el módulo 10 de batería puede incluir además una unidad 400 de suministro de aire de enfriamiento y una unidad 500 de descarga de aire de enfriamiento.
La unidad 400 de suministro de aire de enfriamiento está situada en un lado frontal de la carcasa 200 de módulo, y puede suministrar aire de enfriamiento a la carcasa 200 de módulo del módulo 10 de batería para enfriar las células 100 de batería.
La unidad 500 de descarga de aire de enfriamiento está situada en un lado trasero de la carcasa 200 de módulo y puede estar dispuesta en diagonal con respecto a la unidad 400 de suministro de aire de enfriamiento. La unidad 500 de descarga de aire de enfriamiento puede descargar el aire, que ha enfriado las células 100 de batería dentro de la carcasa 200 de módulo, al exterior de la carcasa 200 de módulo.
En lo sucesivo, se describirá en detalle un mecanismo de la unidad 300 de extinción de incendios según esta realización cuando se produce una situación anómala, como una situación de incendio del módulo 10 de batería según esta realización.
Las figuras 11 a 14 son diagramas para ilustrar un mecanismo de inyección de agente de extinción de incendios en el interior de una carcasa de módulo cuando se produce un incendio o un desbordamiento térmico en el módulo de batería de la figura 6.
Haciendo referencia a la figura 11, en las células 100 de batería dentro de la carcasa 200 de módulo del módulo 10 de batería, puede ocurrir una situación de incendio o una situación de desbordamiento térmico causada por sobrecalentamiento debido a una situación anómala en al menos una célula 100 de batería. Cuando se produce tal situación de incendio o de desbordamiento térmico, puede generarse un gas G a alta temperatura en el interior de la carcasa 200 de módulo debido al sobrecalentamiento de la célula 100 de batería.
Por medio del gas G a alta temperatura, el bulbo 333 de vidrio de la unidad 300 de extinción de incendios puede romperse o fundirse, como se muestra en la figura 12 o, el bulbo 333 de vidrio puede separarse del cuerpo 331 de boquilla como se muestra en la figura 13, abriendo de este modo el orificio 332 de inyección a través del cual puede inyectarse el agente de extinción de incendios.
Haciendo referencia a la figura 14, en esta realización, al abrirse el orificio 332 de inyección, el agente W de extinción de incendios, a saber, el agua W, dentro de la unidad 300 de extinción de incendios puede inyectarse inmediata y directamente hacia las células 100 de batería.
Por consiguiente, en esta realización, cuando se produce un incendio o una situación de desbordamiento térmico en el módulo 10 de batería, dado que el agente de extinción de incendios se inyecta inmediata y directamente hacia las células 100 de batería dentro de la carcasa 200 de módulo por medio de la unidad 300 de extinción de incendios, es posible extinguir de manera más rápida el incendio o la situación de desbordamiento térmico en una etapa temprana.
Por tanto, en esta realización, al extinguir rápidamente el fuego o la situación de desbordamiento térmico en una etapa temprana, es posible prevenir más eficazmente una situación peligrosa, como una explosión secundaria que se produzca debido a la transferencia de calor o llama a las células 100 de batería próximas de antemano.
En lo sucesivo, una vez inyectado el agente de extinción de incendios, se describirá con más detalle el mecanismo de drenaje del agente W de extinción de incendios del bastidor 1 de baterías y de prevención del flujo del agente de extinción de incendios hacia los módulos 10 de batería próximos.
La figura 15 es un diagrama para ilustrar el proceso de drenaje del agente de extinción de incendios utilizando la unidad de guía de drenaje del bastidor de baterías de la figura 1 y evitando que el agente de extinción de incendios fluya hacia los módulos de baterías próximos.
Haciendo referencia a la figura 15, en el bastidor 1 de baterías, cuando el agente W de extinción de incendios se inyecta en el módulo 10 de batería desde que se produce un desbordamiento térmico o un incendio, el agente W de extinción de incendios puede filtrarse al exterior debido a una tolerancia de montaje del módulo 10 de batería o a través de un hueco como, por ejemplo, un orificio.
En este momento, el agente W de extinción de incendios filtrado desde el módulo 10 de batería puede dañar los módulos 10 de batería próximos, que normalmente están funcionando independientemente de la situación de incendio o similares. En particular, si los módulos 10 de batería se apilan en la dirección de altura dentro del bastidor 20 de baterías, los módulos 10 de batería situados debajo del módulo 10 de batería en el que se inyecta el agente W de extinción de incendios pueden quedar expuestos a tal situación peligrosa debido al propio peso del agente W de extinción de incendios.
En esta realización, dado que la unidad 30 de guía de drenaje se proporciona respectivamente entre los módulos 10 de batería en la dirección de altura del bastidor 20 de baterías, es posible evitar eficazmente que el agente W de extinción de incendios filtrado desde el módulo 10 de batería se introduzca en los módulos 10 de batería próximos, concretamente los módulos 10 de batería dispuestos debajo del módulo 10 de batería en el que se inyecta el agente W de extinción de incendios.
Además, si el agente W de extinción de incendios se filtra desde el módulo 10 de batería en el que se inyecta el agente W de extinción de incendios, la unidad 30 de guía de drenaje puede guiar el agente W de extinción de incendios filtrado hacia la tubería 40 de descarga de agua de extinción de incendios para que el agente W de extinción de incendios se drene sin problemas.
Como se ha descrito anteriormente, mediante la unidad 30 de guía de drenaje, el bastidor 1 de baterías según esta realización puede bloquear físicamente el agente W de extinción de incendios para que no penetre entre módulos 10 de batería próximos y también controlar más eficazmente el agente W de extinción de incendios a drenar.
La figura 16 es un diagrama para ilustrar un bastidor de baterías según otra realización de la presente divulgación. El bastidor 2 de baterías de esta realización es similar al bastidor 1 de baterías de la realización anterior, y, por tanto, las características sustancialmente idénticas o similares a las de la realización anterior no se describirán de nuevo, y las características diferentes a las de la realización anterior se describirán en detalle.
Haciendo referencia a la figura 16, el bastidor 2 de baterías puede incluir una pluralidad de módulos 10 de batería, una carcasa 20 de bastidor, una unidad 30 de guía de drenaje, una tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios, una tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios, y un elemento 80 de guía auxiliar. La pluralidad de módulos 10 de batería, la carcasa 20 de bastidor, la unidad 30 de guía de drenaje, la tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios y la tubería 70 de suministro de agente de extinción de incendios son sustancialmente idénticos o similares a los de la anterior realización y, por tanto, no se describirán de nuevo.
El elemento 80 de guía auxiliar está montado en la carcasa 20 de bastidor y puede proporcionarse en plural. La pluralidad de elementos 80 de guía auxiliares puede proporcionarse en un lado inferior de las unidades 30 de guía de drenaje, respectivamente, para soportar la pluralidad de unidades 30 de guía de drenaje.
En esta realización, la pluralidad de unidades 30 de guía de drenaje pueden soportarse y fijarse de forma más estable por medio de la pluralidad de elementos 80 de guía auxiliares dentro de la carcasa 20 de bastidor.
La pluralidad de elementos 80 de guía auxiliares puede guiar el agente de extinción de incendios para evitar que penetre hacia los módulos 10 de batería próximos, junto con la pluralidad de unidades 30 de guía de drenaje.
La pluralidad de elementos 80 de guía auxiliares puede estar hecha de un material capaz de absorber un choque externo o un agente de extinción de incendios para conseguir un efecto amortiguador además del efecto de impedir la penetración del agente de extinción de incendios.
La figura 17 es un diagrama que ilustra un sistema de almacenamiento de energía según una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la figura 17, un sistema E de almacenamiento de energía puede utilizarse para el hogar o las industrias como fuente de energía. El sistema E de almacenamiento de energía puede incluir al menos un bastidor 1 de baterías de la realización anterior, o una pluralidad de bastidores 1 de baterías en esta realización, y un contenedor C de bastidor para alojar la pluralidad de bastidores 1 de baterías.
La pluralidad de bastidores de baterías puede configurarse utilizando el bastidor 2 de baterías de la realización anterior, en lugar del bastidor 1 de baterías de la realización anterior. Alternativamente, también es posible que la pluralidad de bastidores de baterías se configure utilizando tanto el bastidor 1 de baterías como el bastidor 2 de baterías.
El sistema E de almacenamiento de energía puede incluir además una unidad T de depósito de extinción de incendios y una unidad D de drenaje.
La unidad T de depósito de extinción de incendios se proporciona dentro del contenedor C de bastidores, y puede suministrar un agente de extinción de incendios a la pluralidad de bastidores 1 de baterías. Para ello, la unidad T de depósito de extinción de incendios se llena con el agente de extinción de incendios, a saber, agua de extinción de incendios preparada como agua.
La unidad D de drenaje sirve para drenar o almacenar el agente de extinción de incendios, y puede estar conectada a la tubería 40 de descarga de agente de extinción de incendios del bastidor 10 de baterías. La unidad D de drenaje puede estar conectada a una instalación de drenaje o a un depósito séptico dentro o fuera del contenedor C de bastidores.
Dado que el sistema E de almacenamiento de energía de esta realización incluye el bastidor 1, 2 de baterías de la realización anterior, el sistema E de almacenamiento de energía puede tener todas las ventajas del bastidor 1, 2 de baterías de la realización anterior.
Según varias realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un bastidor 1, 2 de baterías capaz de extinguir más rápidamente el desbordamiento térmico o el incendio en una etapa temprana cuando se produce el desbordamiento térmico o el incendio en el módulo 10 de batería, y un sistema E de almacenamiento de energía que incluye el bastidor 1, 2 de baterías.
Además, según diversas realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un bastidor 1, 2 de baterías capaz de guiar un agente de extinción de incendios utilizado para la extinción de incendios de los módulos 10 de batería del bastidor 1, 2 de baterías a drenar, y un sistema E de almacenamiento de energía que incluye el bastidor 1, 2 de baterías.
Además, según varias realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un bastidor 1, 2 de baterías capaz de impedir que el agente de extinción de incendios utilizado para la extinción de incendios de un módulo 10 de batería específico del bastidor 1, 2 de baterías fluya hacia los módulos 10 de batería próximos, y un sistema E de almacenamiento de energía que incluye el bastidor 1, 2 de baterías.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un bastidor (1) de baterías, que comprende:
una pluralidad de módulos (10) de batería que incluyen al menos una célula (100) de batería y una carcasa (200) de módulo configurada para alojar la al menos una célula de batería y que incluye una unidad (300) de extinción de incendios capaz de suministrar un agente de extinción de incendios a la carcasa de módulo cuando se produce un desbordamiento térmico o un incendio en la al menos una célula de batería;
una carcasa (20) de bastidor configurada para alojar la pluralidad de módulos de batería; y
una unidad (30) de guía de drenaje proporcionada en la carcasa de bastidor y configurada para guiar el agente de extinción de incendios utilizado cuando se produce el desbordamiento térmico o el incendio para ser drenado, en el que la unidad de guía de drenaje está dispuesta para tener una pendiente predeterminada a lo largo de una dirección delantera y trasera de la carcasa (20) de bastidor, y
en el que la unidad de guía de drenaje incluye un canal (34,36) de guía para guiar el agente de extinción de incendios para que se mueva para el drenaje.
2. El bastidor (1) de baterías según la reivindicación 1,
en el que la unidad (30) de guía de drenaje se proporciona respectivamente entre la pluralidad de módulos (10) de batería dentro de la carcasa (20) de bastidor.
3. El bastidor (1) de baterías según la reivindicación 2,
en el que la unidad (30) de guía de drenaje se proporciona para estar inclinada hacia abajo desde un lado frontal de la carcasa (20) de bastidor hacia un lado trasero de la carcasa (20) de bastidor.
4. El bastidor (1) de baterías según la reivindicación 1, que comprende además:
una tubería (40) de descarga de agente de extinción de incendios conectada a la unidad (30) de guía de drenaje y configurada para descargar el agente de extinción de incendios.
5. El bastidor (1) de baterías según la reivindicación 4,
en el que la tubería (40) de descarga de agente de extinción de incendios se proporciona en el lado trasero de la carcasa (20) de bastidor.
6. El bastidor (1) de baterías según la reivindicación 1,
en el que la unidad (30) de guía de drenaje es de plástico o de cobre.
7. El bastidor (1) de baterías según la reivindicación 1,
en el que el agente de extinción de incendios es agua de extinción de incendios que se prepara como agua.
8. Un sistema (E) de almacenamiento de energía, que comprende al menos un bastidor (1) de baterías como se define en la reivindicación 1.
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