锂离子电池的热保护的制作方法_第1页
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文档简介

锂离子电热保的制作方7823650叙述了种火灾控制系统,是未能解决如何火或者如何终止热控。8.仍然需要解与锂离子电池相联的热保护需求,括终止热失控、灭火焰、以及防止熄的火灾重燃。本开满足了这些需。技实要素:9.本公开提供一种用于在由锂子电池供电的设备熄灭火焰和终止失控的方法。该方法括:(a)提供外壳;(b)提定位于外壳内的备,其中该设备包括锂离子电并且由锂离子电供电;(c)提供热失控终止剂的源,其中该来源包括容器双通控制阀,其该容器包含热失终止剂,该双通控阀附接到容器中的口,并且热失控止剂包含十二氟-2-甲基-3-戊酮(d)提供温度敏感管,该度敏感管包含处适用于该设备的常操作条件的预定力和温度的惰性气或热失控终止剂其中,该管具有个端部,其中(i)一个端部与该双通控制连通,而另一端封端,(ii)该管定位于该外壳内且包括用于检测阈值温的温度传感器,且(iii)该管靠近该锂离子电池置;以及(e)提供热刺激,热刺激产生火焰且引发热失控,在温度敏感管破裂在该温度敏感管中生开口(“热刺激产生的开口”)且使该温度敏感内的该惰性气体或热控终止剂通过该度敏感管中的该热激产生的开口释并且进入到该外壳中导致该温度敏感内的压力下降,压力下降致动该双控制阀以通过该双控制阀将该热失终止剂从储存容输送到该温度敏感并且离开该温度敏管中的该热刺激生的开口并且进到该外壳中;其中热失控终止剂的该送由释放时间、失控终止剂浓度保持时间表征,从熄灭该火焰和终止失控并且防止该焰熄灭后重燃。10.还提供了一种于在由锂离子电供电的设备中熄灭焰和终止热失控方法,该方法包括:提供外壳;(b)提供定位外壳内的设备,其该设备包括锂离子电池并由锂离子电池供;(c)提供热失控终止剂来源,其中该来源包括容器和三控制阀,其中该器包含热失控终剂,该三通控制阀接到容器中的开口并且热失控终止包含十二氟-2-甲基-3-戊酮;(d)提温度敏感管,该温度感管包含处于适于该设备的正常作条件的预定压力温度的惰性气体或失控终止剂,其,该管具有两个部,其中(i)一个端部与该三通控制阀连,而另一端部封,(ii)该管定位于该外壳内并且括用于检测阈值温度的度传感器,并且(iii)该管靠该锂离子电池设;(e)提供喷嘴连接管,该嘴连接管在其一端部上与该三通制阀连通并且在另端部处终止于靠近锂离子电池的喷中;以及(f)提供热刺激,该热激产生火焰并且引发热失,在该温度敏感破裂时在该温度感管中产生开口(“热刺激产生的开口)并且使该温度感管内的该惰性体或热失控终止通过该温度敏感管中的该刺激产生的开口放并且进入到该壳中,导致该温度感管内的压力下降该压力下降致动三通控制阀以通该三通控制阀将该失控终止剂从储存器输送到该喷嘴连接管,致该热失控终止从该喷嘴释放到该外壳中;其该热失控终止剂该输送由释放时、热失控终止剂浓和保持时间表征,而熄灭该火焰和止热失控并且防该火焰熄灭后重燃11.外壳内的热失终止剂的浓度、放时间、以及保持间相比于现有系提供了以下优点(1)一旦产生火焰,熄灭火;(2)终止发生在单电锂离子电池中或在多电芯离子电池中或锂子电池库中的热控、以及(3)在火焰被熄灭之后防止发生燃。12.还提供了一种防系统,该消防统包括:(a)外壳;(b)定位于外内的设备,其中该设备括锂离子电池并由锂离子电池供;(c)热失控终止剂的来源,其中该来源括容器和双通控阀,其中该容器含热失控终止剂,双通控制阀附接到器中的开口,并热失控终止剂包十二氟-2-甲基-3-戊酮;和(d)温度敏管,该温度敏感包含处于适用于该备的正常操作条的预定压力和温度惰性气体或热失终止剂,其中,管具有两个端部,中(i)一个端部与该通控制阀连通,另一端部封端,(ii)该管定位于外壳内并且包括用于检阈值温度的温度感器,并且(iii)该管靠近该锂子电池设置,并且该管在测到阈值温度时能够爆裂13.还提供了一种防系统,该消防统包括:(a)外壳;(b)定位于外内的设备,其中该设备括锂离子电池并由锂离子电池供;(c)热失控终止剂的来源,其中该来源括容器和三通阀其中该容器包含失控终止剂,该三控制阀附接到容器的开口,并且热控终止剂包含十氟-2-甲基-3-戊酮;和(d)温度敏感管,温度敏感管包含于适用于该设备的常操作条件的预压力和温度的惰性体或热失控终止,其中,该温度感管具有两个端部其中(i)一个端部与三通控制阀连通而另一端部封端,(ii)该温度敏管定位于该外壳内并且括用于检测阈值度的温度传感器并且(iii)该温度敏感管靠近该锂离子电设置,并且该温敏感管在感测到值温度时能够爆裂和(e)喷嘴连接管,喷嘴连接管在其个端部上与该三通制阀连通并且在一端部处终止于靠该锂离子电池的嘴中。14.基于本公开,他特征对于本领技术人员来说将是而易见的。15.根据本公开,决了灭火剂无法止热失控,并且热控无法通过任何制系统来终止的锂子电池的问题。过选择特定的热控终止剂并且在由离子电池供电的设内以特定的浓度保持时间施用该剂持续特定的释放间,不仅熄灭设内的火焰(初始熄灭),而还终止热失控并防止火焰在初始熄灭后重燃。附图说明16.图1a和图1b本公开的lib保护系统的个实施方案的图。17.图2是本公开lib保护系统的第二实施案的图示。18.图3是本公开lib保护系统的第三实施案的图示。19.图4是本公开lib保护系统的第四实施案的图示。20.图5是典型锂子电池(lib)的图示。具体实施方式21.十二氟-2-基-3-戊酮(iupac名称)在文中可以被ashrae、nfpaiso14520称为fk-5-1-12。十氟-2一甲基-3-戊酮也称为1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-(三甲基)-3-戊酮并且具有式cf3cf2c(=o)cf(cf3)2。当理解,术语十二氟2-甲基-3-戊酮、fk-5-1-12、1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-(三氟基)-3-戊酮、以及novectm1230消防液在本文中意为同义。22.用于熄灭火焰终止热失控的方23.实施方案124.在本公开的某实施方案中,提供了一种于在设备中熄灭焰和终止热失控的方法,该方包括:(a)提供外壳;(b)提供定于外壳内的设备其中该设备包括锂离子池并且由锂离子池供电;(c)提供热失控终止剂来源,其中该来源包括容和双通控制阀,中该容器包含热控终止剂,该双通制阀附接到容器中开口,并且热失终止剂包含十二-2-甲基-3-戊酮;(d)提供温度敏感管,温度敏感管包含于适用于该设备正常操作条件的预压力和温度的惰性体或热失控终止,其中,该管具两个端部,其中(i)一个端部与该双通控阀连通,而另一部封端,(ii)该管定位于该外壳并且包括用于检测阈值度的温度传感器并且(iii)该管靠近该锂离子电设置;以及(e)提供热刺激该热刺激产生火并且引发热失控,该温度敏感管破时在该管中产生开口“热刺激产生的开口”)并且使该度敏感管内的该性气体或热失控终止通过该温度敏感中的该热刺激产的开口释放并且进到该外壳中,导致温度敏感管内的力下降,该压力降致动该双通控制以通过该双通控制将该热失控终止从储存容器输送该温度敏感管并且开该温度敏感管中该热刺激产生的口并且进入到该壳中;其中该热失控终止剂的该输送由放时间、热失控止剂浓度和保持间表征,从而熄灭火焰和终止热失控且防止该火焰熄后重燃。25.双通控制阀与度敏感管进行传器连通。在本实施案中,温度敏感通过双通控制阀与源流体连通,使当双通控制阀被动时,热失控终止被输送到温度敏感。在本实施方案,温度敏感管用既检测热刺激又将失控终止剂输送到壳中。26.在实施方案下的一个方法,在步骤(d)中,温度敏感管包含性气体。在实施方案1下的代性方法中,在骤(d)中,温度敏感管包含热失控止剂。27.实施方案228.还提供了一种于在由锂离子电供电的设备中熄灭焰和终止热失控方法,该方法包括:提供外壳;(b)提供定位外壳内的设备,其该设备包括锂离子电池并由锂离子电池供;(c)提供热失控终止剂来源,其中该来源包括容器和三控制阀,其中该器包含热失控终剂,该三通控制阀接到容器中的开口并且热失控终止包含十二氟-2-甲基-3-戊酮;(d)提温度敏感管,该温度感管包含处于适于该设备的正常作条件的预定压力温度的惰性气体或失控终止剂,其,该温度敏感管有两个端部,其中i)一个端部与该三通制阀连通,而另端部封端,(ii)该温度敏感管定于该外壳内并且包括用检测阈值温度的度传感器,并且(iii)该温度敏管靠近该锂离子电池设置;提供喷嘴连接管,该喷连接管在其一个部上与该三通控制阀连通并且另一端部处终止靠近该锂离子电的喷嘴中;以及(f)提供热刺激,该热刺产生火焰并且引热失控,在该温敏感管破裂时在该度敏感管中产生开口热刺激产生的开口)并且使温度敏感管内的该性气体或热失控终止剂通该温度敏感管中该热刺激产生的口释放并且进入到外壳中,导致该温敏感管内的压力降,该压力下降动该三通控制阀以过该三通控制阀将热失控终止剂从储存容器送到该喷嘴连接,导致该热失控终止剂从该喷释放到该外壳中其中该热失控终剂的该输送由释放间、热失控终止浓度和保持时间征,从而熄灭该焰和终止热失控并防止该火焰熄灭后燃。29.三通控制阀与度敏感管进行传器连通。在本实施案中,温度敏感与来源流体连通,使得三通控制阀被致时,热失控终止通过在靠近锂离子池的喷嘴中终止的嘴连接管输送,而通过该喷嘴将失控终止剂释放到壳中。在本实施方中,温度敏感管于检测热刺激,喷嘴连接管用于将失控终止剂输送到壳中。30.在实施方案下的一个方法,在步骤(d)中,温度敏感管包含性气体。在实施方案2下的代性方法中,在骤(d)中,温度敏感管包含热失控止剂。31.用于锂离子电的消防系统32.实施方案333.在本公开的某实施方案中,提了一种消防系统,消防系统包括:(a)外壳;(b)定位于壳内的设备,其该设备包括锂离子池并且由锂离子池供电;(c)热失控止剂的来源,其该来源包括容器和通控制阀,其中容器包含热失控终剂,该双通控制附接到容器中的口,并且热失控终剂包含十二氟-2-甲-3-戊酮;(c)温度敏感管该温度敏感管包处于适用于该设备的正常操作件的预定压力和度的惰性气体或失控终止剂,其中该管具有两个端部其中(i)一个端部与该双通控阀连通,而另一部封端,(ii)该管定位该外壳内并且包用于检测阈值温度温度传感器,并iii)该温度敏感管靠该锂离子电池设,并且该温度敏管在感测到阈值温时能够爆裂。34.在本实施方案,双通控制阀与度敏感管进行传感连通。进一步地在本实施方案中,度敏感管与来源体连通,使得当通控制阀被致动时热失控终止剂被输到温度敏感管。本实施方案中,度敏感管用于既检热刺激又将热失控止剂输送到外壳。35.在实施方案下的一个消防统中,部件(c)的该温度敏感管包惰性气体。在实施方案下的替代性消系统中,部件(c)的该温度敏感管含热失控终止剂。36.实施方案437.还提供了一种防系统,该消防统包括:(a)外壳;(b)定位于外内的设备,其中该设备括锂离子电池并由锂离子电池供;(c)热失控终止剂的来源,其中该来源括容器和三通控阀,其中该容器含热失控终止剂,三通控制阀附接到器中的开口,并热失控终止剂包十二氟-2-甲基-3-戊酮;(d)温度敏感,该温度敏感管含处于适用于该设的正常操作条件预定压力和温度的性气体或热失控止剂,其中,该具有两个端部,其i)一个端部与该三控制阀连通,而一端部封端,(ii)该管定位于该壳内并且包括用于检测值温度的温度传器,并且(iii)该温度敏感管靠该锂离子电池设置,并且温度敏感管在感到阈值温度时能爆裂;和(e)喷嘴连接管,该喷嘴连接在其一个端部上该三通控制阀连并且在另一端部处止于靠近该锂离子池的喷嘴中。38.在本实施方案,三通控制阀与度敏感管进行传感连通。进一步地在本实施方案中,通控制阀与喷嘴接管流体连通,得当三通控制阀被动时,热失控终止被输送到喷嘴连管。在本实施方案中,温敏感管执行三通控制阀的温度感器和致动器或动(激活)设备的功能,但不充当于热失控终止剂进入到壳中的输送管。本实施方案中,嘴连接管执行输送的功能。39.在实施方案下的一个消防统中,部件(c)的该温度敏感管包惰性气体。在实施方案下的替代性消系统中,部件(c)的该温度敏感管含热失控终止剂。40.下文提供了本中使用的具有特含义的术语。[0041]“传感连通(sensorcommunication)”在本文中意控制阀能够接收由温度敏感管生的信号,这导致动控制阀打开容以从容器中释放热控终止剂。根据实方案,控制阀是通控制阀或三通制阀。该信号可以例如气动的或电子。[0042]在实施方案1和实方案3中,双通控制阀与温度感管进行传感器通。在实施方案2和实施案4中,三通控制阀与温度敏管进行传感器连。[0043]如本文所使用的双通控制阀是具至少两个端口的制阀。因此,本领技术人员应当理解双通控制阀可以有多于两个端口在实施方案1和实施方案3中,双通控制意指包括具有至三个端口的控制阀例如,可以采用有第三端口的双控制阀,其中第三端口提了用于取出容器容物的样品的选项。[0044]类似地,三通控阀是具有至少三端口的控制阀。此,本领域技术人应当理解,三通控阀可以具有多于个端口。在实施案2和实施方案4中,三通控制阀意指括具有至少四个口的控制阀。例,可以采用具有第端口的三通控制阀其中第四端口提了用于取出容器容物的样品的选项[0045]“流体通(fluidcommunication)意指流体能够通过控制阀从容器中断地流到温度感管或喷嘴连接。[0046]在实施方案1和实方案3中,双通控制阀与容器温度敏感管流体通。在实施方案2和实施案4中,三通控制阀与容器和嘴连接管流体连。[0047]更具体地,在实方案1中,在步骤(e)中的温敏感管的破裂会致热失控终止剂通过双通控阀从容器流到温敏感管并且进入外壳中。更具体地在实施方案2中,在骤(f)中的温度敏感管的破会导致热失控终剂通过三通控制阀从容器流喷嘴连接管,然通过靠近锂离子池的喷嘴进入到外中。[0048]无论来源定位于壳内还是外壳外都会发生传感器通和流体连通。[0049]设备[0050]如实施方案1、施方案2、实施方案3或实施案4中任一项所阐述/提供的、由锂离子电供电的设备是由个或多个锂离子池供电的任何设备适用于本文所公开方法和系统的锂子电池供电设备示例包括数据记录、电信装备、个人子装备、电力工、能量储存系统数据中心、电动车、以及电动自行车个人电子装备包手机、膝上型计机、以及游戏系统[0051]电池[0052]如本文所使用“电池(battery)”意指包至少一个电芯的容,其中化学能被转化为电能且被用作电力的源。“电芯(cell)”包括用于产电压和电流的、由电解质开的单一阳极和极。在“电池组(batterybank)或“电池包(batterypack)中,当存在三个或更多个电池,两个或更多个池可以并联、串联或两者的组合布置[0053]锂离子电池[0054]如实施方案1、施方案2、实施方案3或实施案4中任一项所阐述/提供的、如本文所使的“锂离子电池(lithiumionbattery)或“lib”意指使用锂离子化学性并且包括具有锂电解质的电解池电池。锂离子电池以是单电芯电池或括两个或更多个离子电池的多电电池或电池组。[0055]lib包括:包括极的阳极室、包括极的阴极室、以半透膜,该半透膜阳极室与阴极室开。阳极由用固电解质界面(sei)层保护的石墨成。阴极由诸如licoo2lifepo4、limn2o4或linimncoo2的锂金属氧化物构。阳极室和阴极室各自充有液体电解质液体电解质通常诸如碳酸亚乙酯或酸二乙酯的可燃有碳酸酯。液体电质包含诸如lipf6、liasf6、liclo4、libf4或licf3so3的锂盐。[0056]外壳[0057]锂离子电池供电设备定位于外壳。外壳由具有足的耐温性和耐压性材料构成,以将由池产生的火焰包在外壳内。外壳生位于lib供电的设备与外壳周围的区之间的物理屏障[0058]热失控终止剂的源[0059]提供了热失控终剂的来源。来源括在正常操作期储存热失控终止剂储存容器。来源还括安装在容器上控制阀。根据实方案,控制阀可以双通控制阀或三通制阀。[0060]在本文所公开的何实施方案中,源可以定位于外内。[0061]可替代地,在本所公开的任何实方案中,来源可定位于外壳外。在样的实施方案中,壳具有用于在温敏感管与控制阀间提供传感器通信开口。当本实施方是实施方案1或实施方案3时,壳还具有用于在通控制阀与温度敏感管间提供流体连通开口,以用于将失控终止剂输送到壳中。当本实施方是实施方案2或实施方案4时,壳还具有用于在通控制阀与喷嘴连接管间提供流体连通开口。外壳中用传感器连通和流体通的开口被密封,在热刺激的情况保持外壳的完整。[0062]控制阀[0063]在包括实施方案和实施方案3的某些实施案中,在温度敏管由于lib火灾引起的火灾造过热而破裂时,通控制阀允许热控终止剂通过温度感管从容器释放到壳中。[0064]双通控制阀与温敏感管进行传感连通。双通控制可以是能够接收来温度敏感管的信号且由该信号致动任何类型的阀。信号是在因热刺激致破裂时在温度敏管内生成的。在动时,双通控制打开从容器通过阀达温度敏感管的流连通,以将热失终止剂输送到靠锂离子电池。[0065]在这样的实施方中,热失控终止通过在温度敏感中形成的热刺激产的开口被输送到外中。在这样的实方案中,双通控阀与温度敏感管既感器连通又流体连。[0066]在包括实施方案和实施方案4的某些实施案中,在温度敏管由于lib火灾引起的火灾造过热而破裂时,通控制阀允许热控终止剂通过阀从器释放到喷嘴连接并进入到外壳中[0067]三通控制阀与温敏感管进行传感连通。三通控制可以是能够接收来温度敏感管的信号且由该信号致动任何类型的阀。信号是在因热刺激致破裂时在温度敏管内生成的。在动时,三通控制打开从容器通过阀达喷嘴连接管的流连通,以通过靠锂离子电池的喷输送热失控终止剂[0068]在这样的实施方中,热失控终止通过喷嘴连接管输送到外壳中。在样的实施方案中,三控制阀与温度敏管进行传感器连并且与喷嘴连接管体连通。[0069]惰性气体[0070]如本文所使用的性气体包括选自下的气体:氮气氩气、氦气、二氧碳、以及它们的合物。任选地,性气体还包括热控终止剂。[0071]热失控终止剂[0072]热失控终止剂包十二氟-2-甲基-3-戊酮或写为fk-5-1-12,其量以在输送到实施方案1或施方案2的外壳时提供至少13%v/v(体积体积)fk-5-1-12的浓度。[0073]在优选实施方案,热失控终止剂含fk-5-1-12,其量足以在输送实施方案1或实施方案的外壳时提供少18%v/vfk-5-1-12的浓度。[0074]实施方案1、实方案2、实施方案3或实施方4中任一项的热失控终剂还可以包含一种或种惰性气体。惰气体可以选自以的气体:氮气、氩、氦气、二氧化碳以及它们的混合。[0075]实施方案1、实方案2、实施方案3或实施方4中任一项的fk-5-1-12/惰性气体混合物的压力优选地处于70°f的120psig至600psig(处于21℃的0.8mpa至4mpa)。可以使用更高的力,其中上限基于实性和其他原因。[0076]实施方案1、实方案2、实施方案3或实施方4中任一项的热失控终剂还可以包含一种或种卤烃气体。卤气体可以选自1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(hfc-227ea)、五氟烷(hfc-125)、三氟碘甲烷(cf3i)三氟甲烷(chf3)、1,11,3,3,3-六氟乙烷(hfc-236fa)、或z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯e-或z-hfo-1336mzz)、e-z-1,3,4,4,4-五氟-3-(三氟基)-1-丁烯(e-或z-hfo-1438ezy)、e-或z-1-氯-3,3,三氟丙烯(e-或z-hcfo-1233zd)、2--3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)、或z-1,3,3,3-四氟丙烯(e-或z-hfo-1234ze)、,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)、或z-1-氯-2,3,33-四氟丙烯(e-或z-1224yd)、或2-溴3,3,3-三氟丙(hbfo-1233xfb)。[0077]温度敏感管[0078]温度敏感管定位外壳内。温度敏管是压力管,意着该管包含或填充惰性气体或处于预压力的热失控终剂。温度敏感管可商购获得的,例可从卢森堡的罗达克斯集团(rotarex,luxembourg)获。[0079]为温度敏感管内惰性气体或热失终止剂提供的预压力可以变化,以供不同的爆管温度较高的压力在较的温度下会导致管,而较低的压力较高的温度下会导爆管。[0080]“爆管(tubeburst)意指管内惰性气体或热失控终剂的压力增加,使得在热刺激出时导致管破裂。句话说,温度敏管在感应到阈值温时是“能够爆裂”。[0081]阈值温度是温度感管将要破裂的度。阈值温度由温度敏感管内的惰气体或热失控终止提供的预定压力及温度敏感管的定配方决定。也就说,温度敏感管详细成分可以变,以提供不同的管阈值温度。[0082]如本文在下文进步描述的,实施案1或实施方案2的方法中的热激可以是从外部热来源从内部热来源向壳施加热的结果[0083]外部热来源是任热来源,诸如热动机或在物理上位于外壳外部的外火焰。[0084]内部热来源可能lib本身,由于机械事件电气事件或缺陷件而过热,一旦发生过热,就在外壳内产生热。下文提供了更信息。[0085]一旦爆管,管会放出先前包含在其中的惰气体或热失控终剂。此外,本领域技术人员应理解,一旦爆管温度敏感管内的性气体或热失控终剂将被释放到外壳。[0086]温度敏感管设置外壳内的设备内锂离子电池附近使得从热刺激释放热量导致管破裂。[0087]温度敏感管的破导致在温度敏感中形成开口,将正常操作期间保持温度敏感管中的惰气体或热失控终剂释放到外壳中破裂也会例如根据度敏感管中的压力失产生被中继到制阀的信号。[0088]在实施方案1中,信号致动双通控阀以通过双通控制将热失控终止剂储存容器释放到度敏感管中并且过热敏感管中的刺激产生的开口离,从而提供火焰熄以及终止热失控并且防止火焰在始熄灭后重燃。在实施方案中,温度感管执行双通控阀的温度传感器致动器或致动设备功能,以及用于热控终止剂进入到壳中的输送管的能。[0089]在实施方案2中,管破裂产生的信被中继到三通控制,该三通控制阀动三通控制阀以过三通控制阀将失控终止剂从容释放到喷嘴连接管喷嘴连接管与温度感管分开。在本施方案中,喷嘴接管在外壳内远离通控制阀的一个端处具有喷嘴。在实施方案中,温度敏感管行三通控制阀的温度传感器和动器或致动设备功能,但不充当于热失控终止剂进到外壳中的输送管在本实施方案中喷嘴连接管执行送管的功能。[0090]正常操作条件[0091]“正常作条件(normaloperatingcondition)”在文中意指由锂离子电池供电的设在不会导致温度感管爆裂的温度压力和环境因素的件下操作。[0092]热刺激[0093]如实施方案1和实方案2中阐述/提供的热刺是导致在外壳内生热量的事件,使得lib点燃导致设备内出现焰和热失控。热刺可以是机械事件热事件、电气事或缺陷事件。[0094]对典型的lib热失事件的描述可以“锂离子电池化学性质(lithium-ionbatterychemistries)”johnt.warner[思唯尔(elsevier)2019]的3.9.3章中找到本领域技术人员应理解,本说明书所指示的温度不是确的数字,因为确的温度取决于芯设计和化学性,然而,如下文所论的,对于不同的lib设,热失控所涉的事件的顺序是似的。[0095]当lib电芯内的温上升超过正常操条件的温度使得电内引发链式反应时,发生热失控由于不受控制的度上升和氧气产,链式反应是自持的。[0096]根据warner,旦电芯的温度达约80℃,由于锂与电解质剂的反应,阳极上的保护性固体解质界面(sei)层在放热反应(产热量)中开始分并击穿。在约100℃至120℃时电解质(通常是燃的有机碳酸酯)在另一热反应中开始击穿,这进而电芯内产生各种体,诸如co2和烃类。当温度接120℃至130℃时,阳与阴极之间的分离熔化,使阳极和阴接触,造成内部路并产生更多的量。随着温度继续高,在约130℃150℃时,阴极在与电解质的一放热化学反应开始击穿,这也产生氧气。[0097]由于阴极击穿造的氧气释放以及可燃电解质接触在电芯中产生火灾火焰)。阴极的击穿是高度放热的反,产生大量的热量并继续驱使电芯终失效,并且还会强电芯起火。[0098]当温度上升到150至180℃以上时,如果电芯能迅速消散所产的热量,链式反应可能会变自持的。此时,着温度的升高并氧气的产生使火灾够自持,电芯处于谓的“热失控”状态。如气体继续在电芯积聚,则电芯可能会破裂或通安全阀排气。此,电芯可能破裂排出可燃的烃气和氟烃电解质。引入花可以点燃电解液和气体导致火焰、火灾潜在的爆炸。[0099]“机械件(mechanicalevent)意指对lib造成的物理损坏,诸被尖锐或钝器穿透被重物挤压、汽碰撞。[0100]“热事(thermalevent)”指lib暴露于导致lib恶的温度。温度的来源可以是内的,诸如连接松导致lib从内部过热,也可以是部的,诸如附近的热来、外部火焰或者候控制区域中气控制的丢失。[0101]“电气件(electricalevent)意指lib遇到诸如由于短路或过电导致的干扰或中电子通过lib的正常流动问题。[0102]“缺陷件(defectevent)意指lib的设计或制造(例如,质控制不足、绝缘不良、接松动)引入了未能保护lib在正常作期间免受短路产生热量的影响的缺。[0103]机械事件、热事、电气事件或缺事件中的两个或多个事件可以耦合导致热刺激。例如在一个实施方案,短路(电气事件)可能造成lib过热(热事件),导致作为热激形式的耦合事。在另一实施方案,诸如lib的穿刺或穿透的机械事件能造成短路(电气事件),致作为热刺激形的快速加热(热事件)。在另一实方案中,连接松(缺陷事件)可能导致作为热刺激式的过热(热事件)。述实施方案仅仅示例,并不旨在穷。[0104]一旦出现热刺激温度敏感管就会裂,从而将惰性体或热失控终止剂放到外壳中。[0105]热失控终止剂以定的释放时间、剂浓度和保持时释放,从而既熄灭焰又终止热失控,且防止火焰在初熄灭后重燃。本领域技术员应当理解试剂浓度、释放时和保持时间的普接受的定义,如nfpa2001清洁灭火系统标准中所提供,该标准可从以获得:https:///codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=2001[0106]热失控终止剂以定的释放时间、剂浓度和保持时释放到外壳中,每项都足以熄灭任何能存在的火焰和止热失控。还提了热失控终止剂释,使得保持时间足将外壳和lib冷却到足以止重燃的温度。[0107]在实施方案1或实方案2的优选实施方案中,热控终止剂包含fk-5-1-12,其量足以输送到外壳时提13%v/v至30%v/v的浓度。在施方案1或实施方案2的替性实施方案中,失控终止剂包含fk-5-1-12,其量足提供18%v/v至28v/v的浓度。在另一实施方案,热失控终止剂含fk-5-1-12,其量足以供20%v/v至25%v/v的浓度。[0108]在实施方案1或实方案2的优选实施方案中,释时间的范围为18秒至180秒、或25秒至120秒和或45秒至120秒“释放时间(dischargetime)在本文中意指从始将试剂输送到壳中到95%的试剂已经输送到外壳的时间。[0109]在实施方案1或实方案2的优选实施方案中,保时间的范围为10分钟至15分钟、或15钟至30分钟、或30分钟60分钟。“保持时间(holdtime)”在本文中指外壳中的试剂度保持处于所需浓的时间段(随着时间的推移,试剂可会从外壳中的例排气口、百叶窗小开口中缓慢泄漏。[0110]在实施方案1或实方案2的一个实施方案中,释时间为至少18秒,并且热失控终止剂包含fk-5-1-12,量足以提供至少13%v/vfk-5-1-12的浓度,从而在单电芯或电芯配置中提供焰熄灭,终止热控,并且冷却足以止重燃。可以使用长的释放时间和高的浓度,其中限基于实用性和其原因。[0111]附图的详细描述[0112]图1a和图1b是所用的本文所公开lib保护系统在用于在如本文所开的、由锂离子电供电的设备中熄火焰和终止热失的方法中的图示。壳101是可能经历自定位于由锂离子池供电的设备103中的lib102的锂离子电池(lib)火灾危险区域。lib消防系统包括失控终止剂的来104,该来源包括热失控止剂容器105和双通控制106,该双通控制阀连到热失控终止剂容器105温度敏感管。温敏感管107具有经由管端部密封108密封的一个端部用惰性气体或热控终止剂将温度感管107加压至所需压力。在源自lib供的设备103的火灾109的情况下,温敏感管107的检测到最大热量(阈值度)的部分破裂(参见图1b),形成刺激产生的开110,将惰性气体或热失控终剂从温度敏感管107内释放到外壳101中,且同时导致温度敏感管107的压力下降,该力下降致动控制阀106以通过控制阀106将热失控终剂从热失控终止剂存容器105输送到温度敏感管107中,离开热刺激产生开110(参见图1b)进入到度敏感管107中和外壳101中。将热失控终止剂放到外壳101中导致lib供电的备103中的火焰灭和热失控终止,并且止火焰在初始熄后重燃。[0113]图1b与图1a相同除了在图1b中,温度敏感107因火焰109而破裂并且看到热刺激产生开110。[0114]在图1a和图1b所的lib消防系统中,温度敏感107执行双通控制阀的度传感器(也被认是火灾检测设备)、致动器致动设备(也被认为是统激活设备)的功能,以用于热失控终止进入到外壳中的输管。[0115]图2是所使用的本所公开的lib保护系统在用于如本文所公开的由锂离子电池供电的设中熄灭火焰和终热失控的方法中图示。外壳201是可能经历源自定位于锂离子电池供电设备203内的lib202的锂离子池(lib)火灾的危险区域。消防系统包括热失控终剂的来源204,该来源括热失控终止剂容器205三通控制阀206,该三通控阀连接到热失控终剂容器205和温度敏感207,该温度敏感管的端部经管端部密封件208密封起来。用惰性气体或热控终止剂将温度感管207加压至所需压力。喷嘴接管211连接到三通制阀206并且在输送喷嘴212处止。在源自lib供电的设备203的火灾的情下,温度敏感管207的检测到大热量(阈值温度)的部分破裂,将温度敏管207内的惰性气体或热控终止剂释放到壳201中,并且同时导致温度感管207内的压力下降,该压力降致动三通控制206以将来自温度敏感检管207的流量转向到喷嘴连接211,通过三通控制阀206将热控终止剂从热失终止剂储存容器205输送喷嘴连接管211中,并且从输喷嘴212中离开。将热控终止剂释放到壳201中导致lib供电的备203中的火焰熄灭和失控终止,并且防止火在初始熄灭后重。[0116]在图2所示的lib防系统中,温度感管207执行控制阀206的温度感器(也被认为是火灾测设备)、致动器或致动备(也被认为是系统激设备)的功能,但不充当于热失控终止剂入到外壳201中的输送管。喷嘴接管211执行具有输喷嘴212的输送管的功能[0117]图3是所使用的本所公开的lib保护系统在用于如本文所公开的由锂离子电池供电的设中熄灭火焰和终热失控的方法中图示,其中热失控止容器定位于外壳301内与定位于外壳相反。外壳301是可能历源自定位于由锂离子电池电的设备303内的lib302的锂子电池(lib)火的危险区域。lib消防统包括热失控终剂的来源304,该来源包括热失控止剂容器305和双通控制306,该双通控制阀连接到热控终止剂容器305和温度敏感管307,该温度感管的端部经由管部密封件308密封起来。用惰性气体热失控终止剂将度敏感管307加压至所需力。在源自lib供电的备303的火灾的情况下温度敏感管307的检测到大热量(阈值温度)的部破裂,形成开口,将惰气体或热失控终剂从温度敏感管307内释放到外301中,并且同时导温度敏感管307内的压力降,该压力下降动双通控制阀306以通过双通制阀306将热失控终止剂热失控终止剂储容器305输送到温度敏感管307,离开温度敏感中的热刺激产生的口并且进入到外301中。将热失终止剂释放到外壳301中导致lib供电的设备303中的火焰熄灭和热失控终,并且防止火焰初始熄灭后重燃[0118]图3类似于图1a和图1b。在图3所示的lib消防统中,温度敏感307执行控制阀的温度感器(也被认为是火灾检测设)、致动器或致动设备(也被认为是系统激活设备的功能,以及用于热失控止剂进入到外壳的输送管。[0119]图4是所使用的本所公开的lib保护系统在用于如本文所公开的由锂离子电池供电的设中熄灭火焰和终热失控的方法中图示,其中热失控止容器定位于外壳401内与定位于外壳相反。[0120]外壳401是可能经源自定位于由锂子电池供电的设备403内的lib402的锂离子电池(lib)火灾的险区域。lib消防系统包括失控终止剂的来源404,该来源包括失控终止剂容器405和三控制阀406,该三通控制阀接到热失控终止剂器405和温度敏感管407该温度敏感管的部经由管端部密封件408密封起。用惰性气体或失控终止剂将温度感管407加压至所需压力。喷嘴连管411连接到三通控制阀406并在输送喷嘴412处终止。在源自lib供电的备403的火灾的情况下,温度感管407的检测到最大量(阈值温度)部分破裂,将温敏感管407内的惰性气体或热失终止剂释放到外壳401中,且同时导致温度感管407内的压力下降,该压力降致动三通控制阀406将来自温度敏感测管407的流量转向到喷嘴连接411,通过三通控阀406将热失控终止剂从失控终止剂储存器405输送到喷嘴连接管411中并且从输送喷嘴412中离开。热失控终止剂释到外壳401中导致lib电的设备403中的火焰熄和热失控终止,且防止火焰在初始熄灭后重燃[0121]图4类似于图2在图4所示的lib消防系中,温度敏感管407执控制阀406的温度传感(也被认为是火检测设备)、致动器或致动设备(也被为是系统激活设备)的能,但不充当用热失控终止剂进入外壳401中的输送管。喷嘴连接管411执具有输送喷嘴412的输送的功能。[0122]图5是典型锂离子池(lib)的示意图。lib包括外部体520,定位于lib的阳极室522中的阳521和定位于lib的阴极室524中的极523定位在该部壳体中。阳极522和阴极室524由半透分离器525分开。阳极521经由阳极到负载连接527连到负载526,而极523经由阴极到负载连528连接到负载526。极521用固体电解质界面(sei)层529保。阳极室522和阴极室524两者都填有未示出的液体解质。[0123]实施例[0124]材料[0125]6700mah锂离子源组和铝壳3.2vdclifepo4锂离子聚物电池可从包括duracell、睿宝ravpower和tenergy的个来源商购获得。达莱克斯直接低压阀、罗达莱斯压力开关、罗莱克斯firedetec温度敏感管和达莱克斯线端适配器全都可从卢森堡股公司(rotarexs.a.,luxembourg)获得。哈尔滨光宇gyfp4875t型数据记录器可中国黑龙江哈尔光宇蓄电池股份限公司(harbincoslightstoragebatteryco.,ltd.,heilongjiang,china)获得。[0126]十二氟-2-甲基3-戊酮可作为3mtmnovectm1230消防液从明尼苏达州圣保3m公司(3m,st.paul,mn)获得。[0127]实施例1(比较).自由燃烧测试经由机械故障引电源组中的热失控[0128]经由机械损坏在料壳的6700mah锂离子电组中引发热失控配备有刺穿尖端的加重柱塞通导向管落到电源上,该电源组位配备有观察窗和闭电视(cctv)的1.15m3钢测试外壳。在刺穿电池时发生燃烧和热失,持续大约15分钟。[0129]实施例2(比较).自由燃烧测试:经由机械障引发3.2vdclifepo4电池中的热失控[0130]重复实施例1的程以在引发铝壳3.2vdclifepo4锂离子聚物电池中的热失控。在刺穿电时,发生燃烧和失控,持续大约15分钟。[0131]实施例3.抑制离子电池火灾和失控:机械损坏[0132]重复实施例2的程,其中添加安装测试外壳中的保护统。保护系统由下组成:(1)包含fk-5-1-12灭火剂(以用于输19.3%的fk-5-1-12试剂浓度)的灭火剂储存器、(2)定位于储存圆柱体的罗达莱克斯直接压阀、(3)定位于低压阀上罗达莱克斯压力关、(4)定位于锂离子电池上方约6英寸的、用氮气加压15巴的罗达莱克斯firedetec温度敏感管的长、以及(5)附连到热感管的部的罗达莱克斯端适配器。在加柱塞设备刺穿电池,发生热失控,如过燃烧所证明的在引发热失控之,系统自激活,释fk-5-1-12试剂并且所有燃烧熄灭在15分钟的保持时间后没有发生燃,并且在打开测试壳并将测试外壳容物暴露在空气时没有发生重燃。[0133]实施例4.抑制离子电池火灾和失控:过充电/过热电池[0134]对发生在哈尔滨宇gyfp4875t型数据记录中的锂离子电池灾执行抑制测试,该数据记录由电池包供电,电池包由串联连的12节铝壳3.2vdclifepo4锂离子聚合物电池组成数据记录器定位于配备有察窗和保护系统1m3的2舱室外机柜(odc)中。护系统由以下组:(1)包含fk-5-1-12灭火剂的灭剂储存容器、(2)定位储存圆柱体上的达莱克斯直接低压、(3)定位于低压阀上的罗达莱克斯力开关、(4)定位于锂离子电上方大约6英寸的、用气加压到15巴的罗莱克斯firedetec热感管的长、以及(5)附连到热感的端部的罗达莱克斯端适配器。对11节电池充电100%的充电状态,并通过施加3.4伏至3.6(100a至110a)对一个电池充电;在过充电11分钟后,打开定位于过充电芯上的加热器提供附加的加热直到热失控开始,通过燃烧所证明的在系统自激活2分钟后,放fk-5-1-12试剂,并所有燃烧熄灭。在15钟的保持时间后有发生重燃,并且打开测试外壳并测试外壳内容物暴露空气中时没有发重燃。技特:1.一种用于在锂离子电池供电设备中熄灭火焰和止热失控的方法所述方法包括:(a)提外壳;(b)提供定位于所述壳内的设备,其中述设备包括锂离子电池并由所述锂离子电供电;(c)提供热失控终止剂的源,其中所述来源包括容和双通控制阀,中所述容器包含述热失控终止剂,述双通控制阀附接所述容器中的开,并且所述热失终止剂包含十二氟2-甲基-3-戊酮;(d)提供度敏感管,所述度敏感管包含处于用于所述设备的正常操作条件的定压力和温度的性气体或热失控止剂,其中,所述具有两个端部,其中i)一个端部与所述控制阀通,而另一端部端,(ii)所述管定位于所述外内并且包括用于测阈值温度的温传感器,并且(iii)所述管靠近所述锂离电池设置;以及(e)提供热刺,所述热刺激产火焰并且引发热失控,在所温度敏感管破裂在所述温度敏感中产生开口并且使述温度敏感管内的述惰性气体或热控终止剂通过所温度敏感管中的所热刺激产生的开口放并且进入到所外壳中,导致所温度敏感管内的压下降,所述温度敏管致动所述控制以通过所述控制将所述热失控终止从储存容器输送到述温度敏感管并离开所述温度敏管中的所述热刺激生的开口并且进入所述外壳中;其所述热失控终止的输送由释放时间热失控终止剂浓度保持时间表征,而熄灭所述火焰终止热失控并且防所述火焰熄灭后重。2.根据权利要求1所述方法,其中在步(d)中,所述温度敏感管包含惰气体。3.根据权利要求2所述的法,其中所述惰气体选自氮气、氩气、气、二氧化碳、及它们的混合物4.根据权利要求3所述的方法,其中所惰性气体还包括述热失控终止剂5.根据权利要求1所述的方法,其中在骤(d)中,所述温度敏感管包热失控终止剂。6.根据权利要求1至5中任一项述的方法,其中述双通控制阀具有少三个端口。7.根据权利要求6所述方法,其中所述通控制阀具有提供于从容器内容物取出样品的选项第三端口。8.一种用于在锂离子电池供电设备中熄灭火焰和终止热失控方法,所述方法括:(a)提供外壳;(b)提供定位所述外壳内的设备,其所述设备包括锂子电池并且由所锂离子电池供电;(c)提供热失控终止剂来源,其中所述源包括容器和三通控制阀,其中述容器包含所述热失控止剂,所述三通制阀附接到所述器中的开口,并且述热失控终止剂包十二氟-2-甲基-3-戊酮;(d)提供温敏感管,所述温敏感管包含处于适用所述设备的正常作条件的预定压和温度的惰性气体热失控终止剂,其,所述管具有两端部,其中(i)一个端部与所述通控制阀连通,而另一端封端,(ii)所述管定位于述外壳内并且包用于检测阈值温度的温度传感,并且(iii)所述管靠近所述离子电池设置;(e)提供喷嘴连接管,所述喷连接管在其一个部上与所述三通制阀连通并且在另端部处终止于靠近述锂离子电池的嘴中;以及(f)提供热刺激,所热刺激产生火焰并且引发失控,在所述温敏感管破裂时在述温度敏感管中产开口(“热刺激产生开口”)并且使所述温度敏管内的所述惰性气或热失控终止剂通过所述度敏感管中的所热刺激产生的开释放并且进入到所外壳中,导致所述度敏感管内的压下降,所述温度感管致动所述三通制阀以通过所述三控制阀将所述热控终止剂从所述存容器输送到所述嘴连接管,导致所热失控终止剂从述喷嘴释放到所述外壳;其中所述热失终止剂的输送由释放时间、热失终止剂浓度和保持时间征,从而熄灭所火焰和终止热失并且防止所述火焰灭后重燃。9.根权利要求8所述的方法,中在步骤(d)中,所述温敏感管包含惰性气体。10.据权利要求9所述的方法其中所述惰性气选自氮气、氩气、氦气、二氧碳、以及它们的合物。11.根据权利要求10所述方法,其中所述惰性气还包括所述热失终止剂。12.根据权利要求8所的方法,其中在步骤(d)中所述温度敏感管含热失控终止剂。13.据权利要求8至12中任一项所的方法,其中所三通控制阀具有少四个端口。14.根据权利要求13所述方法,其中所述通控制阀具有提供于从所述容器内物中取出样品的选项第四端口。15.根据权利要求1至14中任一项所述的法,其中所述设备选数据记录器、电装备、个人电子备、电力工具、能储存系统、数据中、电动车辆、以电动自行车。16.根据权利要求15所述的方法,其中所述备是选自手机、上型计算机、以游戏系统的个人电装备。17.根据权利求1至16中任一项所述的法,其中所述锂离电池包括:包括阳极的极室、包括阴极阴极室、以及半膜,所述半透膜将述阳极室与所述阴室分开,并且其所述阳极由用固电解质界面层保护石墨构成,并且所阴极由选自licoo2、lifepo4limn2o4或linimncoo2的锂金属氧化物构成。根据权利要求17所述的法,其中所述阳极和所述阴极室各自填充有体电解质,所述体电解质是选自酸亚乙酯或碳酸二酯的可燃有机碳酸,所述液体电解包含选自lipf6、liasf6、liclo4、或licf3so3的盐。19.根据权利要求1至18中任一所述的方法,其所述热失控终止剂包十二氟-2-甲基-3-戊酮,量足以在输送到述外壳时提供至少13%v/v(积/体积)十二氟-2-甲基-3-戊酮的度。20.根据权要求19所述的方法,其所述热失控终止包含十二氟-2-甲基-3-戊酮,其足以在输送到所述外壳提供至少18%v/v十二氟-2-甲基3-戊酮的浓度。21.根据权利要求1至20任一项所述的方,其中所述热失控止剂包含选自以的一种或多种惰性气:氮气、氩气、气、二氧化碳、及它们的混合物。22.根据权利要求1至21中一项所述的方法其中所述热失控止剂包含一种多种卤烃气体。23.据权利要求22所述的方法其中所述卤烃气体自hfc-227ea、hfc-125、cf3i、chf3、hfc-236fa、e-或z-hfo-1336mzz、e-或z-hfo-1438ezy、e-或z-hcfo-1233zd、hcfo-1233xf、e-z

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