[发明专利]一种高效灭火剂及消防安全灭火工艺

说明书

本发明提供了一种高效灭火剂及消防安全灭火工艺。本发明通过制备三聚氰胺脲醛树脂预聚物，并将其与蒙脱土、消泡剂以及作为灭火材料的全氟己酮和七氟环戊烷混合，制备了以三聚氰胺脲醛树脂为壳材，以全氟己酮和七氟环戊烷为芯材的核壳结构高效灭火剂；并通过将制备的高效灭火剂负载于锂离子电池的外表面，为锂离子电池提供了有效的安全防护，保障了锂离子电池的消防安全。通过上述方式，本发明提供的灭火工艺能够在锂离子电池热失控时使高效灭火剂破裂，释放灭火材料，及时起到阻燃和灭火的双重作用，并在兼顾降温能力的同时保证灭火效果，使锂离子电池火灾能够快速扑灭并冷却，有效防止锂离子电池复燃，以保障锂离子电池的使用安全。

技术领域

本发明涉及消防安全技术领域，尤其涉及一种高效灭火剂及消防安全灭火工艺。

背景技术

近年来，锂离子电池由于其能量密度高、循环寿命长等优点，在便携式产品、备用电源、电动汽车等领域得到了广泛的应用。然而，在长期使用和储存过程中，锂离子电池不可避免地面临挤压、击穿、温度冲击、过充等问题，从而发生短路等损坏，进而引起燃烧甚至爆炸，导致设备损坏、人员伤亡等事故的发生。因此，在锂离子电池的大规模应用中，解决消防安全问题非常重要。

为了保证锂离子电池的使用安全，除了对电池内部材料进行优化，降低其起火的可能性外，还有必要建立有效的外部保护机制，通过检测锂离子电池热失控引起的温度变化或电压变化来判断火灾，然后喷洒灭火剂扑灭锂离子电池火灾，及时阻断火灾的蔓延。然而，由于锂离子电池是一种高能材料，具有燃烧强烈、热扩散快、毒性强等特点，传统的灭火剂对其灭火效果有限，只能扑灭明火，不能从根本上抑制火灾的发生。并且，预警系统、喷雾、储存装置等一系列灭火装置的外部保护会增加锂离子电池应用时的重量和体积，不仅影响了锂离子电池的应用，在热滥用的情况下也并不是绝对可靠的。因此，如何选择合适的灭火剂，并设计一种新型的灭火装置，对于锂离子电池的大规模应用是一项非常有意义的研究工作。

公开号为CN109420281A的专利提供了一种微胶囊自动灭火剂，该专利以三聚氰胺和/或脲醛与甲醛反应而成的树脂壳体作为包覆材料，对主灭火材料进行包裹，形成微胶囊；并将微胶囊与高分子树脂、纤维、无机填料等辅助材料混合，形成集探测、控制、启动、灭火单元于一体的灭火剂。然而，该专利中选用的主灭火材料并非针对锂离子电池火灾设计的，这类主灭火材料虽然能够阻灭一般电气类的火灾，但不具备冷却和灭火的双重功能，难以有效抑制锂电池火灾的复燃。

有鉴于此，当前仍有必要针对锂离子电池的消防安全对现有的灭火剂进行改进，并设计相应的防护策略，保障锂离子电池的使用安全，以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高效灭火剂及消防安全灭火工艺。通过以三聚氰胺脲醛树脂为壳材，以全氟己酮和七氟环戊烷为芯材，制备了核壳结构的高效灭火剂；并通过将制备的高效灭火剂负载于锂离子电池的外表面，为锂离子电池提供了有效的安全防护，在锂离子电池热失控时及时起到阻燃和灭火的双重作用，以保障锂离子电池的使用安全。

为实现上述目的，本发明提供了一种消防安全灭火工艺，包括如下步骤：

S1、制备三聚氰胺脲醛树脂预聚物；

S2、配制蒙脱土悬浮液；并将所述蒙脱土悬浮液与灭火材料、消泡剂以及步骤S1得到的所述三聚氰胺脲醛树脂预聚物按照预设的比例充分混合，经过滤、干燥后，得到高效灭火剂；

S3、将步骤S2得到的所述高效灭火剂均匀负载于锂离子电池铝塑薄膜的外表面。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述灭火材料由全氟己酮和七氟环戊烷按照预设比例混合而成。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述全氟己酮和所述七氟环戊烷的质量比为(0.5～2):1。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述三聚氰胺脲醛树脂预聚物的制备具体包括如下步骤：