[发明专利]锂离子电池灭火剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种锂离子电池灭火剂，包括灭火材料、降温材料及防腐材料，灭火材料、降温材料及防腐材料的质量比为(0.5～2)：(0.2～2)：(0.1～0.3)；灭火材料为汽化热不超过100kJ/kg的含氟有机物，降温材料为汽化热高于100kJ/kg的含氟有机物，防腐材料为负载有活性氧化铝和尿素的蒙脱石。通过合理复配，该锂离子电池灭火剂具有适宜的沸点、高的汽化热和高的比热，兼具灭火和降温性能，在有效快速扑灭锂离子电池火灾的同时可以防止发生复燃，同时灭火过程中不会对电气设备腐蚀，造成二次损害。

技术领域

本发明涉及消防安全技术领域，具体涉及一种锂离子电池灭火剂及其制备方法与应用。

背景技术

锂离子电池是目前能量密度最高的商用电池，具有循环寿命长、无记忆效应、不含有有毒物质等优点。它的应用涉及诸多生产、生活领域；比如手机、电脑，新能源汽车动力系统，以及现在越来越受关注的智能电网储能等。但锂离子电池造福于人类的同时，安全性问题也愈发凸显。

目前针对锂离子电池并没有专用的灭火剂。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，锂离子电池火灾和普通火灾有很大不同，导致现有的消防灭火剂不能有效抑制锂离子电池火灾，会多次复燃，对锂离子电池火灾不具备适用性。目前常用的含氟灭火剂通常在灭火过程中还容易产生腐蚀性，从而腐蚀锂离子电池，造成二次损伤。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够避免发生复燃且腐蚀性低的锂离子电池灭火剂及其制备方法与应用。

本发明的一个方面，提供了一种锂离子电池灭火剂，包括灭火材料、降温材料及防腐材料；所述灭火材料、所述降温材料及所述防腐材料的质量比为(0.5～2)：(0.2～2)：(0.1～0.3)；

其中，所述灭火材料为汽化热不超过100kJ/kg的含氟有机物；所述降温材料为汽化热高于100kJ/kg的含氟有机物；所述防腐材料为负载有活性氧化铝和尿素的蒙脱石。

在其中一些实施例中，所述灭火材料选自七氟丙烷、全氟己酮及2-溴-3,3,3-三氟丙烯中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述降温材料为五氟丁烷及1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述灭火材料选自七氟丙烷、全氟己酮及2-溴-3,3,3-三氟丙烯中的至少一种，所述降温材料为五氟丁烷及1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚中的一种，所述灭火材料与所述降温材料的质量比为(0.5～2)：1。

在其中一些实施例中，所述灭火材料选自七氟丙烷、全氟己酮及2-溴-3,3,3-三氟丙烯中的至少一种，所述降温材料为五氟丁烷及1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的混合物，所述灭火材料、所述五氟丁烷及所述1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的质量比为(0.5～2)：(0.1～1)：(0.1～1)。

在其中一些实施例中，按照质量百分比计算，所述防腐材料中，所述活性氧化铝的负载量为3％～5％，所述尿素的负载量为6％～10％。

在其中一些实施例中，所述防腐材料按照以下步骤制备：

将所述蒙脱石分散在水中，加入异丙醇铝，混匀进行水热反应；

将所述水热反应产物过滤、烘干、煅烧后，得到负载活性氧化铝的蒙脱石；

将所述负载活性氧化铝的蒙脱石浸泡于尿素溶液中，再取出所述蒙脱石，烘干，得到所述防腐材料。

在其中一些实施例中，所述蒙脱石、所述水及所述异丙醇铝的质量比为(4～8)：(15～25)：1；所述尿素溶液的质量浓度为30％～50％，每1g所述负载活性氧化铝的蒙脱石浸泡在0.8mL～1.2mL的所述尿素溶液中，浸泡的时间为3h～5h。