一种锂离子电池灭火剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及灭火剂，尤其涉及一种锂离子电池灭火剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、锂电池应用日益广泛，市场对锂电池的需求逐年扩大。锂电池的应用领域由数码产品领域延伸到交通动力、储能、航天、通信备用电源等领域，对锂电池的需求也由原先的几百毫安时翻转到上百甚至上千安时，由于容量的提升，安全因素将更加难以控制。

2、由于锂离子电池火灾的特殊性，常规的灭火剂如干粉、水基、气溶胶灭火剂、七氟丙烷、全氟己酮等只具备扑灭明火的能力，但不具备降温能力或者降温能力差，无法从根本上扑灭锂离子电池热失控引发的火灾，且在带电状态下会对电器元件造成不可逆的损害。但是，上述类型的灭火剂在应用于锂离子电池灭火过程中，存在如下缺陷：干粉灭火剂、气溶胶灭火剂只能灭明火，不具备降温能力，不能阻止锂电池热失控热蔓延，易复燃，且存在喷放残留，不易清理，对电器元件造成其他次生灾害；水基灭火剂可灭明火，降温效果好，但锂电池、线路遇水产生短路，易引起大范围短路起火，锂盐遇水后反应会加快6倍，有可能会急剧加快锂电池热失控反应，从而引发短路，爆燃；七氟丙烷气体灭火剂降温能力极差，且由于环保原因近年会逐步退出消防市场，停止使用；全氟己酮灭火剂近年来广受消防市场追捧，其具备良好的灭火效果，并且安全环保、对带电使用场所友好，但应用于锂电池灭火场景中，全氟己酮灭火剂释放后快速气化，降温效果有限，并且存在反酸腐蚀的问题。

3、有鉴于此，有必要设计一种改进的锂离子电池灭火剂及其制备方法和应用，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种锂离子电池灭火剂及其制备方法和应用。

2、为实现上述发明目的，一方面，本发明提供了一种锂离子电池灭火剂，包括如下重量份的原料：含氟灭火主剂40-70份、含氟阻燃剂20-50份、降温剂10-40份、缓蚀剂0.1-3份；所述含氟灭火主剂为全氟己酮。

3、作为本发明的一种实施方式，所述含氟阻燃剂为1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚和1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚中的一种或几种。

4、作为本发明的一种实施方式，所述降温剂为六氟丙烯三聚体、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷、1h,1h,5h-八氟戊-1,1,2,2-四氟乙基醚、磷酸三乙酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸三氯乙酯和丁氧基磷酸三乙酯中的一种或几种。

5、作为本发明的一种实施方式，所述缓蚀剂为三甲基硅基硼酸酯、三甲基硅基磷酸酯、3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3-噁唑烷、2-(全氟乙基)苯并咪唑、二甲基二甲氧基硅烷、全氟三乙胺、十氟戊烷中的一种或几种。

6、另一方面，本发明还提供了所述的锂离子电池灭火剂的制备方法，包括如下步骤：将含氟阻燃剂20-50份、降温剂10-40份、缓蚀剂0.1-3份混合，在转速不大于100r/min的条件下搅拌10-20min，得到第一混合液；向所述第一混合液中加入含氟灭火主剂40-70份。

7、特别地，本发明提出的锂离子电池灭火剂能够应用于灭火器。

8、作为本发明的一种实施方式，一种灭火器，包括所述的锂离子电池灭火剂。

9、本发明的有益效果是：

10、1、本发明提供的锂离子电池灭火剂，通过采用特定质量份的含氟灭火主剂、含氟阻燃剂、降温剂、缓蚀剂进行制备，不仅可以借助于各个添加剂的特定功能，赋予灭火剂更为优异的综合性能，且可以利用添加剂之间的相互作用，在不影响灭火剂的灭火能力的前提下，极大提高其降温能力和防腐蚀能力，使灭火剂更适合用于锂离子电池灭火场景中。

11、2、本发明提供的锂离子电池灭火剂，通过引入特定物质种类的含氟阻燃剂和降温剂，并对二者的使用量进行调控，即可利用阻燃剂阻断电池吸收热量，同时借助于降温剂降低温度，最终实现大幅度提升灭火剂降温能力的目的；此次，添加剂的引入，不会对全氟己酮的灭火性产生影响，且在含氟阻燃剂和降温剂的相互作用下，有效提升了灭火剂的使用性能；通过加入微量的缓蚀剂，可有效避免全氟己酮在水分存在时，发生水解，有效阻止了灭火剂在存储过程中对钢瓶的腐蚀，降低了含氟类灭火剂对于水分的控制要求，进一步提升了灭火剂的实用性。通过上述方式，提供了一种同时具备降温、阻燃、抗腐蚀的锂离子电池灭火剂。

技术特征：

1.一种锂离子电池灭火剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：含氟灭火主剂40-70份、含氟阻燃剂20-50份、降温剂10-40份、缓蚀剂0.1-3份；所述含氟灭火主剂为全氟己酮。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池灭火剂，其特征在于，所述含氟阻燃剂为1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚和1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池灭火剂，其特征在于，所述降温剂为六氟丙烯三聚体、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷、1h,1h,5h-八氟戊-1,1,2,2-四氟乙基醚、磷酸三乙酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸三氯乙酯和丁氧基磷酸三乙酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池灭火剂，其特征在于，所述缓蚀剂为三甲基硅基硼酸酯、三甲基硅基磷酸酯、3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3-噁唑烷、2-(全氟乙基)苯并咪唑、二甲基二甲氧基硅烷、全氟三乙胺、十氟戊烷中的一种或几种。

5.一种权利要求1-4中任一权利要求所述的锂离子电池灭火剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将含氟阻燃剂20-50份、降温剂10-40份、缓蚀剂0.1-3份混合，在转速不大于100r/min的条件下搅拌10-20min，得到第一混合液；向所述第一混合液中加入含氟灭火主剂40-70份。

6.一种权利要求1-4中任一权利要求所述的锂离子电池灭火剂或权利要求5的制备方法制得的锂离子电池灭火剂在灭火器中的应用。

7.一种灭火器，其特征在于，包括权利要求1-4中任一权利要求所述的锂离子电池灭火剂。

技术总结本发明提供了一种锂离子电池灭火剂及其制备方法和应用，涉及灭火剂技术领域。上述锂离子电池灭火剂通过采用特定质量份的含氟灭火主剂、含氟阻燃剂、降温剂、缓蚀剂进行制备，不仅可以借助于各个添加剂的特定功能，赋予灭火剂更为优异的综合性能，且可以利用添加剂之间的相互作用，在不影响灭火剂的灭火能力的前提下，极大提高其降温能力和防腐蚀能力，使灭火剂更适合用于锂离子电池灭火场景中。通过上述方式，提供了一种同时具备降温、阻燃、抗腐蚀的锂离子电池灭火剂。技术研发人员：方琳,赖波受保护的技术使用者：武汉三氟新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2