[發(fā)明專利]鋰離子電池?zé)崾Э厝急踩揽胤椒把b置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010141141.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111420336B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓志躍;王權(quán)陽;杜志明;王文杰;張浩田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A62D1/00
• 分類號(hào): A62D1/00;A62C3/16;H01M10/42
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

本發(fā)明涉及鋰離子電池?zé)崾Э厝急踩揽胤椒把b置。微膠囊滅火劑，包括殼體、核體；所述核體的活性成分包括全氟己酮和水。含有微膠囊滅火劑的鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э匕踩揽匮b置。鋰離子電池?zé)崾Э厝急踩揽胤椒òǎ寒?dāng)鋰離子動(dòng)力電池出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象時(shí)，向該電池施加全氟己酮和水。本發(fā)明實(shí)施例提供的微膠囊滅火劑可用于鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э氐陌踩揽兀軌蚍乐够蚪档弯囯x子電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，降低鋰離子電池箱(艙)起火概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于防止或降低鋰離子電池?zé)崾Э厝急L(fēng)險(xiǎn)的防控方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，鋰離子電池已得到廣泛應(yīng)用。由于難以避免的制造缺陷和其它內(nèi)部、外部原因，鋰離子電池常常會(huì)出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象，導(dǎo)致燃燒、爆炸等事故發(fā)生。熱失控后引起的燃燒、爆炸事故對(duì)公共安全造成很大威脅，亟需防范和控制電池?zé)崾Э睾腿紵⒈ǖ陌踩夹g(shù)和安全防控裝置。然而目前鋰離子電池?zé)崾Э厝急踩揽胤椒ㄟ€存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種微膠囊滅火劑，可用于鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э氐陌踩揽兀軌蚍乐够蚪档弯囯x子電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，降低鋰離子電池箱(艙)起火概率。

本發(fā)明人前期研究發(fā)現(xiàn)，全氟己酮與水聯(lián)合作用可以快速熄滅電池明火，并在滅火后迅速對(duì)電池進(jìn)行降溫，從而抑制電池復(fù)燃和熱失控傳播；并且全氟己酮通過與水的“協(xié)同效應(yīng)”，減少了氟化氫等有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生，同時(shí)解除電池倉壓力升高引發(fā)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。然而，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)水長期存儲(chǔ)會(huì)腐蝕金屬設(shè)備。

基于以上研究，本發(fā)明提供實(shí)施例提供一種微膠囊滅火劑，包括殼體、核體；其中，所述核體的活性成分包括全氟己酮和水。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述核體的活性成分由全氟己酮和水組成。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述核體的活性成分中，全氟己酮與水的重量比為(2∶1)-(5∶1)，優(yōu)選為(3∶1)-(4∶1)。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，全氟己酮與水的重量比分別為3∶1或4∶1。

由于全氟己酮與水不相溶，若直接將二者包埋于殼體中制成微膠囊，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)其滅火效果尚不能達(dá)到理想狀態(tài)。為解決這個(gè)問題，發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，通過添加BTP(2-溴-3，3，3-三氟丙烯)可以使全氟己酮與水較好地包埋于微膠囊中，還可以顯著增加微膠囊的滅火效能。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述核體中的活性成分還包括BTP(2-溴-3，3，3-三氟丙烯)。進(jìn)一步地，BTP與全氟己酮的重量比為(1-3)∶(1-2)，優(yōu)選為(1-2)∶(1-2)。在一些實(shí)施例中，BTP與全氟己酮的重量比分別為1∶1、2∶1、1∶2或3∶1。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述核體與殼體的重量比為8∶2-9∶1，例如9∶1。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述殼體可選擇微膠囊常用的一些壁材，具體可選明膠、殼聚糖、葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯等中的一種或幾種。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述殼體的主要材料為明膠。

為進(jìn)一步使得微膠囊更容易在火焰核心區(qū)破裂，施放滅火劑，以提高滅火效能，本發(fā)明還對(duì)殼體的材料進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在殼體中添加壁材添加劑即增塑劑、固殼劑、堿性組分可以調(diào)控微膠囊在制備時(shí)的pH環(huán)境，且可以調(diào)控微膠囊在火焰中的耐熱沖擊強(qiáng)度。

本發(fā)明中所提及的壁材不包括壁材添加劑。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述殼體的成分還包括壁材添加劑即增塑劑、固殼劑、堿性組分。

其中，所述增塑劑選自鈉基蒙脫土。在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述增塑劑與壁材(例如明膠或殼聚糖或葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯)的重量比例為1∶5-7，優(yōu)選為1∶6。