[發明專利]一種高效滅火劑及消防安全滅火工藝

有效

• 申請號: 202110302290.5
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113181589B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 曹元成;張煒鑫;顏濤;沙武鑫;程時杰;趙勇剛;袁志超
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;南京消防器材股份有限公司
• 主分類號: A62D1/00
• 分類號: A62D1/00;A62C3/16
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發明提供了一種高效滅火劑及消防安全滅火工藝。本發明通過制備三聚氰胺脲醛樹脂預聚物，并將其與蒙脫土、消泡劑以及作為滅火材料的全氟己酮和七氟環戊烷混合，制備了以三聚氰胺脲醛樹脂為殼材，以全氟己酮和七氟環戊烷為芯材的核殼結構高效滅火劑；并通過將制備的高效滅火劑負載于鋰離子電池的外表面，為鋰離子電池提供了有效的安全防護，保障了鋰離子電池的消防安全。通過上述方式，本發明提供的滅火工藝能夠在鋰離子電池熱失控時使高效滅火劑破裂，釋放滅火材料，及時起到阻燃和滅火的雙重作用，并在兼顧降溫能力的同時保證滅火效果，使鋰離子電池火災能夠快速撲滅并冷卻，有效防止鋰離子電池復燃，以保障鋰離子電池的使用安全。

技術領域

本發明涉及消防安全技術領域，尤其涉及一種高效滅火劑及消防安全滅火工藝。

背景技術

近年來，鋰離子電池由于其能量密度高、循環壽命長等優點，在便攜式產品、備用電源、電動汽車等領域得到了廣泛的應用。然而，在長期使用和儲存過程中，鋰離子電池不可避免地面臨擠壓、擊穿、溫度沖擊、過充等問題，從而發生短路等損壞，進而引起燃燒甚至爆炸，導致設備損壞、人員傷亡等事故的發生。因此，在鋰離子電池的大規模應用中，解決消防安全問題非常重要。

為了保證鋰離子電池的使用安全，除了對電池內部材料進行優化，降低其起火的可能性外，還有必要建立有效的外部保護機制，通過檢測鋰離子電池熱失控引起的溫度變化或電壓變化來判斷火災，然后噴灑滅火劑撲滅鋰離子電池火災，及時阻斷火災的蔓延。然而，由于鋰離子電池是一種高能材料，具有燃燒強烈、熱擴散快、毒性強等特點，傳統的滅火劑對其滅火效果有限，只能撲滅明火，不能從根本上抑制火災的發生。并且，預警系統、噴霧、儲存裝置等一系列滅火裝置的外部保護會增加鋰離子電池應用時的重量和體積，不僅影響了鋰離子電池的應用，在熱濫用的情況下也并不是絕對可靠的。因此，如何選擇合適的滅火劑，并設計一種新型的滅火裝置，對于鋰離子電池的大規模應用是一項非常有意義的研究工作。

公開號為CN109420281A的專利提供了一種微膠囊自動滅火劑，該專利以三聚氰胺和/或脲醛與甲醛反應而成的樹脂殼體作為包覆材料，對主滅火材料進行包裹，形成微膠囊；并將微膠囊與高分子樹脂、纖維、無機填料等輔助材料混合，形成集探測、控制、啟動、滅火單元于一體的滅火劑。然而，該專利中選用的主滅火材料并非針對鋰離子電池火災設計的，這類主滅火材料雖然能夠阻滅一般電氣類的火災，但不具備冷卻和滅火的雙重功能，難以有效抑制鋰電池火災的復燃。

有鑒于此，當前仍有必要針對鋰離子電池的消防安全對現有的滅火劑進行改進，并設計相應的防護策略，保障鋰離子電池的使用安全，以解決上述問題。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種高效滅火劑及消防安全滅火工藝。通過以三聚氰胺脲醛樹脂為殼材，以全氟己酮和七氟環戊烷為芯材，制備了核殼結構的高效滅火劑；并通過將制備的高效滅火劑負載于鋰離子電池的外表面，為鋰離子電池提供了有效的安全防護，在鋰離子電池熱失控時及時起到阻燃和滅火的雙重作用，以保障鋰離子電池的使用安全。

為實現上述目的，本發明提供了一種消防安全滅火工藝，包括如下步驟：

S1、制備三聚氰胺脲醛樹脂預聚物；

S2、配制蒙脫土懸浮液；并將所述蒙脫土懸浮液與滅火材料、消泡劑以及步驟S1得到的所述三聚氰胺脲醛樹脂預聚物按照預設的比例充分混合，經過濾、干燥后，得到高效滅火劑；

S3、將步驟S2得到的所述高效滅火劑均勻負載于鋰離子電池鋁塑薄膜的外表面。

作為本發明的進一步改進，在步驟S2中，所述滅火材料由全氟己酮和七氟環戊烷按照預設比例混合而成。

作為本發明的進一步改進，在步驟S2中，所述全氟己酮和所述七氟環戊烷的質量比為(0.5～2):1。

作為本發明的進一步改進，在步驟S1中，所述三聚氰胺脲醛樹脂預聚物的制備具體包括如下步驟：