本發(fā)明涉及滅火劑處理領(lǐng)域，特別涉及一種氣凝膠滅火劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池作為清潔能源的代表，具有高轉(zhuǎn)換效率、無污染等特點，目前廣泛應(yīng)用于移動互聯(lián)網(wǎng)、電動汽車以及航空航天等領(lǐng)域。鋰離子電池被廣泛應(yīng)用的同時，其相關(guān)火災(zāi)事故頻發(fā)，火災(zāi)危險性受到廣泛關(guān)注。鋰離子電池的火災(zāi)危險性主要來源于其電池設(shè)計缺陷以及使用過程中的濫用等。而引起鋰離子電池燃燒的直接原因是電池內(nèi)芯產(chǎn)熱速率大于鋰離子電池向外部環(huán)境的散熱速率引發(fā)的熱失控，一旦鋰離子電池發(fā)生熱失控，如不進(jìn)行及時的撲救控制，將迅速引起周圍電池模組燃燒或爆炸，嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。

2、鋰離子電池火災(zāi)與傳統(tǒng)火災(zāi)有較大的區(qū)別，鋰離子電池一旦發(fā)生熱失控后的燃燒現(xiàn)象，同時具備a、b、c三類火災(zāi)特征，因此，鋰離子電池火災(zāi)燃燒速度快、持續(xù)時間長，不僅燃燒溫度高，而且還具有較大毒性，然而目前國內(nèi)大多數(shù)廠家和倉庫配置的自動滅火系統(tǒng)往往是以水為主要滅火劑的。傳統(tǒng)的水基滅火劑雖然可以降低溫度，但一旦停止噴淋，電池極易再次發(fā)生熱失控。干粉滅火劑以及氣體滅火劑的降溫效果較差，同樣難以奏效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種氣凝膠滅火劑及其制備方法，旨在解決電池極易再次發(fā)生熱失控，且干粉滅火劑以及氣體滅火劑的降溫效果較差，同樣難以奏效的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種氣凝膠滅火劑，所述氣凝膠滅火劑包括以下質(zhì)量組分：無機(jī)氣凝膠粉體2-10份、氟碳表面活性劑3-5份、碳?xì)浔砻婊钚詣?-6份、發(fā)泡劑6-8份、鋰離子電池阻燃劑4-10份、有機(jī)溶劑8-13份、抗凍劑1-10份、穩(wěn)泡劑0.05-1份和余量水。

3、在一些實施方式中，所述無機(jī)氣凝膠粉體包括二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠、二氧化鋯氣凝膠、硅鋁二元氣凝膠和硅鋯二元氣凝膠中的至少一種。

4、在一些實施方式中，所述氟碳表面活性劑包括fs-50、cap1470、cap1157或cap1440。

5、在一些實施方式中，所述碳?xì)浔砻婊钚詣┌ㄔ鹿鸹腔晁釂熙ザc、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸單酯二鈉、酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、單十二烷基磷酸酯鉀、醇醚磷酸酯、月桂基兩性醋酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨中的至少一種。

6、在一些實施方式中，所述發(fā)泡劑包括十二烷基硫酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、十二烷基苯磺酸鈉、月桂酰胺丙基甜菜堿、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿中的一種。

7、在一些實施方式中，所述鋰離子電池阻燃劑包括偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽。

8、在一些實施方式中，所述有機(jī)溶劑包括二乙二醇單丁醚、乙醇、乙二醇、聚乙二醇中的至少一種。

9、在一些實施方式中，所述抗凍劑為甲醇、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、二甲基亞砜以及鹽水中的一種或幾種；和/或，

10、所述穩(wěn)泡劑包括卡波姆、海藻酸鹽或羧甲基纖維素鈉中的至少一種。

11、本發(fā)明還提供了一種氣凝膠滅火劑的制備方法，所述氣凝膠滅火劑的制備包括以下步驟：

12、s10、在水中加入氟碳表面活性劑、碳?xì)浔砻婊钚詣?、發(fā)泡劑和無機(jī)氣凝膠粉體，攪拌均勻后得到混合溶液a；

13、s20、將鋰離子電池阻燃劑、有機(jī)溶劑、穩(wěn)泡劑、抗凍劑與水?dāng)嚢枞芙?，得到混合溶液b；

14、s30、將混合溶液b與所述混合溶液a攪拌混合，并添加剩余的水，得到氣凝膠滅火劑。

15、步驟s10中，攪拌轉(zhuǎn)速為400-500rpm；和/或，

16、步驟s10中，攪拌時間為1.5-2h；和/或，

17、步驟s20中，攪拌轉(zhuǎn)速為600-700rpm；和/或，

18、步驟s20中，攪拌時間為0.5h；和/或，

19、步驟s30中，攪拌轉(zhuǎn)速為800-1000rpm；和/或，

20、步驟s30中，攪拌時間為2h。

21、本發(fā)明提出一種氣凝膠滅火劑及其制備方法，采用無機(jī)氣凝膠粉體2-10份、氟碳表面活性劑3-5份、碳?xì)浔砻婊钚詣?-6份、發(fā)泡劑6-8份、鋰離子電池阻燃劑4-10份、有機(jī)溶劑8-13份、抗凍劑1-10份、穩(wěn)泡劑0.05-1份和余量水復(fù)配而成，其中，氣凝膠滅火劑中的無機(jī)氣凝膠粉體具有極高的孔隙率，其中充滿了鋰離子電池阻燃劑和溶劑水，能夠持續(xù)對鋰離子電池進(jìn)行持續(xù)降溫，阻隔其熱失控傳播，鋰離子電池阻燃劑在鋰離子電池燃燒時，能夠還原熱失控產(chǎn)生的反應(yīng)物，其中的陰離子能捕獲燃燒時產(chǎn)生的自由基，阻止電池的燃燒，采用的氟碳表面活性劑無全氟辛基磺酸(pfos)，在大幅度降低水的表面張力的同時，不會對環(huán)境造成污染；碳?xì)浔砻婊钚詣┖桶l(fā)泡劑的使用，能使滅火劑更快地產(chǎn)生大量穩(wěn)定的泡沫，迅速覆蓋在電池表面，降低溫度，隔絕氧氣，獲得的氣凝膠滅火劑具有較大的粘度，噴灑在鋰離子電池上的時候，可以快速形成“氣-液-固”三相隔絕層，粘附在電池表面，隔絕氧氣，能快速撲滅火災(zāi)同時抑制復(fù)燃。

技術(shù)特征：

1.一種氣凝膠滅火劑，用于鋰離子電池火災(zāi)，其特征在于，所述氣凝膠滅火劑包括以下質(zhì)量組分：無機(jī)氣凝膠粉體2-10份、氟碳表面活性劑3-5份、碳?xì)浔砻婊钚詣?-6份、發(fā)泡劑6-8份、鋰離子電池阻燃劑4-10份、有機(jī)溶劑8-13份、抗凍劑1-10份、穩(wěn)泡劑0.05-1份和余量水。

2.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，所述氟碳表面活性劑包括fs-50、cap1470、cap1157或cap1440。

4.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，所述碳?xì)浔砻婊钚詣┌ㄔ鹿鸹腔晁釂熙ザc、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸單酯二鈉、酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉、單十二烷基磷酸酯鉀、醇醚磷酸酯、月桂基兩性醋酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，所述發(fā)泡劑包括十二烷基硫酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、十二烷基苯磺酸鈉、月桂酰胺丙基甜菜堿、椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿中的一種。

6.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，所述鋰離子電池阻燃劑包括偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽。

7.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，所述有機(jī)溶劑包括二乙二醇單丁醚、乙醇、乙二醇、聚乙二醇中的至少一種。

8.如權(quán)利要求1所述的氣凝膠滅火劑，其特征在于，所述抗凍劑為甲醇、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、二甲基亞砜以及鹽水中的一種或幾種；和/或，

9.一種如權(quán)利要求1至8任意一項所述的氣凝膠滅火劑的制備方法，其特征在于，所述氣凝膠滅火劑的制備包括以下步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的氣凝膠滅火劑的制備方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種氣凝膠滅火劑及其制備方法、所述氣凝膠滅火劑包括以下質(zhì)量組分：無機(jī)氣凝膠粉體2?10份、氟碳表面活性劑3?5份、碳?xì)浔砻婊钚詣??6份、發(fā)泡劑6?8份、鋰離子電池阻燃劑4?10份、有機(jī)溶劑8?13份、抗凍劑1?10份、穩(wěn)泡劑0.05?1份和余量水,獲得的氣凝膠滅火劑具有較大的粘度，噴灑在鋰離子電池上的時候，可以快速形成“氣?液?固”三相隔絕層，粘附在電池表面，隔絕氧氣，能快速撲滅火災(zāi)同時抑制復(fù)燃。

技術(shù)研發(fā)人員：張和平,潘月磊,程旭東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽中科恒安安全科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19