[发明专利]锂电用复合灭火剂

说明书

本发明提供一种锂电用复合灭火剂，按重量比包括如下各组分：50％～90％的灭火剂；5％～50％的抑制添加剂；0％～45％的驱动气体；其中，抑制添加剂具有在吸热后分解产生的且能阻断燃烧的自由基。本发明的锂电用复合灭火剂中的灭火剂成分能迅速扑灭燃烧区的明火；抑制添加剂能借助灭火剂迅速进入锂离子电池内部，抑制热失控反应，阻断燃烧反应；驱动气体提供动力源，有助于灭火剂和抑制添加剂的扩散。达到既能快速扑灭明火，又能有效抑制锂离子电池的热失控反应从而降低复燃风险的目的。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种锂电用复合灭火剂。

背景技术

锂离子电池包含有能量很高的材料以及易燃的电解液，如果使用不当，极易引发冒烟、起火、爆炸等事故。近些年，随着锂离子电池在电动自行车、储能和电动汽车中等领域的广泛应用，相关火灾、爆炸事故频频发生。

灭火剂的灭火机理与燃烧的燃料、氧气、热量和燃烧连锁反应这四个因素有关，这四种因素需正确组合才能引燃火灾并持续燃烧。如欲扑灭一场火灾，则需打断这些因素之间的一个或多个链接，或改变它们之间的平衡状态。因此，灭火机理主要有如下四种：通过打断燃烧连锁反应；通过控制或消除燃料来源；通过切断或稀释氧气来源；通过从火灾现场除去充足的热量。

现有的干粉灭火剂、水基灭火剂、二氧化碳灭火剂、七氟丙烷灭火剂、气溶胶灭火剂以及全氟己酮灭火剂等灭火剂的灭火原理主要是降温、稀氧、抑制燃烧过程化学反应中的一种或任意多种的组合。

而锂电池火灾是以C类深火为主复合型火灾(C类火、E类火、B类、D类火)。现有的灭火剂能够短时扑灭锂离子电池火灾产生的明火，但由于锂离子电池热失控反应能够持续产生可燃气体、氧气和热量，传统的灭火剂无法从源头上打断燃烧，复燃风险高。此外，锂的化学性质都很活泼，这类金属一旦燃烧起来会特别猛烈，并且能够与水、二氧化碳、泡沫、普通干粉灭火剂发生反应，会进一步加剧火势蔓延，使得灭火的难度特别大。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以同时阻止锂电池的明火和热失控反应的锂电用复合灭火剂。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种锂电用复合灭火剂，按重量比包括如下各组分：

灭火剂 50％～90％；

抑制添加剂 5％～50％；

驱动气体 0％～45％；

其中，抑制添加剂具有在吸热后分解产生的且能阻断燃烧的自由基。

抑制添加剂为有机磷系抑制添加剂、含氮化合物抑制添加剂、卤代碳酸酯类抑制添加剂、硅系抑制添加剂中的一种或多种。

可选的，有机磷系抑制添加剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯、有机磷盐，磷杂环化合物及聚合物磷酸酯中的一种或多种。

可选的，含氮化合物抑制添加剂包括三甲基乙酰胺，三聚氰胺，三聚氰胺的衍生物及三聚氰胺的杂环化合物中的一种或多种。

可选的，卤代碳酸酯类抑制添加剂包括氟代碳酸酯、溴代碳酸酯中的一种或两种。

可选的，硅系抑制添加剂包括有机硅抑制添加剂。

可选的，有机硅抑制添加剂包括三苯基磷酸低聚硅氧烷、甲基苯基二甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种。

可选的，灭火剂为全氟己酮灭火剂、七氟丙烷灭火剂、六氟丙烷灭火剂、及无机盐灭火剂中的一种或多种。

可选的，驱动气体为惰性气体。

可选的，驱动气体包括氩气、氮气及氦气中的一种或多种。