鋰電池及其包裝件燃燒處理用水凝膠的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及裡電池燃燒處理用材料，具體為一種具有阻燃、滅火及傳溫速度慢的 一種裡電池及其包裝件燃燒處理用水凝膠。
【背景技術】
[0002] 裡電池是目前性能水平最先進、發展最迅速的民用化學能源，成為手機、筆記本電 腦、數碼設備等高端產品的首選配套電源。然而，裡電池在使用及運輸過程中也存在危險 性，運種危險可能是致命的，甚至導致一場災難的產生。
[0003] 根據美國聯邦航空局（FAA)的統計，在1991~2014年間，已經有144起與電池相 關的"冒煙、起火、極熱或爆炸"相關的事故發生。國內在航空運輸過程中也發生了多起裡 電池燃燒事故。
[0004] 裡電池燃燒的危險性主要表現為：冒煙、起火、極熱或爆炸，還有可能產生少量的 有毒氣體。FAA的研究表明，裡電池熱失控產生的溫度超過590°C，裡金屬電池熱失控產生 的溫度超過760°C。將SOOOmAh的純鉆酸裡聚合物電忍充電到4. 3V再針刺模擬內短路，電 池立即產生燃燒，產生的溫度瞬間超過了 700°C。裡離子電池燃燒的危險程度與其容量和充 電的電壓大小有關：容量一定時電壓較低內短路時產生燃燒的可能性較小，但會產生煙霧 甚至是劇烈的濃煙，運種煙霧有劇烈的刺激性；電壓越大內短路燃燒的可能性越大，而且燃 燒也越劇烈，如果是鋼殼電池則可能會產生爆炸。
[000引FAA的研究表明：飛機上使用的HALONl301滅火劑能夠抑制電解質的火災，但對裡 金屬的火災沒有抑制作用，當使用哈龍滅火劑時，無論是裡金屬電池還是裡離子電池，隨 著電解液釋放出來的未燃燒控的增加，加大了火災和爆炸的危險性。試驗表明，哈龍滅火 劑雖然能夠抑制裡離子電池燃燒的火災，但火焰焰滅后存在反復復燃的危險性，原因是哈 龍滅火劑的降溫能力有限，一旦停止使用，溫度又會迅速上升，不能抑制裡離子電池的熱失 控，周圍物質有被再次引燃的可能性。
[0006] 針對裡電池燃燒的危險性，FAA和國際航協（ICAO)提出了裡電池燃燒的應急處理 措施：無論是金屬裡電池，還是可充電的裡離子電池及裡電池包裝件，一旦裡電池產生燃燒 應首先將旅客疏散到安全的地方，再用哈龍滅火劑或哈龍滅火劑的替代品、水進行滅火，W 阻止火焰擴散到鄰近的電池或材料，火焰焰滅后應立即用水或非醇液體對裡電池進行降溫 W阻止其復燃。
[0007] 上述處理措施取決于電池的個數和火的強度，由于飛機上的水有限如果電池數量 較大、火焰也較大，對火災也可能較難控制。
[0008] 申請號為W02011015411 (CN102470261)的德國專利，提出了同時使用巧鹽的含水 溶液和凝膠滅火劑對裡離子電池的燃燒進行滅火，使用的巧鹽為化C12和化（0H)2的混合 物，由于水溶液中含有大量的C1-，因而對金屬的腐蝕性比較大，其次滅火時要兩者同時使 用，給使用時帶來了困難。申請號為〔肥00310112793、〔肥00710020580、〔肥01010562827和 CN201310067726的中國專利，為低黏度水溶液的細水霧滅火劑，主要成分為表面活性劑、水 及少量的無機鹽、有機鹽等，進行滅火時，水的用量大而且容易被蒸發。
[0009]申請號為01811547的中國專利設及一種采用感溫性的聚丙締酷胺水溶性聚合物 滅火劑，含有聚丙締酷胺聚合物、水、表面活性劑、滅火劑(憐酸二氨氨、碳酸氨鐘、醋酸鐘 等)，黏度為20-2000mPa's(20-2000CP)。在設定溫度下是低黏度的水溶液，在設定溫度W 上是不溶于水的水凝膠。申請號為88103151的中國專利設及一種水娃酸鋼的無機凝膠水 溶液滅火劑，該滅火劑的不足之處在于：該無機水凝膠物質的吸水量低，高溫下水揮發后殘 留的無機物質不能夠起到繼續降溫的作用，導致溫度降低后又會升高，由于水的含量少滅 火能力有限等。
[0010] 裡電池的特點是：在短路、高溫及受到擠壓、碰撞等外界條件時容易產生熱失控即 產生的熱大于向外界散出的熱，當運種熱積累到一定程度時便會燃燒甚至爆炸；裡電池產 生熱失控容易引起周圍裡離子電池的熱失控從而產生連鎖反應；裡電池燃燒時火焰大、溫 度高，即使火焰被撲滅如果溫度沒有迅速降下來也會產生復燃；燃燒時會產生有毒氣體等。
[0011] 綜上所述，現有發明專利所設及的裡電池燃燒滅火劑、有機水凝膠及無機水凝膠 滅火劑在處理裡電池及包裝件的燃燒時均存在不足之處。
【發明內容】
[0012] 為了克服在飛機上特別是貨艙中的裡電池及包裝件燃燒時滅火介質存在滅火時 不能迅速降低溫度、降溫后溫度容易反彈從而產生復燃、低黏度水溶液用量大，噴霧遇高溫 易揮發而降低滅火效果及冷卻效率等問題，現在特別提出一種使用方便，能夠有效焰滅裡 電池燃燒并迅速降溫、降溫后溫度不容易反彈的一種裡電池及其包裝件燃燒處理用水凝 膠。
[0013]為實現上述技術效果，本發明的技術方案如下： 一種裡電池及其包裝件燃燒處理用水凝膠，其特征在于：包括W下質量份數的各成 分： 0. 5-40份的水凝膠物質，至少50份的水。根據需要，還可W加入5-40份的冰點降低 劑、0. 1-1份的殺菌劑及0. 5-5份的緩蝕劑。
[0014]所述水凝膠物質可W是含有高分子水凝膠聚合物的水溶液，所述高分子水凝膠聚 合物包括聚丙締酷胺、聚丙締酸鐘、聚乙締醇、徑甲基纖維素、徑乙基纖維素、徑丙基纖維 素、丙締酸共聚物、徑丙基甲基纖維素、簇甲基徑乙基纖維素、黃原膠、瓜爾膠及海藻酸鋼中 的一種或多種。
[0015]所述高分子水凝膠溶液，含有0. 5-25份的至少一種高分子水凝膠聚合物、60份W上的水。高分子水凝膠聚合物的含量優選為0. 5-15份，更優選為0. 5-10份，甚至0. 5-5份。
[0016]所述高分子水凝膠溶液，還可W含有5-40份的冰點降低劑、0. 1-1份的殺菌劑及 0. 5-5份的緩蝕劑。
[0017]所述高分子水凝膠溶液，含有如下組份：0. 5-25份的至少一種高分子水凝膠聚合 物、5-40份的冰點降低劑、0. 1-1份的殺菌劑及0. 5-5份的緩蝕劑、60份W上的水。
[0018]所述的裡電池及其包裝件燃燒處理用水凝膠，其特征在于：所述水凝膠物質也可W是無機水凝膠物質，所述無機水凝膠物質包括膨潤±、娃藻±、水玻璃、氣相二氧化娃、娃 酸儀侶、娃酸儀裡等中的一種或多種。
[0019] 所述無機水凝膠溶液含有10-40份的至少一種無機水凝膠物質、50份W上的水。 無機水凝膠物質的含量優選為10-30份，更優選為10-25份，甚至10-15份。
[0020] 所述無機水凝膠溶液，還可W含有5-40份的冰點降低劑、0. 1-1份的殺菌劑及 0. 5-5份的緩蝕劑。
[0021] 所述無機水凝膠溶液，含有如下組份：10-40份的至少一種無機水凝膠物質、5-40 份的冰點降低劑、0. 1-1份的殺菌劑及0. 5-5份的緩蝕劑、50份W上的水。
[0022] 所述的裡電池及其包裝件燃燒處理用水凝膠，其特征在于：所述水凝膠物質還可 W是高分子水凝膠聚合物和無機水凝膠物質組合的水凝膠溶液。
[0023] 所述高分子水凝膠聚合物和無機水凝膠物質組合的水凝膠溶液，含有0. 1-15份 的至少一種高分子水凝膠聚合物、1-25份的至少一種無機水凝膠物質及50份W上的水。還 可W是含有0. 1-10份的至少一種高分子水凝膠聚合物、1-15份的至少一種無機水凝膠物 質及50份W上的水。
[0024] 所述高分子水凝膠聚合物和無機水凝膠物質組合的水凝膠溶液，根據需要，還可 W含有5-40份的冰點降低劑、0. 1-1份的殺菌劑及0. 5-5份的緩蝕劑。
[0025] 所述高分子水凝膠聚合物和無機水凝膠物質組合的水凝膠溶液，根據需要，含有 如下組份：〇. 1-15份的至少一種高分子水凝膠聚合物、1-25份的至少一種無機水凝膠物 質，5-40份的冰點降低劑、0. 1-1份的殺菌劑及0. 5-5份的緩蝕劑、50份W上的水。
[0026] 所述的冰點降低劑：可W含有醇，包括葡萄糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇、乙二 醇、丙二醇、丙=醇及生物基乙二醇、丙二醇中的一種或多種，所述醇的含量為5-35份，優 選為5-25份，更優選為10-15份；所述冰點降低劑也可W是鹽，所述鹽為碳酸巧、巧樣酸巧、 醋酸巧、醋酸鐘、乳酸鐘、乳酸鋼、醋酸鋼、碳酸鐘、碳酸氨鐘、碳酸鋼、碳酸氨鋼中的一種或 多種，所述鹽的含量為5-25份，優選為5-15份，更優選為10-15份；所述冰點降低劑還可W 是醇和鹽的組合物，醇的含量5-25份，鹽的含量5-15份。
[0027] 所述緩蝕劑為堿金屬憐酸鹽、烷基憐酸鹽、堿金屬娃酸鹽、堿金屬有機酸鹽、甲基 咪挫、苯并咪挫、苯S挫、甲基苯S挫、辛酷兩性基二丙二酸鋼、MAXHIB0A-3090中的一種或 多種；所述殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化錠、十四烷基二甲基芐基氯化錠、聚季錠鹽、 異嚷挫嘟酬、苯并異嚷挫嘟酬、戊二醒中的至少一種。
[0028] 所述水凝膠在15 °C時采用化ookfieldviscometerLV4所測黏度的范圍為 2000 ~500000CP，優選為 10000 ~500000CP，更優選為 100000 ~500000CP，甚至 250000 ~ 500000CP，所述水凝膠的冰點為(TC~-45°C。
[0029] 一種水凝膠的制備方法，其特征在于：按W下順序依次進行操作： a) 將水凝膠物質加入到攬拌中的去離子水中，加入完畢后持續攬拌1-2小時； b) 加入冰點降低劑，攬拌0. 1-0. 5小時； C)加