摘要：
灭火器作为“第一消防员”,通常在事故初期的处理中发挥着不可替代的重要作用。影响灭火器灭火性能的主要因素是灭火材料的选择,但现有技术中我们所熟知的灭火材料难以满足对燃烧锂电池进行高效灭火的需求:如传统干粉灭火器,仅仅依靠隔绝氧气以阻绝燃烧,在锂电池灭火处理上仍存在效率低、针对性差的缺点,动力电池起火后,电池的燃烧为无氧燃烧,通过隔绝氧气来进行灭火的普通灭火器(干粉、泡沫等)难以达到使用效果。锂离子电池火灾与普通火灾具有较大的不同,其作为能量聚集体,在热失控发生后因电池内部产热引起火灾,用常规通过物理稀释隔绝氧气或切断燃烧链的方法并不能彻底扑灭锂电池火灾,现有灭火剂如七氟丙烷只能扑灭明火,无法从根本上抑制火灾发生,往往稍后会出现复燃,锂电池反复性复燃对于现有灭火系统是一个也是一个巨大的挑战。为了解决上述问题本文致力于制作一种含阻燃基团和吸热降解基团的氮系阻燃灭火剂,辅以加入黏土矿物和再生活性炭。其中含卤素的基团属于阻燃基团,含氮元素的基团属于吸热降解基团,卤系能够阻燃,但不吸热,氮系分解吸热,但无法阻燃,通过将卤系的阻燃和氮系的分解吸热相结合,可以大大提高阻燃性能,防止锂电池反复性复燃。在该灭火剂受热分解后,易放出氨气、氮气、深度氮氧化物、水蒸汽等不燃性气体,不燃性气体的生成和阻燃剂分解吸热带走大部分热量,极大地降低聚合物的表面温度。不燃气体,如氮气,起到了稀释空气中的氧气和高聚物受热分解产生可燃性气体的浓度的作用,在消耗材料表面氧气的同时,达到良好的阻燃效果。将氮系阻燃灭火剂与黏土矿物混合后制备得到纳米分散型锂电池灭火剂使用时,黏土可以隔绝空气,扑灭明火,随后黏土矿物中的氮系阻燃灭火剂能够起到阻燃降温的作用,从而使得黏土矿物与氮系阻燃剂能够协同阻燃,大幅度提高灭火性能,防止了锂电池火灾中反复性复燃等问题的产生。采用该灭火材料的灭火器,对于着火锂电池的灭火效率高、针对性强,效果优于市面上的普通灭火器,有望为新能源汽车的发展保驾护航。
