一种可吸氧的液态消防介质及其制备方法和应用技术

本申请提出一种可吸氧的液态消防介质及其制备方法和应用，其中可吸氧的液态消防介质，其特征在于，包括以下质量百分数的各组分：还原剂0.1

【技术实现步骤摘要】
一种可吸氧的液态消防介质及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及消防
，尤其涉及一种可吸氧的液态消防介质及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃烧的三个必备条件为：(1)要有可燃物；(2)要有助燃物质,如氧气；(3)要有一定温度，即能引起可燃物质燃烧的热能(点火源)。可燃物、氧化剂和点火源，称为燃烧三要素，当这三个要素同时具备并相互作用时就会产生燃烧。
[0003]随着储能电站项目的建设和应用，其火灾危险性也逐渐显现。因此，各大生产厂家都会配备有消防灭火系统。锂离子电池热失控前其内部会发生剧烈副反应产生大量可燃易燃气体，如：氢气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，其次锂离子电池本身所用正极材料含有氧元素，可为热失控反应提供氧源，锂离子发生热失控时会产生可燃物和助燃物质。因此减少或控制电池热失控时产生的易燃气体或氧气就可以起到作用。
[0004]目前，市面上主要有两种消防技术：一种是常规的气体消防方案，采用全氟己酮或七氟丙烷作为灭火抑制剂，在电池包出现火灾时通过喷洒全氟己酮或七氟丙烷来灭火和抑制。在密闭空间内，一定浓度的全氟己酮或七氟丙烷具有优良的降温、灭火效果。另一种是液体介质方案，主要是利用水作为消防介质，通过把水直接注入到热失控电池内达到消防目的。
[0005]然而，使用水的液体消防方案，虽然能够阻隔电池与氧气接触，降低温度，但是其对对使用环境要求比较高，低温下结冰，大大限制了消防系统的应用场景。而全氟己酮或七氟丙烷等消防物质无法快速进入电芯内部从而阻止已经发生热失控电池的内部反应，容易出现热失控电池复燃的现象。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请的一个目的在于提供一种可吸氧的液态消防介质，以水、醇为水基液态消防介质主体，还原剂、卤盐以及pH调节剂等为添加剂，具有较低的表面张力、较好的抗冻性能和灭火能力。
[0007]本申请的另一个目的在于提供一种可吸氧的液态消防介质的制备方法。
[0008]本申请的又一个目的在于提供可吸氧的液态消防介质的应用。
[0009]本申请的又一个目的在于提供一种可吸氧的液态消防介质的应用方法。
[0010]为实现上述目的，本申请的第一方面实施例提出一种可吸氧的液态消防介质，包括以下质量百分数的各组分：还原剂0.1
‑
10％，卤盐0
‑
4％，余量为溶剂和pH调节剂；
[0011]所述溶剂为水与醇类物质按体积比(96
‑
75)：(4
‑
25)混合的混合物；
[0012]所述pH调节剂用于将所述可吸氧的液体消防介质的pH调整为8.0
‑
9.0；
[0013]所述还原剂包括硫酸亚铁、亚硫酸钠中的一种或两种。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述可吸氧的液态消防介质，包括以下质量百分数的
各组分：还原剂2
‑
6％，卤盐2
‑
4％，余量为溶剂和pH调节剂；
[0015]所述溶剂为水与醇类物质按体积比3：1混合的混合物；
[0016]所述pH调节剂用于将所述可吸氧的液体消防介质的pH调整为8.5；
[0017]所述还原剂为硫酸亚铁和亚硫酸钠的混合物。
[0018]在本申请的一些实施例中，当所述还原剂包括硫酸亚铁和亚硫酸钠时，所述硫酸亚铁与所述亚硫酸钠的质量比为(1
‑
3)：1。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述醇类物质包括乙二醇、乙醇、甲醇、丙三醇中的一种或多种。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述卤盐包括氯化钠、氯化钙、氯化铁中的一种或多种。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述pH调节剂包括碳酸类弱碱盐中的一种或多种。
[0022]为实现上述目的，本申请的第二方面实施例提出一种可吸氧的液态消防介质的制备方法，包括：
[0023]在0
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40℃的无氧环境中，将所述水与所述醇类物质混合，依次加入所述卤盐和所述还原剂，再用所述pH调节剂调节pH至8.0
‑
9.0，获得所述可吸氧的液态消防介质。
[0024]为实现上述目的，本申请的第三方面实施例涉及本申请实施例的可吸氧的液态消防介质在储能领域的应用。
[0025]为实现上述目的，本申请的第四方面实施例提出一种可吸氧的液态消防介质的应用方法，包括：
[0026]将所述可吸氧的液态消防介质注入或浸泡热失控的锂离子电池电芯。
[0027]在本申请的一些实施例中，注入或浸泡所述可吸氧的液态消防介质的时机为所述锂离子电池电芯发生热失控持续燃烧2
‑
4min时。
[0028]本申请的实施例的可吸氧的液态消防介质，可带来的有益效果：
[0029]1、水作为可吸氧的液态消防介质消防灭火的主要物质，加入醇类物质一方面可提高水的沸点和比热容强化灭火能力，另一方面可降低水的表面张力使得液态消防介质更易注入到电芯内部，进而直接到达热源进行灭火消防，防止热失控复燃。
[0030]2、还原剂可以将密封空间的氧气消耗，阻止热扩散的发生。
[0031]3、醇类物质、卤盐均具有防止结冰的功能，从而使其在达到消防目的的前提下提高消防系统的应用温度窗口，应用于
‑
30℃
‑
60℃环境，同时盐类具有提高水沸点的功能，进一步提高了水的比热容，强化了消防能力。
[0032]4、以碳酸类弱碱盐调整整个介质呈弱碱性，液态介质在浸入到电芯内部后会与电芯内部锂进行反应，碱性液态介质可以降低该反应的反应强度。
[0033]5、相对气态消防介质而言，本申请的液态消防介质可以完全浸没热失控电芯，阻隔氧气，达到防止热失控电芯热蔓延和进一步热失效的目的，并且可通过电芯防爆阀侵入电芯内部从根源上终止热失控反应。
[0034]6、在消防过程中更环保安全，稳定性好。
[0035]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0036]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0037]图1为应用本申请实施例的可吸氧的液态消防介质进行实验时电池包的制作流程图。
[0038]图2为应用实施例1的可吸氧的液态消防介质进行实验时的电池包温度和电压监测曲线，其中：
[0039]T1为1#电芯温度
‑
时间曲线图；
[0040]T2为2#电芯温度
‑
时间曲线图；
[0041]T3为3#电芯温度
‑
时间曲线图；
[0042]U1为1#电芯电压
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时间曲线图；
[0043]U2为2#电芯电压
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时间曲线图；
[0044]U3为3#电芯电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可吸氧的液态消防介质，其特征在于，包括以下质量百分数的各组分：还原剂0.1
‑
10％，卤盐0
‑
4％，余量为溶剂和pH调节剂；所述溶剂为水与醇类物质按体积比(96
‑
75)：(4
‑
25)混合的混合物；所述pH调节剂用于将所述可吸氧的液体消防介质的pH调整为8.0
‑
9.0；所述还原剂包括硫酸亚铁、亚硫酸钠中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的可吸氧的液态消防介质，其特征在于，所述可吸氧的液态消防介质，包括以下质量百分数的各组分：还原剂2
‑
6％，卤盐2
‑
4％，余量为溶剂和pH调节剂；所述溶剂为水与醇类物质按体积比3：1混合的混合物；所述pH调节剂用于将所述可吸氧的液体消防介质的pH调整为8.5；所述还原剂为硫酸亚铁和亚硫酸钠的混合物。3.根据权利要求1所述的可吸氧的液态消防介质，其特征在于，当所述还原剂包括硫酸亚铁和亚硫酸钠时，所述硫酸亚铁与所述亚硫酸钠的质量比为(1
‑
3)：1。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海明，蒋远富，罗懿，程胜兵，李季，孙小婷，雷宜美，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：