【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于灭火，具体地，涉及一种灭火组合物及应用其的电池系统。
技术介绍
1、在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。面对剧烈、突发或者不需要的燃烧引发的火灾，及时控制火势、控制燃烧，降低火灾对人类生命和财产的损失是十分必要的。
2、新能源电池系统在充放电过程中产热量大，在使用过程中易出现热失控引发起火、爆炸等现象，其主要原因是当电池发生过热、短路或受到挤压等情况时，电池的产热和散热出现失衡，诱导电池内部电极材料和电解液发生副反应，产生了大量的可燃、有毒气体。
3、在电池发生热失控后，人们常采用灭火剂扑灭火源，灭火剂能够有效地破坏燃烧条件，降低燃烧物体的温度，减缓火势蔓延。然而，电池的表面温度下降，但电池内部可能仍在持续升温，仅采用灭火剂进行灭火，电池容易复燃。
4、因此，为了解决上述问题，有必要针对于新能源电池热失控的防护，开发一种灭火性能好、避免电池复燃的灭火组合物。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种灭火组合物及应用其的电池系统，该灭火组合物可以起到高效灭火、防止高温热源发生复燃的效果。
2、根据本专利技术的第一个方面，提供一种灭火组合物，包括灭火剂与温敏材料；灭火剂为具有含氟活性基的氟类灭火剂；温敏材料包括水凝胶聚合物，水凝胶聚合物为n-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物和/或其改性物；按照质量计算，灭火剂：温敏材料＝1～10:5。
3、在没有发生火情时，即外界环境温度低于
4、优选地，水凝胶聚合物的低临界溶解温度在70℃以上。温敏材料从液态转变为凝胶的温度范围被称为体积相转变温度(vptt)，在vptt中最低的温度值被称为低临界溶解温度(lcst，lower critical solution temperature)。一般的温敏材料的低临界溶解温度为40～60℃，而当选用低临界溶解温度为在70℃以上的温敏材料制备灭火组合物时，该温敏材料可与灭火剂的汽化灭火温度相搭配：当发生火情时，随着外界环境温度的上升，灭火组合物中的氟类灭火剂(汽化温度为50～90℃)会率先汽化，对火源进行灭火，接着温敏材料再以液态被释放到高温热源表面，并在高温热源表面转变为凝胶状物质，防止高温热源再次复燃。其次，该灭火组合物可以应用在动力电池热失控的安全防控中，动力电池的热失控温度一般为80～100℃，该热失控温度与温敏材料的低临界溶解温度相匹配：当动力电池发生热失控现象时，动力电池的温度高于温敏材料的低临界溶解温度，从而确保释放到动力电池表面的温敏材料能够发生相变，及时隔断火势蔓延，防止火势由单点着火迅速发展为整体着火，避免更多动力电池发生热失控现象。
5、优选地，水凝胶聚合物的低临界溶解温度为70～95℃。
6、优选地，温敏材料为水凝胶聚合物的水溶液，温敏材料中水凝胶聚合物的浓度不小于0.5wt％；且温敏材料满足：在95℃以上时，温敏材料的黏度≥4000mpa·s；在55℃以下，温敏材料的黏度≤1000mpa·s。选用不同浓度的水凝胶聚合物水溶液作为温敏材料，温敏材料的黏度也有所不同，随着水凝胶聚合物的浓度增大，温敏材料在相同条件下测得的黏度也随之增大。当温敏材料满足在55℃以下，黏度≤1000mpa·s的条件时，说明在55℃以下的温度里，温敏材料具有优秀的流动性，可以从顺利地被释放到高温热源表面，从而拓宽对高温热源的覆盖、粘附范围，并且吸收热源的热量、转变为凝胶状物质，其次温敏材料吸收了热源表面的热量，也可以避免热源进一步升温转变为火源。其次，当温敏材料在其低临界溶解温度以上时，已转变为凝胶状物质的温敏材料的黏度大于等于4000mpa·s，则此时温敏材料的流动性较差，可以较好地粘附在高温热源表面，不易从热源表面直接流失，从而有效隔绝空气与热源的接触，达到进一步降低火源复燃的可能性。
7、优选地，水凝胶聚合物为丙烯酸改性n-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物，丙烯酸改性n-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物的制备包括以下步骤：s1.配制得到ph为6.5～7.5的丙烯酸钠水溶液，丙烯酸钠水溶液中的丙烯酸钠含量为5wt％～15wt％；s2.将n-异丙基丙烯酰胺溶于水配成n-异丙基丙烯酰胺水溶液，n-异丙基丙烯酰胺水溶液中的n-异丙基丙烯酰胺含量为5wt％～15wt％；s3.按照丙烯酸钠：n-异丙基丙烯酰胺＝1.3：5～12的质量比取丙烯酸钠水溶液和n-异丙基丙烯酰胺水溶液，接着在惰性气氛的保护下，向n-异丙基丙烯酰胺水溶液中加入丙烯酸钠水溶液、交联剂、引发剂、交联促进剂，混合均匀，由此得到反应底液；s4.加热反应底液至75～95℃的温度，保温，制得水凝胶聚合物。
8、通过上述制备方法制得的水凝胶聚合物的化学结构中具有较多氢键，而当环境温度高于或等于lcst时，氢键遭到破坏，疏水基团的疏水缔合作用增强，水分子被排出，则水凝胶聚合物转变为凝胶态。采用上述方法制得的水凝胶聚合物作为温敏材料，令温敏材料与灭火剂相容性佳，相互不发生反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种灭火组合物，其特征在于，包括灭火剂与温敏材料；
2.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于：所述水凝胶聚合物的低临界溶解温度在70℃以上。
3.如权利要求2所述灭火组合物，其特征在于，所述温敏材料为所述水凝胶聚合物的水溶液，所述温敏材料中所述水凝胶聚合物的浓度不小于0.5wt％；
4.如权利要求1～3任一项所述灭火组合物，其特征在于，所述水凝胶聚合物为丙烯酸改性N-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物，所述丙烯酸改性N-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物的制备包括以下步骤：
5.如权利要求4所述灭火组合物，其特征在于：所述水凝胶聚合物的数均分子量为25～50万道尔顿。
6.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，所述氟类灭火剂包括全氟己酮、全氟丁基甲醚、甲基九氟丁醚、乙基九氟异丁基醚、五氟丁烷、十氟-3-甲氧基4-(三氟甲基)-戊烷中的至少一种。
7.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，还包括表面活性剂，所述表面活性剂包括氟碳表面活性剂、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、
8.如权利要求7所述灭火组合物，其特征在于：所述表面活性剂包括所述氟碳表面活性剂，所述氟碳表面活性剂包括C8类直链型氟碳表面活性剂。
9.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，还包括阻燃剂聚磷酸铵。
10.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括电池组与如权利要求1～7任一项所述灭火组合物。
...【技术特征摘要】
1.一种灭火组合物，其特征在于，包括灭火剂与温敏材料；
2.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于：所述水凝胶聚合物的低临界溶解温度在70℃以上。
3.如权利要求2所述灭火组合物，其特征在于，所述温敏材料为所述水凝胶聚合物的水溶液，所述温敏材料中所述水凝胶聚合物的浓度不小于0.5wt％；
4.如权利要求1～3任一项所述灭火组合物，其特征在于，所述水凝胶聚合物为丙烯酸改性n-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物，所述丙烯酸改性n-异丙基丙烯酰胺水凝胶聚合物的制备包括以下步骤：
5.如权利要求4所述灭火组合物，其特征在于：所述水凝胶聚合物的数均分子量为25～50万道尔顿。
6.如权利要求1所述灭火组合物，其特征在于，所述氟类灭火剂包括全氟己酮、全氟丁基甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：张长宇，刘涛，
申请(专利权)人：东莞澳中新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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