LU603003B1

LU603003B1 - Gel-type water-based fire extinguishing agent specially designed for lithium batteries with low conductivity and high stability and its preparation method

Info

Publication number: LU603003B1
Application number: LU603003A
Authority: LU
Inventors: Dingfei Wang; Dawei Zheng; Dajun Liu; Hao Wang; Wei Su
Original assignee: Zhongke Yongan Anhui Tech Co Ltd
Priority date: 2025-08-25
Filing date: 2025-08-25
Publication date: 2026-02-25

Claims

BORER AY LU603003

1. Fin gelartiges, wasserbasiertes Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität, speziell für Lithium-Ionen-Batterien, das sich durch die folgenden Gewichtsanteile der Rohstoffe auszeichnet: 1 bis 3 Teile modifiziertes Nano-Siliziumdioxid-Aerogel; 1 bis 3 Teile Nano-Aluminiumhydroxid; 1 bis 3 Teile Trimethylphosphat; 20 bis 35 Teile Emulgator OP-10; 10 bis 15 Teile Frostschutzmittel; 0,5 bis 1,5 Teile Fluorkohlenstoff-Tensid; 0,5 bis 1,5 Teile antibakterielles Mittel Phenoxyethanol; 0,5 bis 2 Teile Schaumstabilisator; 0,3 bis 1,5 Teile Xanthan; 0,1 bis 0,8 Teile Calciumlactat; 0,5 bis 2 Teile Bentonit; 0,5 bis 2 Teile Glimmer; 0,1 bis 1 Teile Regulierungsmittel; 40 bis 60 Teile entionisiertes Wasser.

2. Fin spezielles gelartiges wasserbasiertes Löschmittel für Lithiumbatterien mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Nano-Siliciumdioxid-Aerogel die folgenden Rohstoffe in Gewichtsanteilen enthält: 10 bis 20 Teile Ethylorthosilikat; 60 bis 100 Teile Ethanol; 10 bis 20 Teile entionisiertes Wasser; 0,5 bıs 1,5 Teile Salzsäure; 0,5 bis 1,5 Teile Ammoniakwasser; 2 bis 6 Teile Methyltriethoxysilan; 1 bis 3 Teile 3-(Dioxophosphomethylamino)propyltriethoxysilan; wobei die Salzsäurekonzentration 0,01 mol/l beträgt und der Volumenanteil des Ammoniakwassers 25 % beträgt.

3. Fin spezielles gelartiges wasserbasiertes Loschmittel f ü r Lithiumbatterien mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Emulgator OP-10 Octylphenol-Polyoxyethylenether ist; das Frostschutzmittel aus Ethylenglykol und Glycerin in einem Massenverhältnis von 2:1 bis 1:1 gemischt ist; das Fluorkohlenstoff-Tensid aus einer Mischung aus 1

BUR EEK AS LU603003 Kaliumhexafluorhexylsulfat und einem Tensid vom Typ Perfluoralkylcarboxylat im Massenverhältnis von 1:2 bis 1:3 besteht; das Bakterienhemmer Phenoxyethanol ist; das ~~ Regulierungsmittel eine Mischung aus Triethanolamin und Natriumhydroxidlösung im Massenverhältnis von 2:1 bis 3:1 ist.

4. Ein gelartiges, wasserbasiertes Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell für Lithiumbatterien gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung des modifizierten Nano-Silictumdioxid-Aerogels die folgenden Schritte umfasst: (1) Ethylorthosilikat wird mit Ethanol gleichmäßig gemischt, dann werden deionisiertes Wasser und Salzsäure hinzugef ü gt und ger U hrt, um eine Hydrolysereaktion durchzuf ü hren und ein transparentes Sol zu bilden; (2) Langsames Tropfen von Ammoniakwasser ın das transparente Sol unter weiterem R ü hren; (3) Nacheinander Methyltriethoxysilan und 3-(Dioxophosphomethylamino)propyltriethoxysilan hinzuf ü gen. (4) Das Reaktionsprodukt wird gealtert und anschließend mehrfach mit Ethanol gesp ü It, um das Lösungsmittel zu entfernen. (5) Trocknen, um ein trockenes Gel zu erhalten. (6) Das trockene Gel wird einer Wärmebehandlung unterzogen, um ein modifiziertes Nano-Silica-Aerogel mit stabiler Struktur und synergistischer Regulierung der Oberflächenfunktionsgruppen zu erhalten.

5. Ein gelartiges wasserbasiertes Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell f ü r Lithiumbatterien gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 2

BORER AY LU603003 dass die Temperatur der Hydrolysereaktion in Schritt (1) 25 bis 35 ° C beträgt, die Reaktionszeit 30 bis 60 Minuten und der pH-Wert 2,5 bis 3,5; der pH-Wert der Polymerisationsreaktion in Schritt (2) 8 bis 9 beträgt und die Reaktionszeit 1 bis 2 Stunden; die Temperatur der Oberflächenmodifizierungsreaktion in Schritt (3) 20 bis ° C beträgt, die Reaktionszeit 2 bis 4 Stunden beträgt; die Trocknungstemperatur in Schritt (5) 50 bis 80 ° C beträgt, die Trocknungszeit 12 bis 24 Stunden beträgt; die Wärmebehandlungstemperatur in Schritt (6) 600 bis 800 ° C beträgt, die Warmhaltezeit 1 bis 3 Stunden betragt.

6. Verfahren zur Herstellung eines gelartigen wasserbasierten Loschmittels mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell f ü r Lithiumbatterien, wobei das gelartige wasserbasierte Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell für Lithiumbatterien gemäß einem der Anspr ü che 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: S1: Modifiziertes Nano-Siliziumdioxid-Aerogel und Nano-Aluminiumhydroxid werden in entionisiertes Wasser gegeben und unter R ü hren gleichmäßig verteilt, um eine erste Dispersionslösung zu bilden; S2: Gleichmäßiges Mischen von Trimethylphosphat mit dem Emulgator OP-10 und Zugabe zur ersten Dispersionsfl ü ssigkeit unter weiterem R ü hren, um ein emulgiertes Fl ü ssigkeitssystem zu bilden; S3: Zugabe von Frostschutzmittel, Fluorkohlenstoff-Tensid, dem Bakterienhemmer Phenoxyethanol und einem Schaumstabilisator zur Emulsion, R ü hren und Mischen, um eine gleichmäßige Hauptsystemfl ü ssigkeit zu bilden; S4: Xanthan und Calciumlactat werden zur Hauptfl ü ssigkeit gegeben, langsam 3

BORER AY LU603003 wird ein Regulierungsmittel hinzugef ü gt, um den pH-Wert anzupassen, und unter ständigem R ü hren wird die Gelstruktur gebildet. S5: Nach der Gelbildung Bentonit und Glimmer hinzuf ü gen und gut vermischen, um die Stabilität und Haftfähigkeit des Systems zu verbessern. S6: Deionisiertes Wasser hinzuf ü gen, erneut gleichmäßig mischen, um ein gelartiges, wasserbasiertes Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell f ü r Lithium-Batterien zu erhalten.

7. Gemäß Anspruch 6 ist das gelartige wasserbasierte Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell f ü r Lithiumbatterien dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur zur Bildung der ersten Dispersionsfl ü ssigkeit in Schritt S1 25 bis 35 ° C beträgt.

8. Gemäß Anspruch 6 ein gelartiges, wasserbasiertes Löschmittel mit niedriger Leitfähigkeit und hoher Stabilität speziell f ü r Lithiumbatterien, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert bei der Gelbildung in Schritt S4 zwischen 6,5 und 7,5 liegt. 4