新型凝胶泡沫抑制锂离子电池火灾效能研究

为高效抑制锂离子电池火灾,基于其火灾燃烧特点,开展新型凝胶泡沫的研制及其抑制锂离子电池火灾效能研究。首先,采用Waring-Blender法优选复配发泡剂;其次,测试胶凝剂与交联剂不同浓度时的胶凝时间;然后,确定凝胶泡沫的组分配方并评价其热稳定性;最后,采用自主设计的灭火装置对18650型锂离子电池组进行灭火实验。研究表明:凝胶泡沫材料的最佳配方为“总质量浓度为0.4%的活性剂组合(D∶B=9∶1)为发泡剂,质量浓度为0.3%的J1为胶凝剂,质量浓度为0.7%的J2为交联剂”;凝胶泡沫材料黏度为2652 mPa·s,析液半衰期超过24 h,综合值达到1140630;凝胶泡沫热稳定性能显著,恒温180℃加热10~25 min情况下含水率为92.84%~32.04%;施加凝胶泡沫灭火剂3 s内可熄灭明火,20 s内最大降温359.3℃且平均降温速率为18.1℃/s,有效降低CO和CO 2浓度分别达到48.10%和82.75%。