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電池熱失控氣體檢測解決方案

來源: 深圳市深國安電子科技有限公司    2023年05月26日 16:03  

行業了解:

目前傳統儲能電池系統生產工藝,一般都會聚集把多個電池模組焊接在一起來進行工作,從而實現電池系統有更高的續航能力,但是如果電池數目眾多,電池容量和功率較大,大量的電池緊密排列在一個空間內,運行工況復雜多變,時而高倍率,時而低倍率,容易造成產熱不均勻、溫度分布不均勻、電池間溫差較大等問題,導致部分電池的充放電性能、容量和壽命大打折扣,從而影響整個儲能系統的性能,嚴重時會引發熱失控,造成安全事故。

電池熱失控.jpg

電池熱失控氣體檢測解決方案以“早發現、早處置“為原則,對儲能艙內鋰電池熱失控初級階級進行超前探測預警。將火災撲滅在萌芽階段。


1 內部熱失控階段

由于內部短路、外部加熱,或者電池自身在大電流充放電時自身發熱,在冷卻系統沒有正常工作下,電池內部溫度升高到90℃~100℃左右,鋰鹽LiPF6開始分解,在充電工況下異常活躍,導致表面的SEI膜分解,嵌入石墨的鋰離子與電解液、黏結劑會發生反應,進一步把電池溫度推高到150℃,此溫度下負極開始與電解液反應,進一步催化有機溶劑發生分解反應等。

2.電池鼓包階段

當電池溫度達到200℃之上時,正極材料分解,釋放出大量熱和氣體,持續升溫。250-350℃嵌鋰態負極開始與電解液發生反應。

電池熱失控1.jpg

3.電池熱失控,爆炸失效階段

在反應發生過程中,充電態正極材料開始發生劇烈分解反應,電解液發生劇烈的氧化反應,瞬間釋放出大量的熱,產生高溫和大量氣體,發生燃燒爆炸。

電池熱失控氣體檢測解決方案:

雖然目前技術上并沒有能夠保證鋰電池不發生熱失控的方法,只能及時發現和預防鋰電池熱失控氣體安全隱患加以防范!那么我們可以通過安裝氣體檢測儀進行實時監測可燃氣體,或有毒有害氣體濃度成分情況,根據儲能電池的熱失控特性,設定相應的預警閥值,實現早期的探測和預警,防止電池火災進一步擴大。

熱失控.jpg

      鋰離子電池在熱失控后從電池內部都釋放出哪些氣體。當然,由于每種電池的組成、結果、化學狀態都存在差異,釋放出來的氣體各有差異。通常,這些氣體都是可燃的,當熱失控造成電池內部溫度快速上升到一定程度,就有可能觸發燃燒。這里以一個40Ah NCM/C軟包電池為例說明,它的電解液為LiPF6/EMC/DEC/EC。在充滿電的情況下,通過針刺出發熱失控,從而采集分析釋放的氣體成分。分析結果顯示,釋放出來的氣體成分主要包括:

·EMC:碳酸甲酯乙基酯、DEC:碳酸二乙酯、 EC:碳酸乙烯酯、Benzene:苯、Toluene:甲苯、Styrene:苯乙烯、Biphenyl:聯苯、 CO:一氧化碳、 COS:硫化碳酰、 HF:氟化氫

上述這些物質中,有些是氣體,有些是揮發的液體。前三種物質是電解液本身揮發出來的,后面幾種物質都是在熱失控過程中形成的新物質。上面所有物質都已具有一定毒性的,在一定溫度下都是可燃的。

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SGA-502/504/506系列固定式多合一氣體檢測儀是深國安運用十多年氣體檢測儀生產經驗,專門針對多組合氣體檢測需求所研發生產的一款多參數氣體檢測儀表;產品可根據客戶需要任意搭配1-6種氣體組合,氣體種類不限,檢測量程不限,采樣方式不限;12-30V供電,24小時在線監測,超標自動聲光報警,還可通過內置繼電器自動聯動設備,排除險情;并支持4-20mA電流信號或RS485數字信號遠傳,溫濕度、顆粒物檢測功能選配;SGA-502/504/506系列氣體檢測儀采用深國安典型的家族式“盾形”外觀設計, GB50493-2019《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》研發生產,并取得相關的CPA型式批準證書、國家防爆證、國際SIL認證、第三方計量證書和多項證書;

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  SGA-502/504/506系列多合一氣體檢測儀采用工業級鋁合金防爆外殼,堅固耐用;2.4英寸超大屏幕,顯示目標氣體、濃度、單位、指示燈工作狀態等各項參數;中英文、繁體,操作界面,適合所有人群;強大聲光報警功能,三級報警點自由設置,當氣體濃度超標時,自動發出85dB以上的報警聲響。同時支持一鍵消音;強大的數據存儲功能,客戶可通過有線或無線連接,將數據打印或導出;國外進口芯片,精度高、穩定性強、誤差率低;多種信號傳輸,兼容90%以上廠家的氣體報警控制器、PLC、DCS、DDC等上位機系統;全量程溫濕度補償,32位納米級微處理器+24位超高ADC采集芯片,確保產品在長期運行過程的數據穩定;


◆資質齊全、廠家直銷

深國安先后獲得100多項國家專*和榮譽證書,包括ISO9001質量管理體系認證、ISO14001環境管理體系認證、CPA型式批準證書、國家防爆證、實用新型專*、外觀專*、CE證書、ROHS證書、國家檢測報告、第三方計量校準證書、軟件企業認證證書、中國儀器儀表會員單位、質量.服務.信譽AAA企業、高新杯科技小巨人獎、中國綠色環保名優企業、CCEP環保證等



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