電池製造及儲存場所的氣體監測方案
隨著新能源汽車市場的持續增長,動力蓄電池的安全性已成為業界關注的焦點。磷酸鐵鋰(LFP)和三元鋰(NCM/NCA)電池作為當前兩大主流技術路線,其熱失控特性存在顯著差異,因此需要採取差異化的監測策略,以實現精準預警和有效防控。
磷酸鐵鋰電池以其優異的熱穩定性而聞名,熱失控的觸發溫度通常在200℃以上。此類電池主要釋放氫氣(約50-70% v/v),並伴隨著煙塵的早期釋放。研究顯示,氫氣是磷酸鐵鋰電池在熱失控時最早釋放的氣體,其檢測時間比電池模組出現濃煙的時間早約12分鐘。透過高靈敏度的氫氣感測器進行即時監測,並結合熱管理系統進行降溫處置,可以有效延緩熱蔓延,實現無煙無火的早期預警。
相較之下,三元鋰電池因其高活性鎳鈷錳材料的特性,熱失控的觸發溫度低至150-200℃。在反應過程中,會釋放多種氣體,包括氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及乙烯等,並伴隨著壓力驟升及顆粒物的爆發。三元鋰電池的熱失控過程可分為四個階段:溫升、電解液蒸發、氣體釋放及壓力峰值檢測,最後是冷卻後的毒性氣體警示。透過多維度參數的同步監測,特別是對電解液溶劑蒸氣的精確檢測,可以更早地發現異常情況,為應對處置提供更多時間。
磷酸鐵鋰(LFP)電池場所
在磷酸鐵鋰電池的環境中,建議使用 H2Scan HY-ALERTA 5021氫氣檢測器,該設備可持續、即時地測量氫氣濃度。此檢測器專門對氫氣響應,不受其他氣體的干擾。其固態感測元件無需耗材,專為電池環境設計,無需維護或參考氣體,體積小巧,易於安裝,且無需定期校正。
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三元鋰電池場所
針對三元鋰電池的電解液洩漏安全風險,建議使用專門監測DMC(碳酸二甲醯) 電解液蒸氣濃度的設備:
1. Gasboard 3901 DMC蒸氣濃度NDIR分析儀:該儀器具有高精度和穩定性,測量範圍為0–10000 ppm,回應速度快,抗干擾能力強,適用於新能源汽車的電池製造和儲存場所的集氣管流及環境監測。
2. ATRS-1050 DMC感測器:該小型感測器提供極早期的預警,並能有效支持多級防控策略的執行。其尺寸為 L70*W60*H19.5(mm)。
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Gasboard 3901 DMC分析儀 ATRS-1050 DMC 檢測器