在一個日益以鋰電池驅動的世界,無可否認,我們通往電氣化未來的旅程將有各種電動車、電子產品,甚至是儲能系統相伴左右。電池使用量的激增既帶來了無數可能性,亦帶來了各種風險。我們著眼於電池安全的核心,探索其中的連鎖反應及有毒氣體排放,並透過我們的氣體分析解決方案提供早期檢測的能力。

鋰電池熱失控

熱失控就像賣座電影中卑鄙的反派角色,但我們有英雄,即氣體分析儀,來揭開詭秘。這些裝置是電池世界的偵探,幫助我們避免由熱失控反應引起的火災及有毒氣體暴露。這個過程無疑會涉及到測量熱失控來源附近的各種氣體。由於不同的環境下會釋放不同的氣體,類似 GT6000 Mobilis 這樣的加熱型多項氣體分析儀對於精確測量及辨識是必不可少。檢測的氣體包括一氧化碳、碳酸鹽、氟化氫等酸性氣體,以及各種揮發性有機化合物 (VOC)。

另一個典型的研究方向是電池氣體釋放。檢測氣體釋放對安全至關重要,因為氣體釋放預示著即將發生熱失控。檢測的指標包括氟化氫 (HF) 及碳酸鹽等氣體,通常閾值為 1 ppm。

鋰電池濫用及人員安全

熱失控及電池起火不僅是電池生產商關心的問題,也是英勇的急救人員與毫無戒心的電動車乘客關心的問題。 慶幸的是,我們有環境氣體分析儀 GT5000 Terra。它可在環境惡劣、濃度和溫度較低時,測量在暴露點的氣體。

電動車類型評定及電池安全

為保障乘客安全,與類型評定相關的法例得以實施,例如歐洲遵循的 ECE-R100 框架,它要求在熱失控反應期間保持安全的車內條件。在較低溫度下監測較低濃度的氣體,例如 HF、HCl、CO 及 VOC,令 GT5000 Terra 中的 FTIR 技術非常適合用於此類應用。

電池回收與製造

法規要求在新電池芯中使用可回收材料,因此,回收鋰電池無異於變廢為寶,意義重大。這不僅可以減少對原始材料可用性的依賴,亦可將報廢電池投入有意義的二次應用。氣體分析在破碎品及溶劑回收等過程中至關重要。當測量高濃度氣體時,作為加熱系統的 GT6000 Mobilis 提供了一種方法了解此類釋出煙霧的特徵。

回收不僅關乎環境,更關乎工人的福祉。GT5000 Terra 透過測量空氣中的溶劑及化合物,確保工人不會受到傷害。

鋰電池儲存安全

電池儲能系統 (BESS) 對於儲存風能或太陽能等可再生能源至關重要。作為一個「裝滿電池的容器」,BESS 的安全性必須得到保證 。例如,英國 NFPA 855 法規就要求進行早期和持續的氣體檢測,以避免氣體積聚。這可以透過連續監測排氣系統中的潛在釋放氣體來實現。對於這項任務,我們的 CEMS II e 連續排放監測系統具有無與倫比的優勢,因為該系統可以持續測量和識別多達 50 種氣體,包括氟化氫。

與電池相關的氣體檢測在物流及倉庫貯存同樣意義重大,在這方面,便攜式 GT6000 Mobilis 是測量潛在有害氣體的更合適解決方案。

想要更深入了解上述不同應用及氣體分析如何幫助這些應用嗎?我們建議閱讀這篇文章:氣體分析 – 電池安全測試的基石


 

多項氣體分析儀對電池安全的好處

使用多項氣體分析儀可獲得許多優勢。FTIR 技術提供了同一時間測量所有相關氣體的可能性,這大大節省了時間。用戶還可即時取得結果,從而了解這些危險情況的全貌。由於無需進行耗時且昂貴的單獨取樣及樣品處理,因此可以更快速地執行測量,收集及測量更多的樣本,從而可以對空氣品質進行更全面的調查。

GT5000 Terra 及 GT6000 Mobilis 氣體分析儀為不同的電池安全相關應用提供了理想的解決方案。最後重要的一點,這些多用途的便攜式儀器可用於設施的其他空氣品質及工業衛生相關任務或用於研發目的。

針對不同使用個案的解決方案

GT6000 Mobilis – 加熱型分析儀

  • 熱失控研究
  • 氣體釋放
  • 電池起火(研究)
  • 電池回收(破碎品及溶劑回收)
  • 物流及倉庫貯存的氣體檢測

GT5000 Terra – 環境分析儀

  • 電動車類型評定
  • 電池起火及人員安全(急救人員)
  • 電池回收(工人安全、工業衛生)

CEMS II e

  • 電池儲能系統 (BESS)