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儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

作者:傳感器技術創新
儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

儲能是指通過媒體或裝置把能量存儲起來,等需要時再釋放出來的過程,一般講到儲能,主要是指電能的儲存。其中,锂離子電池由于其具有循環壽命長、工作電壓高、能量密度高、自放電小等優點,成為電化學儲能的主力。

嚴格來講儲能本身不是新興的技術,但從産業角度來說卻是正處在起步、發展階段。

儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

縱觀近年,大陸儲能行業飛速發展,其中也蘊含着巨大的風險。據不完全統計,近十年來,全球共發生了超過30起電化學儲能電站安全事故,絕大部分發生于近5年,電化學儲能安全形勢不容樂觀。

盡管儲能電站起火的原因衆多,但電池本身的熱失控,以及電池子產品和系統的熱失控擴散,是行業目前關注的焦點。

氣體逸出是锂離子電池失控的主要表現之一。锂離子電池起火,會急速噴出大量的白色煙霧, 其主要成分為锂電池電解液的蒸氣或分解産物。在起火初期, 煙霧顔色差異是區分锂電池起火和常見火災最明顯的特征之一。

儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

锂離子電池熱失控後,分解出的可瓦斯體與空氣混合形成爆炸性混合氣體,遇锂電池噴射出的高溫顆粒,在局部空間會發生爆燃,導緻起火初期經常伴有爆炸聲響。而電解液本身是易燃溶劑,極易燃燒,這就是锂電池起火後會迅猛發展的原因,同時電池分解産生可瓦斯體(多為H2、CO),也會加劇燃燒。

目前技術上并沒有能夠保證锂電池不發生熱失控的方法,隻有能夠及時發現和預防锂電池熱失控的方法。我們可以通過氣體傳感器技術,根據儲能電池的熱失控特性,設定相應的預警閥值,實作早期的探測和預警,防止電池火災進一步擴大。

儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

锂電池具有能量密度高、重量輕、轉換效率高等特點,但同樣受易燃易爆、循環壽命差等條件限制。當電池過充過放、過熱、機械碰撞等内外部因素影響下,容易引起電池隔膜崩潰和内部短路,進而導緻熱失控。如果熱失控在電池模組内發生傳播,會導緻系統的火災事故的發生。

熱失控有别于着火,锂電池完全可以在無明火、無氧氣支援狀态下發生連鎖熱失控,氣體逸出是锂離子電池失控的主要表現之一。根據儲能電池的熱失控特性,我們可以通過氣體傳感器技術,設定相應的預警閥值,實作早期的探測和預警,防止電池火災進一步擴大。

儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用
儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

針對儲能電池熱失控,要堅持“早發現,早處置”的原則,對儲能艙内锂電池熱失控初級階級進行超前探測預警,将火災隐患撲滅在萌芽階段。作為專業的傳感器解決方案提供商,慧聞科技能夠為儲能安全監測提供煙霧傳感器子產品、MEMS可瓦斯體傳感器、一氧化碳傳感器、電池安全檢測子產品、電化學模組等多種傳感器及整體傳感器解決方案。

在相關項目現場的各區域安裝氣體報警監控裝置和系統,監控的資料進行集中管理和監控。可及時掌握各區域氣體洩漏的動态資訊,使得安全管理人員可以及時全面了解各區域氣體洩漏的動态,及時采取相應措施,達到将現場環境氣體濃度控制在安全範圍以内的目的。

儲能電池熱失控安全監測解決方案:氣體傳感器在儲能行業的應用

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