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專業(yè)知識
電池熱失控氣體檢測解決方案-深國安百科
一、行業(yè)背景：
目前傳統(tǒng)儲能電池系統(tǒng)生產(chǎn)工藝，通常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(xiàn)電池系統(tǒng)有更高的續(xù)航能力，但是如果電池數(shù)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(nèi)，運行工況復雜多變，時而高倍率，時而低倍率，容易造成產(chǎn)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(tǒng)的性能，嚴重時會引發(fā)熱失控，造成安全事故。
二、在電池熱失控的前期階段，電池內(nèi)部通常會產(chǎn)生一些可燃，有毒有害氣體。
1.氫氣(H2)
氫氣通常是電池熱失控過程中最常見的氣體。氫氣是由于電解質(zhì)在高溫下分解產(chǎn)生的，同時也可能與電極中的氫離子(H+)產(chǎn)生反應而產(chǎn)生。在熱失控過程中，氫氣會進一步加劇反應，導致更多的熱量和氣體產(chǎn)生。
2.二氧化碳(CO2)
二氧化碳通常是由于電極或電解質(zhì)的分解而產(chǎn)生。在熱失控過程中，二氧化碳會加劇反應，導致更多的熱量和氣體產(chǎn)生。
3.一氧化碳(CO)
一氧化碳通常是由于電極或電解質(zhì)的分解而產(chǎn)生。在熱失控過程中，一氧化碳會加劇反應，導致更多的熱量和氣體產(chǎn)生。一氧化碳是一種無色無味的有毒氣體，具有較高的爆炸性，容易引發(fā)火災和爆炸。
4.氧氣(O2)
氧氣通常是由于電解質(zhì)的分解而產(chǎn)生。在熱失控過程中，氧氣會進一步加劇反應，導致更多的熱量和氣體產(chǎn)生。
5.電解液(DEC、DMC、NMP)
電解液的主要成分為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸鋰、五氟化磷和氫氟酸。電解液是化學電池、電解電容等使用的介質(zhì)(有一定的腐蝕性)，為他們的正常工作提供離子。電池熱失控，爆炸失效階段，在反應發(fā)生過程中，充電態(tài)正極材料開始發(fā)生劇烈分解反應，電解液發(fā)生劇烈的氧化反應，瞬間釋放出大量的熱，產(chǎn)生高溫和大量氣體，發(fā)生燃燒爆炸。
三、儲能電池熱失控氣體檢測解決方案：
電池一般在熱失控時，內(nèi)部發(fā)生劇烈的放熱反應，產(chǎn)生大量的熱量和有毒可燃氣體，并有可能引發(fā)火災甚至爆炸。同時，有毒有害氣體也會對人們的生命安全造成威脅，進而造成較大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。為安全起見，深國安建議需要安裝氣體檢測儀進行實時監(jiān)測可燃氣體，或有毒有害氣體濃度成分情況，根據(jù)儲能電池的熱失控特性，設定相應的預警閥值，實現(xiàn)早期的探測和預警，防止電池火災進一步擴大。
四、儲能電池熱失控氣體檢測布設方案：
1.固定式氣體檢測儀+報警控制器主機
在儲能電池室現(xiàn)場環(huán)境安裝氣體檢測儀，報警控制器主機則安裝在值班室，可以通過報警控制器對氣體檢測儀進行控制及供電，氣體濃度超標都可自動進行報警及聯(lián)動報警器、風機、閥門等設備。通過報警控制器匯總管理，數(shù)據(jù)可直接上傳物聯(lián)網(wǎng)平臺，一人/多人進行管理平臺，報警信息也可發(fā)送給一人/多人。
2.固定式氣體檢測儀單機使用
傳統(tǒng)大多數(shù)固定式氣體檢測儀一般都自帶聲光報警功能，不需要外接任何聯(lián)動設備，也可以獨立單機(單點)安裝使用，一旦監(jiān)測氣體濃度超過設定的安全報警值時，就會智能聲光報警提示。不過注意固定式氣體檢測儀單機使用，需要搭配一個電源適配器。(如果項目預算有限的朋友，推薦可以選用該布設方案)
3.電池熱失控安全巡檢配置便攜式多合一氣體檢測儀
由于儲能電池現(xiàn)場可燃，有毒有害氣體泄漏環(huán)境存在很多不確定因素，傳統(tǒng)固定式氣體檢測儀只能定點監(jiān)測，無法覆蓋區(qū)域性局部對環(huán)境進行監(jiān)測，例如電解液DEC、DMC、NMP低濃度氣體泄漏的情況下，是無法能探測到的。所以，在儲能電池安全巡檢方面建議工作人員需要配置SGA-606便攜式多合一氣體檢測儀器，產(chǎn)品可以檢測NMP、DEC、DMC、H2、CO、VOC等6種氣體指標，標配帶溫濕度，大氣壓監(jiān)測功能。
SGA-606便攜式多合一氣體檢測儀使用方法簡單，只需一鍵開機，5秒內(nèi)即可實時對空氣中多種目標氣體在線監(jiān)測，當檢測氣體達到預設的安全報警值時，就會聲光震三級報警提示，其實測精度3%范圍內(nèi)。
