锂离子电池安全对策/气体传感器的领军企业费加罗技研

锂离子电池安全对策

近年来，锂离子电池性能和容量等不断提升，其用途范围也随之不断扩大，例如大型储能系统、数据中心的备用电源装置、电动汽车、次世代出行、家电、移动设备等。
锂离子电池在性能提升和用途扩大给社会带来巨大贡献的同时，其存在的弊端也不容忽视，如电池发热，起火等事故也频发不断。

锂离子电池的危险性

The dangers of LIB

锂离子电池（LIB）在使用和保管或是运输过程中，如果受到外部过载（过充或短路、震动、冲击、高低温等）作用时，
会发生以下现象。

  • 内压上升导致内部气体泄漏
  • 电解液泄漏
  • 电解液发生热分解反应等
  • 热失控＊

＊ 所谓热失控，指锂离子电池（LIB）在充放电等情况下产生的热量导致内部温度上升，进而致使电池失控的现象。

这些问题均是由于锂离子电池（LIB）内部的电解质受到高温、压力等外力作用急速发热而引起的。这甚至可能会导致起火、爆炸等重大事故。

过热·冒烟

热失控引起的爆炸・火灾

锂离子电池出现异常时
产生的气体成分

Gases generated during abnormal conditions

锂离子电池（LIB）发生异常时，其产生的气体主要成分除了氢气（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）以外，还存在烃类VOC气体（EMC、DMC、ECD等※）。
这些烃类VOC气体通常被认为是LIB电解液中的有机溶剂或者为其热分解物。

一旦锂离子电池异常发热树脂材质部件和电解液就会开始热分解。
随着内部温度的上升，会产生各种各样的气体逸散出来。

常温～约120℃

  • EMC:(Ethyl Methyl Carbonate)
  • DMC:(Dimethyl Carbonate)
  • DEC:(Diethyl Carbonate)
  • EC: (Ethyl Carbonate)

等

约120℃～

  • H2O: (Water)
  • CO2:(Carbon Dioxide)
  • HF:(Hydrogen Fluoride)
  • H2: (Hydrogen)
  • CO:(Carbon Monoxide)

等

约150℃～

  • H2: (Hydrogen)
  • CO: (Carbon Monoxide)
  • CH4: (Methane)
  • C2H4: (Ethylene)
  • C2H5: (Ethyl Radical)
  • CO2: (Carbon Dioxide)

等

※ EMC : 碳酸甲乙酯 (Ethyl Methyl Carbonate)、 DEC : 碳酸二甲酯 (Diethyl Carbonate)
DMC : 碳酸二乙酯 (Dimethyl Carbonate)、 EC ： 碳酸乙酯 (Ethyl Carbonate)

可对锂离子电池安全对策
做出贡献的气体传感器

Product Line up

费加罗气体传感器的特点是，尺寸小、寿命长、灵敏度高且可靠性很高、价格低廉、拥有丰富的市场应用实绩，正在锂离子电池的各种应用场景中不断拓展使用范围。

氢气(H2) 传感器

一氧化碳（CO）传感器

甲烷（CH4）传感器

TGS2611

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HC类（丙烷､丁烷）传感器

TGS2612

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VOC传感器

TGS2620

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二氧化碳（CO2）传感器

CDM7162

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气体传感器被寄予厚望的LIB安全对策
应用实例

Application examples

大量使用锂离子电池的大型设备或机器，一旦因锂离子电池引发事故，其损失之大可想而知。通过将不同类型的气体传感器灵活运用到使用LIB的设备中，可早期预知LIB的异常状态，及时采取措施从而将损害降至最低。

  • 产业用、商用ESS(蓄电池)

  • UPS(大型备用电源)

  • LIB制造工厂

  • 产业机器

  • 家用和民用蓄电池

  • EV(电动汽车)

  • 通信基站和数据中心

  • 商业·事业设施

为强化LIB安全做出贡献的
气体传感器使用案例

example

费加罗技研的小型长寿命高灵敏度和高可靠性气体传感器在安保领域享有很高的评价，已经广泛应用在各种锂离子电池的监测系统中。

N公司的事例复合环境传感器MES-92/93

  1. 1. 气体检测功能

    • 随时监测，长时间不需要更换传感器
    • 采用独立算法

  2. 2. 外部通信功能（界面输出）

    • 支持IEC62933-5-2、JIS C 4441

  3. 3. 结构紧凑

    • 50(W) x 78(H) x 100(D) mm, 250g以下
    • 可安装在DIN轨道上

  4. 4. 远程通信功能

    • RS-485(有线)/
      920mhz频带Multi Hop(无线)

详情请参考该公司网站
https://nissin.jp/news/240425/
https://nissin.jp/product/kankyo_sensor/index.html

费加罗传感科技（上海）有限公司
021-6253-1501
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