鋰離子電池安全對策
近年來，鋰離子電池性能和容量等不斷提升，其用途范圍也隨之不斷擴大，例如大型儲能系統、數據中心的備用電源裝置、電動汽車、次世代出行、家電、移動設備等。
鋰離子電池在性能提升和用途擴大給社會帶來巨大貢獻的同時，其存在的弊端也不容忽視，如電池發熱，起火等事故也頻發不斷。
鋰離子電池的危險性
鋰離子電池（LIB）在使用和保管或是運輸過程中，如果受到外部過載（過充或短路、震動、沖擊、高低溫等）作用時，
會發生以下現象。
- 內壓上升導致內部氣體泄漏
- 電解液泄漏
- 電解液發生熱分解反應等
- 熱失控＊
＊ 所謂熱失控，指鋰離子電池（LIB）在充放電等情況下產生的熱量導致內部溫度上升，進而致使電池失控的現象。
這些問題均是由于鋰離子電池（LIB）內部的電解質受到高溫、壓力等外力作用急速發熱而引起的。這甚至可能會導致起火、爆炸等重大事故。
過熱·冒煙
熱失控引起的爆炸?火災
鋰離子電池出現異常時
產生的氣體成分
鋰離子電池（LIB）發生異常時，其產生的氣體主要成分除了氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）以外，還存在烴類VOC氣體（EMC、DMC、ECD等※）。
這些烴類VOC氣體通常被認為是LIB電解液中的有機溶劑或者為其熱分解物。
一旦鋰離子電池異常發熱樹脂材質部件和電解液就會開始熱分解。
隨著內部溫度的上升，會產生各種各樣的氣體逸散出來。
常溫～約120℃
- EMC:(Ethyl Methyl Carbonate)
- DMC:(Dimethyl Carbonate)
- DEC:(Diethyl Carbonate)
- EC: (Ethyl Carbonate)
等
約120℃～
- H2O: (Water)
- CO2:(Carbon Dioxide)
- HF:(Hydrogen Fluoride)
- H2: (Hydrogen)
- CO:(Carbon Monoxide)
等
約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)
可對鋰離子電池安全對策
做出貢獻的氣體傳感器
氣體傳感器被寄予厚望的LIB安全對策
應用實例
大量使用鋰離子電池的大型設備或機器，一旦因鋰離子電池引發事故，其損失之大可想而知。通過將不同類型的氣體傳感器靈活運用到使用LIB的設備中，可早期預知LIB的異常狀態，及時采取措施從而將損害降至最低。
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產業用、商用ESS(蓄電池)
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UPS(大型備用電源)
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LIB制造工廠
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產業機器
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家用和民用蓄電池
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EV(電動汽車)
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通信基站和數據中心
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商業·事業設施
為強化LIB安全做出貢獻的
氣體傳感器使用案例
費加羅技研的小型長壽命高靈敏度和高可靠性氣體傳感器在安保領域享有很高的評價，已經廣泛應用在各種鋰離子電池的監測系統中。
N公司的事例
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1. 氣體檢測功能
- 隨時監測，長時間不需要更換傳感器
- 采用獨立算法
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2. 外部通信功能（界面輸出）
- 支持IEC62933-5-2、JIS C 4441
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3. 結構緊湊
- 50(W) x 78(H) x 100(D) mm, 250g以下
- 可安裝在DIN軌道上
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4. 遠程通信功能
- RS-485(有線)/
920mhz頻帶Multi Hop(無線)
- RS-485(有線)/
詳情請參考該公司網站
https://nissin.jp/news/240425/
https://nissin.jp/product/kankyo_sensor/index.html
