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“固態(tài)電池”真的要來了？氣體隱患也得重視！
發(fā)布時間：2025-04-03
全固態(tài)電池趨勢明確
硫化物路線潛力值得關(guān)注
隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向復(fù)蘇，新技術(shù)的應(yīng)用有望進(jìn)一步增強(qiáng)行業(yè)的增長趨勢。全固態(tài)電池作為一項被產(chǎn)業(yè)和政策選中的新技術(shù)方向，其能量密度更高、安全性更好，吸引了業(yè)界的高度關(guān)注和大量投資。
固態(tài)電池具有高能量密度和高安全性的顯著優(yōu)勢，成為下一代高性能鋰電池。
從性能對比來看，理論上，固態(tài)電池在離子電導(dǎo)率、能量密度、耐高壓、耐高溫、循環(huán)壽命等各項指標(biāo)均優(yōu)于液態(tài)電池，兼顧了傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池?zé)o法兼顧的高能量密度和高安全特性，成為電動汽車的理想電池。
圖片根據(jù)不同的電解質(zhì)類型，固態(tài)電池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三種技術(shù)路線：
與氧化物、聚合物等電解質(zhì)相比，硫化物電解質(zhì)具有較高的鋰離子電導(dǎo)率(室溫離子電導(dǎo)率10-3~10-2 S/cm)，其離子電導(dǎo)率最接近液態(tài)電解質(zhì)；
同時由于硫化物材料質(zhì)地柔軟，易于機(jī)械加工，適合批量制備成高致密度的電解質(zhì)膜，而且在制備電極時，能夠與活性材料保持良好的接觸，因此被選為固態(tài)電池電解質(zhì)材料的潛力最大。
目前包括Solid Power、豐田、松下電池、三星 SDI等海外企業(yè)，均選擇硫化物路線研發(fā)全固態(tài)；國內(nèi)來看，包括寧德時代、億緯鋰能、國軒高科、蜂巢能源、廣汽等企業(yè)也錨定了硫化物路線。
正視氣體安全隱患
H2S有毒氣體微量
與傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)相比，硫化物固態(tài)電解質(zhì)可以在室溫下提供足夠高的離子電導(dǎo)率，從而提高電池的整體性能。然而，在制備工藝層面，硫化物固態(tài)電池的工藝比較復(fù)雜，且硫化物容易與空氣中的水、氧氣極易發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫劇毒氣體，所以要對其進(jìn)行監(jiān)測管理。
為何要檢測
微量（ppm）級別的硫化氫泄漏？
1
硫化物固態(tài)電池——品控
質(zhì)量保證在任何行業(yè)中都是至關(guān)重要的，硫化物全固態(tài)電池在制備工藝層面，電解質(zhì)容易被氧化/水解產(chǎn)生有毒的H2S等氣體，氣密性是電池性能和壽命關(guān)鍵，微小的氣體泄漏表明工藝出現(xiàn)紕漏，進(jìn)一步影響固態(tài)電池的性能，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)安全事故。
因此在硫化物固態(tài)電池制備工藝，現(xiàn)場安裝硫化氫氣體檢測儀很重要，利用高精度的氣體流量傳感器對電池內(nèi)部或外部的微小泄漏氣體進(jìn)行精確測量，智能檢測泄漏的低濃度H2S氣體，保障制備工藝的高質(zhì)量運(yùn)行和可重復(fù)性。
2
H2S微量泄漏——安全
在硫化物固態(tài)電池的生產(chǎn)過程中，電解質(zhì)硫化物容易與空氣中的水、氧氣極易發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫劇毒氣體，而硫化氫的管理濃度是極低的1ppm。
微量的硫化氫泄漏就容易造成環(huán)境污染和人員中毒事件：
環(huán)境污染和人員傷害風(fēng)險：在硫化物固態(tài)電池的生產(chǎn)過程中，可能會使用到易燃、易爆、易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，以及有毒的硫化氫氣體。這些物質(zhì)的泄露容易造成環(huán)境污染和人員傷亡，提高工況的危險性。
潛在的安全問題：硫化物全固態(tài)電池的安全性在很大程度上取決于正極材料和固態(tài)電解質(zhì)之間的熱化學(xué)反應(yīng)。潛在的安全問題包括正極釋氧及其引起的氧化還原放熱反應(yīng)、負(fù)極鋰枝晶生長導(dǎo)致的內(nèi)短路，以及固態(tài)電解質(zhì)被氧化/水解產(chǎn)生有毒、可爆燃的SO2、H2S等氣體。
通過氣體檢測儀對硫化氫進(jìn)行準(zhǔn)確、及時的檢測，能夠在危險情況發(fā)生時及時采取措施；
理研計器硫化氫氣體
H2S微量監(jiān)測
對于硫化物固體電解質(zhì)，與水反應(yīng)時存在產(chǎn)生有毒硫化氫氣體的風(fēng)險，這也是硫化物類型的全固態(tài)電池的一個危害，在使用中如果發(fā)生了安全事故，導(dǎo)致硫化氫氣體的產(chǎn)生，將帶來更大的危害。
因此，必須采取嚴(yán)格的氣體安全檢測措施，以防止危險氣體泄漏造成安全風(fēng)險，是目前固態(tài)電池生產(chǎn)企業(yè)必須要做的一項重要措施！
理研計器作為行業(yè)內(nèi)專業(yè)的氣體檢測儀生產(chǎn)制造廠商，一直關(guān)注半導(dǎo)體制造行業(yè)的安全發(fā)展，以“為人們營造安全的工作環(huán)境”為使命，針對用戶遇到的各種問題，提供合理的解決方案，不斷升級產(chǎn)品功能，優(yōu)化系統(tǒng)。
理研計器硫化氫GD-70D氣體檢測儀，搭載恒電位電解原理傳感器ES(M,U)-237iF(H2S)，可檢測H2S氣體范圍：0-1ppm、0-3ppm、0-30ppm，適用于對特定場所進(jìn)行長期的氣體監(jiān)測，品控/安全兩手抓！
1??傳感器的性能--重復(fù)特性和響應(yīng)性
使用硫化氫0.48ppm、1.6ppm、16ppm氣體反復(fù)接觸測試?yán)硌杏嬈髁蚧瘹鋫鞲衅鱁S(M,U)-237iF(H2S)3次時，它的氣體響應(yīng)：即使反復(fù)接觸H2S氣體，也能表現(xiàn)出非常好的再現(xiàn)性，響應(yīng)時間T90（90%響應(yīng)）：0-1ppm在55秒內(nèi)，0-3ppm和0-30ppm在30秒內(nèi)。
2??傳感器的性能--線性
理研計器硫化氫傳感器ES(M,U)-237iF(H2S)指示值具有良好的線性關(guān)系；
3??傳感器的性能--時間特性
理研計器實驗室約14個月的經(jīng)時試驗結(jié)果如圖所示，輸出變動在30%以內(nèi)
4??傳感器的性能—干擾性
GD-70D氣體檢測儀適用于各種環(huán)境中的危險氣體濃度和泄漏檢測
● 實時在線檢測及現(xiàn)場聲光報警；
● 對危險現(xiàn)場的作業(yè)安全起到了預(yù)警作用；
● 具有信號穩(wěn)定，精度高，重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)；
● 可以同時實現(xiàn)現(xiàn)場報警和遠(yuǎn)程監(jiān)控，報警功能；
通過完全共享傳感器單元，只需更換傳感器單元即可改變可燃?xì)怏w、毒性氣體.氧氣等檢測對象氣體!
畫面顯示易于識別
畫面大，易于辨識畫面上顯示的濃度、氣體名稱等。另外，利用數(shù)值顯示濃度，利用濃度條顯示濃度水平，可一目了然地確認(rèn)信息。
多功能傳感器單元
在傳感器單元上內(nèi)置CPU，隨時管理傳感器信息，可把握運(yùn)行信息(調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù))。將運(yùn)行信息記錄到存儲器中，可望進(jìn)行順利的分析。
配備流量自動控制
將吸入本體的檢測對象氣體的流量自動控制到規(guī)定流量，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的氣體檢測。
可配備熱分解組件
與熱分解組件PLU-70組合，可檢測TEOS、NF3等氣體。
支持多種通信方式
1
模擬4~20mA DC方式
利用一般儀表信號(4 ~ 20mA DC)輸出氣體濃度數(shù)據(jù)，能夠構(gòu)建有通用性的系統(tǒng)；
2
DC電力線運(yùn)載方式
將檢測部的電源與線路作為通信線路利用，因此可利用同一配線。能夠進(jìn)行節(jié)省配線的施工；
3
Ethernet方式
使用POE HUB，能夠用LAN電纜供電。可大幅削減施工成本。另外，還可用Web瀏覽器確認(rèn)檢測部的運(yùn)行狀況等；
能夠高密度安裝
并聯(lián)2臺以上的本體時，可靠近到最小5mm(推薦10mm以上)的間距，能夠進(jìn)行節(jié)約空間的安裝。
可檢測氣體豐富
總之，硫化物固態(tài)電池生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生有毒的硫化氫，有毒氣體的泄漏容易造成環(huán)境污染和人員傷亡，提高工況的危險性，所以必須進(jìn)行氣體檢測，以防止泄漏造成氣體安全風(fēng)險。
安全生產(chǎn)是關(guān)系人民群眾生命財產(chǎn)安全的大事，是經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展的標(biāo)志。在生產(chǎn)過程中，通過安裝氣體檢測報警裝置，時刻檢測有毒有害氣體泄漏濃度，將風(fēng)險隱患控制在源頭。
理研計器本著安全可靠、可持續(xù)發(fā)展的原則，設(shè)計、提供氣體探測解決方案，基于專業(yè)的技術(shù)和雄厚的行業(yè)知識不斷發(fā)展產(chǎn)品體系，拓展應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)范疇。
今天，理研計器氣體安全方面解決方案已遍及全球，為更多的企業(yè)和作業(yè)者提供安全保護(hù)。從定制化解決方案到專業(yè)全面的培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)，理研計器為您提供更完善更智能的安全方面解決方案！
理研計器(Riken Keiki)以客戶需求為核心，認(rèn)真傾聽用戶的聲音、深度剖析市場，融合自身技術(shù)優(yōu)勢，不斷優(yōu)化解決方案。憑借技術(shù)優(yōu)勢和豐富的行業(yè)經(jīng)驗為客戶提供個性化增值服務(wù)。
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