“固態(tài)電池”真的要來了？氣體隱患也得重視！

全固態(tài)電池趨勢明確
硫化物路線潛力值得關注

隨著鋰離子電池產業(yè)鏈逐步走向復蘇，新技術的應用有望進一步增強行業(yè)的增長趨勢。全固態(tài)電池作為一項被產業(yè)和政策選中的新技術方向，其能量密度更高、安全性更好，吸引了業(yè)界的高度關注和大量投資。
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)電池在離子電導率、能量密度、耐高壓、耐高溫、循環(huán)壽命等各項指標均優(yōu)于液態(tài)電池，兼顧了傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池無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)不同的電解質類型，固態(tài)電池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三種技術路線：

 與氧化物、聚合物等電解質相比，硫化物電解質具有較高的鋰離子電導率(室溫離子電導率10-3~10-2 S/cm)，其離子電導率最接近液態(tài)電解質；

同時由于硫化物材料質地柔軟，易于機械加工，適合批量制備成高致密度的電解質膜，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有毒氣體微量管理的重要性

與傳統(tǒng)液態(tài)電解質相比，硫化物固態(tài)電解質可以在室溫下提供足夠高的離子電導率，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)電池的工藝比較復雜，且硫化物容易與空氣中的水、氧氣極易發(fā)生反應，產生硫化氫劇毒氣體，所以要對其進行監(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

質量保證在任何行業(yè)中都是至關重要的，硫化物全固態(tài)電池在制備工藝層面，電解質容易被氧化/水解產生有毒的H2S等氣體，氣密性是電池性能和壽命關鍵，微小的氣體泄漏表明工藝出現(xiàn)紕漏，進一步影響固態(tài)電池的性能，嚴重時甚至會引發(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部或外部的微小泄漏氣體進行精確測量，智能檢測泄漏的低濃度H2S氣體，保障制備工藝的高質量運行和可重復性。

2

H2S微量泄漏——安全

在硫化物固態(tài)電池的生產過程中，電解質硫化物容易與空氣中的水、氧氣極易發(fā)生反應，產生硫化氫劇毒氣體，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險：在硫化物固態(tài)電池的生產過程中，可能會使用到易燃、易爆、易揮發(fā)的有機溶劑，以及有毒的硫化氫氣體。這些物質的泄露容易造成環(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)電解質之間的熱化學反應。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、負極鋰枝晶生長導致的內短路，以及固態(tài)電解質被氧化/水解產生有毒、可爆燃的SO2、H2S等氣體。

通過氣體檢測儀對硫化氫進行準確、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，與水反應時存在產生有毒硫化氫氣體的風險，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，導致硫化氫氣體的產生，將帶來更大的危害。

因此，必須采取嚴格的氣體安全檢測措施，以防止危險氣體泄漏造成安全風險，是目前固態(tài)電池生產企業(yè)必須要做的一項重要措施！

理研計器作為行業(yè)內專業(yè)的氣體檢測儀生產制造廠商，一直關注半導體制造行業(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--重復特性和響應性
使用硫化氫0.48ppm、1.6ppm、16ppm氣體反復接觸測試理研計器硫化氫傳感器ES(M,U)-237iF(H2S)3次時，它的氣體響應：即使反復接觸H2S氣體，也能表現(xiàn)出非常好的再現(xiàn)性，響應時間T90（90%響應）：0-1ppm在55秒內，0-3ppm和0-30ppm在30秒內。

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個月的經時試驗結果如圖所示，輸出變動在30%以內

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)安全起到了預警作用；

● 具有信號穩(wěn)定，精度高，重復性好等優(yōu)點；

● 可以同時實現(xiàn)現(xiàn)場報警和遠程監(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氣體、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，可一目了然地確認信息。

多功能傳感器單元

在傳感器單元上內置CPU，隨時管理傳感器信息，可把握運行信息(調節(jié)數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù))。將運行信息記錄到存儲器中，可望進行順利的分析。

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)，能夠構建有通用性的系統(tǒng)；

2

DC電力線運載方式

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?？纱蠓鳒p施工成本。另外，還可用Web瀏覽器確認檢測部的運行狀況等；

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)電池生產過程中會產生有毒的硫化氫，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，所以必須進行氣體檢測，以防止泄漏造成氣體安全風險。

安全生產是關系人民群眾生命財產安全的大事，是經濟社會協(xié)調發(fā)展的標志。在生產過程中，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，設計、提供氣體探測解決方案，基于專業(yè)的技術和雄厚的行業(yè)知識不斷發(fā)展產品體系，拓展應用領域和行業(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。從定制化解決方案到專業(yè)全面的培訓和技術服務，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，認真傾聽用戶的聲音、深度剖析市場，融合自身技術優(yōu)勢，不斷優(yōu)化解決方案。憑借技術優(yōu)勢和豐富的行業(yè)經驗為客戶提供個性化增值服務。

如您對理研計器任何產品感興趣

歡迎留言垂詢

~我們將竭誠為您服務~