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    鋰離子電池行業氣體在線監測解決方案

    日期:2024-05-20 07:42
    瀏覽次數:87
    摘要:  2010年9月30,光谷創業街力興電源4樓近千平方米庫房失火。明火引燃庫房內存放的大量鋰電池,引發爆炸持續20多分鐘; 2018年,湖南一家鋰電池廠房內發生爆炸。據了解,爆炸的原因是由于車間內不明原因的火花,點燃了電池的溶劑。事故導致至少2人死亡,4人受傷; 2018年,蘇州工業園區一家鋰電池廠也發生了嚴重火災事故,事故導致18人死亡,18人受傷。據報道,火災起因是由于生產線上的設備發生故障,引發火災; 2023年5月11日,東莞發生一起鋰電工廠熱失控爆炸事故,主要燃燒物為聚合物鋰電池及原材料; 近年來,鋰...
      2010年9月30,光谷創業街力興電源4樓近千平方米庫房失火。明火引燃庫房內存放的大量鋰電池,引發爆炸持續20多分鐘;

    2018年,湖南一家鋰電池廠房內發生爆炸。據了解,爆炸的原因是由于車間內不明原因的火花,點燃了電池的溶劑。事故導致至少2人死亡,4人受傷;

    2018年,蘇州工業園區一家鋰電池廠也發生了嚴重火災事故,事故導致18人死亡,18人受傷。據報道,火災起因是由于生產線上的設備發生故障,引發火災;

    2023年5月11日,東莞發生一起鋰電工廠熱失控爆炸事故,主要燃燒物為聚合物鋰電池及原材料;

    近年來,鋰離子電池被廣泛應用于移動和無線電子設備、電動工具、混合動力和電動交通工具等領域。但由于鋰電池生產企業對鋰電池生產過程中的an全問題存在認識不足,忽視了對鋰電池的火災、爆炸危險性的認識,因此造成了多起嚴重安quan事故。

    鋰離子電池在制備過程中,需向電池內部注入電解液,在此工藝中會使用或產生可燃、有毒的氣體,一旦超過這些氣體的an全濃度時,人員和設備將處于危險之中。

    一、電解液是什么?

    電解液是鋰電池非常重要的一個組成部分,占整個電池材料重量的15%,體積的32%,電解液作為鋰電池中離子交換的中轉站,在鋰電池的正負兩極之間起著能量傳導的作用。沒有它電流就無法產生。

    就像人體物質的傳輸需要依靠血液一樣,電解液就是鋰電池內部物質傳輸的“血液”,對電池的能量密度、功率密度、循環壽命、an全性能、寬溫應用等起著關鍵性作用。

    二、電解液的主要成分

    電解液主要由三部分組成,主要為溶劑、鋰鹽、添加劑。在這些組成成分之中,添加劑雖然添加的量與其他成分相比還是較少的,但一份電解液中可添加的添加劑種類是zui多的。

    1、溶劑

    有機溶劑是電解液的主體部分,溶劑在電解液中的作用主要是用來溶解鋰鹽的。電解液中的溶劑主要有環狀碳酸酯(PC、EC);鏈狀碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯類(MF、MA、EA、MA、MP等)。

    碳酸二甲酯(DMC)

    C3H6O3(dimethylcarbonate,DMC),是一種無毒、環保性能優異、用途廣泛的化工原料,它是一種重要的有機合成中間體,分子結構中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團,具有多種反應性能,在生產中具有使用an全、方便、污染少、容易運輸等特點。由于碳酸二甲酯毒性較小,是一種具有發展前景的“綠色”化工產品,

    DMC具有優良的溶解性能,其熔、沸點范圍窄,表面張力大,粘度低,介質界電常數小,同時具有較高的蒸發溫度和較快的蒸發速度。

    碳酸二乙酯(DEC)

    C5H10O3,無色液體,稍有氣味;蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點25℃(可燃液體能揮發變成蒸氣,跑入空氣中。溫度升高,揮發加快。

    當揮發的蒸氣和空氣的混合物與火源接觸能夠閃出火花時,把這種短暫的燃燒過程叫做閃燃,把發生閃燃的zui低溫度叫做閃點。閃點越低,引起火災的危險性越大。);熔點-43℃;沸點125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、酮、酯等多數有機溶劑;密度:相對密度(水=1)1.0;相對密度(空氣=1)4.07;

    穩定性:穩定;危險標記7(易燃液體)。

    碳酸甲乙酯(EMC)

    分子量:104.1,密度1.00g/cm3,無色透明液體,沸點109℃,熔點-55℃,是近年來興起的高科技、高附加值的化工產品,一種優良的鋰離子電池電解液的溶劑,是隨著碳酸二甲酯及鋰離子電池產量增大而延伸出的zui新產品,由于它同時擁有甲基和乙基,兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性,也是特種香料和中間體的溶劑。

    碳酸乙烯酯(EC)

    C3H4O3,易燃透明無色液體,能夠在高溫和接觸火源時發生燃燒。

    沸點:248℃/760mmHg,243-244℃/740mmHg;閃點:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔點:35-38℃;

    在電池工業上,可作為鋰電池電解液的優良溶劑。

    碳酸丙烯酯(PC)

    C4H6O3,無色無氣味,或淡黃色透明液體,溶于水和四氯化碳,與乙醚,丙酮,苯等混溶。是一種優良的極性溶劑。是可燃物質,可以在高溫、明火或其他點火源的存在下燃燒。

    毒理數據:動物實驗經口服或皮膚接觸均未發現中毒。

    2、鋰鹽

    優zhi的鋰鹽對于鋰電池的能量密度、功率密度、寬電化學窗口、循環壽命、an全性能等方面都有著較大的影響。鋰鹽中常含有的元素有LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6等。

    3、添加劑

    添加劑的種類眾多,不同的添加劑有著不同的作用,雖然添加的分量較少,但對于鋰電池包的性能效果有著不同的影響。

    添加劑的種類主要有成膜添加劑、導電添加劑、阻燃添加劑、過充保護添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑。

    三、為防止鋰電池注液工藝引發危險,我們應采取哪種氣體監測方案?

    針對鋰電池生產車間及電解溶液劑存放的場所,我們可安裝氣體檢測儀進行24小時在線監測,避免氣體泄漏引發事故。

    湖南希思可燃氣體檢測儀XS-1000系列,能準確檢測鋰電池電解液填充過程中的DMC、EMC、DEC等有機溶劑揮發出來的易燃易爆炸氣體濃度,希思的氣體檢測儀采用進口高精度傳感器,具備壽命長、穩定性好、抗干擾能力強、安裝簡單等優點。

    在氣體檢測儀使用上建議可以搭配工廠中的風機、閥門、噴淋系統等設備來使用,或者通過儀器內部開關量信號實現聯動,當檢測氣體超標即時報警,同時啟動/關閉聯動設備,有效保障現場人員an全。

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