鋰電熱失控極早期預警:四方光電NDIR電解液泄漏傳感器捕捉電芯微滲漏隱患
鋰電安全事故中,電解液的微量泄漏具備隱蔽性 ——電解液蒸汽為無色透明氣體,肉眼與人體感官無法識別,極易被現場巡檢忽略,同時電解液本身在空氣中極易發生水解反應,生成HF等腐蝕性物質,會直接侵蝕電池PACK內部線路、PCB電路板等精密元件,加速整套儲能/動力電池系統老化失效,埋下多重安全與設備故障隱患,因此電解液泄漏監測至關重要。

風險溯源:電解液早期泄漏成因
鋰電池電解液早期泄漏分為生產殘留揮發與使用過程中的微量泄漏兩大來源:
l 注液殘留揮發:電芯注液工序完成后,蓋板周邊焊縫、注液口焊縫、電極焊縫處會不可避免殘留微量電解液,成品PACK封裝后,密閉艙內殘留電解液持續緩慢揮發,釋放碳酸酯類電解液蒸汽(DMC/EMC/EC)。
l 電芯使用過程中的微量泄漏:伴隨電芯長期充放電循環使用,水分逐漸滲入,電池內部壓力上升,電解液便會從這些微小的縫隙中滲出并快速汽化。此階段尚未觸發SEI膜大規模分解,更未產生H?、CO、CO?等常規監測氣體,但電解液蒸汽濃度已出現明顯抬升,提前預判熱失控隱患。

由此可知電解液蒸汽是熱失控極早期的“氣體指紋”,是整套熱失控連鎖反應中最早可捕捉、先于氫氣出現的先兆信號,僅依靠H?、CO、CO?等傳感器,會漏掉電芯微滲漏的前置預警窗口,無法實現真正的極早期風險防控。
NDIR“綜合勝出”,電解液泄漏監測技術路線PK
電解液泄漏監測常用技術路線包含化學傳感、光學檢測、質譜分析等,不同路線在性能、成本及適用場景上差異明顯。化學傳感中的催化燃燒技術路線易中毒,使用壽命短,后期運維成本高,而常見的MOS半導體及PID光離子技術靈敏度雖高,但氣體選擇性差,極易受干擾,均難以匹配儲能、動力電池十年級長周期服役需求;RGA質譜設備體積龐大、造價昂貴,僅適用于實驗室離線檢測。
而光學檢測中NDIR技術憑借氣體選擇性好、壽命極長、抗中毒、穩定性高等綜合優勢,兼顧控制成本以適應大規模應用,極為適配儲能與動力電池在線泄漏監測場景。
電解液泄漏傳感器ATRS-1050核心優勢
四方光電基于二十余年NDIR技術積淀,自主研發電解液微量泄漏監測明星產品ATRS-1050,具備抗干擾能力強、壽命長免維護、穩定性強、易集成適配等諸多優勢。

應用案例
在國內某新能源客戶的實際應用測試中,四方光電ATRS-1050持續追蹤電解液 DMC濃度變化,在電解液泄漏初期觸發報警,待濃度攀升至危險閾值后聯動系統自動斷電,真正實現了電解液微滲漏隱患極早期識別、分級處置。

某新能源PCS中PACK包內電解液泄漏監測報警
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