Серцевина раннього попередження про безпеку систем зберігання енергії! 3 датчики охороняють «першу лінію оборони» проти теплового розбіжання

Як ключовий проект для захоплення, зберігання та відпускання енергії за запитом, проекти зберігання енергії широко застосовуються в електричних мережах, нових енергетичних транспортних засобах, побутових системах зберігання енергії тощо. За допомогою таких технологій, як гідроакумулювання, літій-іонні акумулятори та стиснене повітря, вони не лише забезпечують стабільність електромережі, а й сприяють споживанню відновлюваних джерел енергії. Однак через постійне виникнення пожежних інцидентів, пов’язаних із тепловим розбіжним процесом у літій-іонних акумуляторах, безпека стала ключовим питанням галузі, а виявлення газів є основним засобом запобігання перетворенню теплового розбіжного процесу на вибух.

I. Ключові проблеми безпеки систем зберігання енергії: ці гази є «невидимими вбивцями» теплового розбіжного процесу

Аварії, пов’язані з безпекою, спричинені термічним розбіжанням літієвих акумуляторів, виникають через різні небезпечні гази, що виділяються під час цього процесу, а також через потенційну витік водню (H₂) у системах зберігання енергії на основі водню, що разом створює небезпеку для безпеки:

• Початкова стадія термічного розбіжання: плівка твердого електролітного інтерфейсу (SEI) на негативному електроді розкладається, сепаратор плавиться й зменшується в об’ємі, виділяючи водень (H₂) та леткі органічні сполуки (VOCs);

• Стадія посилення термічного розбіжання: коротке замикання між позитивним і негативним електродами викликає бурхливі реакції з утворенням оксиду вуглецю (CO), метану (CH₄), етилену (C₂H₄) тощо;

• Основний ризик: більшість цих газів є легкозаймистими/токсичними. Як тільки їхня концентрація досягає нижнього межового значення займання (LFL), вони можуть загорітися й вибухнути при контакті з відкритим полум’ям або високою температурою, загрожуючи безпеці людей та обладнання.

Тому точний моніторинг характерних газів, таких як H₂, ЛОР (летючі органічні сполуки) та CO, є критично важливим для раннього попередження про тепловий розбіг і запобігання посиленню небезпеки.

II. Основне рішення: комбіновані датчики MST забезпечують раннє попередження про тепловий розбіг на всіх етапах

Щоб задовольнити потреби проектів зберігання енергії у моніторингу газів, наша компанія запускає «комбіноване рішення раннього попередження на всіх етапах» — спектральний газовий датчик MST136 + електрохімічні датчики MST140/MST141, що забезпечують оптимальну поєднаність високоточної детекції та швидкої реакції й ідеально підходять для різних сценаріїв, зокрема для акумуляторів на основі літію та водневих систем зберігання енергії.

1. Раннє попередження: датчик якості повітря (запаху) MST136

На ранній стадії теплового розбігу ЛОС є першими, хто виділяється під час фази газовиділення, виступаючи як «сигнали раннього попередження». Як багатоспектральний газовий сенсор MST136 має надзвичайно високу чутливість до слідових кількостей відновних газів (зокрема ЛОС), що дозволяє виявляти аномальні сигнали ще до того, як акумулятор досягне критичної температури, забезпечуючи цінний час для реагування персоналу.

• Ключові переваги: висока чутливість, низька вартість, тривалий термін служби та низьке енергоспоживання — підходять для потреб тривалого моніторингу в проектах зберігання енергії;

• Основна функція: спрацьовування «підозрілого» раннього попередження та запуск попередніх процедур перевірки.

2. Підтвердження ризику: електрохімічний газовий сенсор MST141

Під час розвитку термічного розбіжного процесу літієві акумулятори виділяють велику кількість водню (H₂). Будучи високополюсним і вибухонебезпечним, водень є ключовим показником для оцінки загострення ризику. Датчик MST141 забезпечує швидке й точне вимірювання концентрації водню, надаючи реальний час спостереження за накопиченням горючого газу.

• Ключові переваги: швидка швидкість реакції та висока точність виявлення, здатність точно фіксувати зміни концентрації;

• Основна функція: підтвердження рівня ризику з метою інструктування персоналу щодо застосування заходів втручання, таких як провітрювання та відключення живлення, щоб уникнути вибуху.

3. Екстрена реакція: електрохімічний датчик MST140

Значне зростання концентрації оксиду вуглецю (CO) свідчить про те, що термічний розбіг увійшов у бурхливу й небезпечнішу стадію, що може супроводжуватися відкритим полум’ям або високими температурами. На цьому етапі інспектори повинні мати при собі переносні детектори, а профілактичне моніторингове спостереження в реальному часі слід проводити заздалегідь. MST140 має надзвичайно швидку реакцію на оксид вуглецю та унікальну конструкцію, що запобігає витокам, і тому підходить для профілактичного моніторингу та переносних вимірювань.

• Ключові переваги: надшвидка реакція та надійна конструкція, придатні як для стаціонарного моніторингу, так і для мобільного огляду;

• Основна функція: подача тривожного сигналу «Діяти», що нагадує персоналу про необхідність негайно евакуюватися та активувати аварійні заходи.

Комплексний моніторинг параметрів «H₂ + TVOC + CO» забезпечує точний процес прийняття рішень — від «підозрілого попередження → підтвердження ризику → аварійна реакція», надійно захищаючи лінію безпеки проектів зберігання енергії.

Дружнє нагадування

Виявлення газів у проектах зберігання енергії має ґрунтуватися на принципах «повного охоплення всіх етапів» та «швидкої реакції»: використовувати моніторинг ЛОС (летких органічних сполук) для виявлення ранніх ознак, водню — для підтвердження ризиків на середньому етапі та оксиду вуглецю — для попередження про надзвичайні ситуації на пізніх етапах. Датчики слід пріоритетно встановлювати в акумуляторних відсіках, «мертвих кутах» шаф для зберігання енергії та зонах накопичення газів, щоб забезпечити відсутність «сліпих зон» у моніторингу.

Інтерактивне керівництво

Чи стикається ваш проект зберігання енергії з труднощами раннього попередження про тепловий розбіж (thermal runaway)? Чи бажаєте дізнатися про конкретні плани адаптації комбінованих датчиків MST (наприклад, для сценаріїв зберігання енергії в літій-іонних акумуляторах або водневих системах зберігання енергії)? Надішліть особисте повідомлення з текстом «Датчик для зберігання енергії + тип проекту», і ми надамо вам індивідуальну технічну консультацію та спеціалізовані рішення!