Nucleo dell'avviso precoce sulla sicurezza degli impianti di accumulo di energia! 3 sensori proteggono la "prima linea di difesa" contro il runaway termico

Come progetto chiave per la cattura, l'immagazzinamento e la rilascio su richiesta dell'energia, gli impianti di accumulo di energia sono stati ampiamente applicati nei sistemi elettrici, nei veicoli elettrici a nuova energia, negli impianti domestici di accumulo di energia e in altri settori. Grazie a tecnologie quali l'accumulo idroelettrico a pompaggio, le batterie agli ioni di litio e l'aria compressa, essi garantiscono non solo la stabilità della rete elettrica, ma promuovono anche l'utilizzo dell'energia rinnovabile. Tuttavia, con il frequente verificarsi di incidenti incendiali causati da runaway termico nelle batterie agli ioni di litio, la sicurezza è diventata un tema centrale del settore e il rilevamento dei gas rappresenta il metodo fondamentale per impedire che il runaway termico degeneri in esplosioni.

I. Punto critico della sicurezza degli impianti di accumulo: questi gas sono i "killer invisibili" del runaway termico

Gli incidenti di sicurezza causati dal runaway termico delle batterie al litio derivano dai vari gas pericolosi rilasciati durante tale processo, unitamente alla potenziale fuoriuscita di idrogeno (H₂) nei sistemi di accumulo di energia a idrogeno; insieme, questi fenomeni costituiscono un rischio per la sicurezza:

• Fase iniziale del runaway termico: il film dell’interfaccia solida elettrolitica (SEI) sull’elettrodo negativo si decompone, il separatore fonde e si restringe, rilasciando idrogeno (H₂) e composti organici volatili (VOC);

• Fase intensificata del runaway termico: il cortocircuito tra elettrodo positivo ed elettrodo negativo innescato reazioni violente, producendo monossido di carbonio (CO), metano (CH₄), etilene (C₂H₄), ecc.;

• Rischio principale: la maggior parte di questi gas è infiammabile e/o tossica. Non appena la loro concentrazione raggiunge il limite inferiore di infiammabilità (LFL), possono infiammarsi ed esplodere in presenza di fiamme libere o alte temperature, mettendo a rischio la sicurezza delle persone e delle attrezzature.

Pertanto, un monitoraggio accurato di gas caratteristici come H₂, COV e CO è fondamentale per l’allerta precoce di runaway termico e per prevenire l’escalation del pericolo.

II. Soluzione principale: sensori combinati MST per l’allerta precoce su tutta la durata del runaway termico

Per soddisfare le esigenze di monitoraggio dei gas nei progetti di accumulo di energia, la nostra azienda lancia una "soluzione combinata per l’allerta precoce su tutta la durata" — sensore spettrale per gas MST136 + sensori elettrochimici MST140/MST141, che garantiscono un equilibrio tra rilevamento ad alta precisione e risposta rapida, adattandosi perfettamente a diversi scenari, quali quelli delle batterie agli ioni di litio e dell’accumulo di energia a idrogeno.

1. Allerta precoce: sensore per la qualità dell’aria (odore) MST136

Nella fase iniziale della fuga termica, i COV sono i primi a essere rilasciati durante la fase di emissione di gas, fungendo da "segnali di allerta precoce". In quanto sensore di gas a spettro ampio, l'MST136 presenta un’elevatissima sensibilità verso tracce di gas riducenti (inclusi i COV), consentendo di rilevare segnali anomali ancor prima che la batteria raggiunga la temperatura critica, guadagnando così un tempo di risposta prezioso per il personale.

• Vantaggi principali: elevata sensibilità, basso costo, lunga durata e basso consumo energetico, adatti alle esigenze di monitoraggio continuativo dei progetti di accumulo di energia;

• Funzione principale: attivare un'allerta precoce di tipo "sospetta" e avviare le procedure di ispezione preliminari.

2. Conferma del rischio: sensore elettrochimico di gas MST141

Man mano che il runaway termico progredisce, le batterie al litio rilasciano una grande quantità di idrogeno (H₂). Essendo altamente infiammabile ed esplosivo, l'idrogeno rappresenta un indicatore fondamentale per valutare l'escalation del rischio. Il sensore MST141 è in grado di monitorare rapidamente e con precisione la concentrazione di idrogeno, fornendo informazioni in tempo reale sull’accumulo di gas infiammabili.

• Vantaggi principali: velocità di risposta elevata e alta accuratezza di rilevamento, in grado di cogliere con precisione le variazioni di concentrazione;

• Funzione principale: confermare il livello di rischio, guidando il personale nell’adozione di misure di intervento, quali ventilazione e interruzione dell’alimentazione elettrica, per prevenire esplosioni.

3. Intervento di emergenza: sensore elettrochimico MST140

Un aumento significativo della concentrazione di monossido di carbonio (CO) indica che la corsa termica è entrata in una fase violenta e più pericolosa, probabilmente accompagnata da fiamme libere o alte temperature. A questo punto, gli ispettori devono indossare rilevatori portatili e il monitoraggio preventivo in tempo reale deve essere effettuato in anticipo. Il modello MST140 presenta una risposta estremamente rapida al monossido di carbonio e una struttura unica anti-perdita, adatta sia per applicazioni di monitoraggio preventivo che di rilevamento portatile.

• Vantaggi principali: risposta ultra-rapida e struttura affidabile, adatti sia al monitoraggio fisso che all’ispezione mobile;

• Funzione principale: emettere un allarme di "azione", avvisando il personale di evacuare urgentemente e di attivare le procedure di emergenza.

Il monitoraggio combinato di "H₂ + TVOC + CO" consente un processo decisionale preciso che va dall'"avviso sospetto → conferma del rischio → risposta d'emergenza", garantendo con fermezza la linea di sicurezza dei progetti di accumulo di energia.

Promemoria amichevole

Il rilevamento di gas nei progetti di accumulo di energia deve concentrarsi su una "copertura completa in tutte le fasi" e su una "risposta rapida": affidarsi al monitoraggio dei COV per cogliere i primi segnali, utilizzare l’idrogeno per confermare i rischi nella fase intermedia e fare affidamento sul monossido di carbonio per lanciare allarmi in caso di emergenza nella fase avanzata. I sensori devono essere prioritariamente installati negli scomparti delle batterie, negli angoli ciechi degli armadi per l’accumulo di energia e nelle aree in cui i gas tendono ad accumularsi, per garantire l’assenza di zone non monitorate.

Guida interattiva

Il vostro progetto di accumulo di energia sta affrontando sfide legate all’allerta precoce di runaway termico? Oppure desiderate conoscere i piani specifici di adattamento dei sensori combinati MST (ad esempio, per scenari di accumulo di energia mediante batterie agli ioni di litio o accumulo di energia a idrogeno)? Inviateci un messaggio privato con la dicitura "Sensore per accumulo di energia + Tipologia di progetto": vi forniremo una consulenza tecnica personalizzata one-to-one e soluzioni su misura!