解决方案|锂电池产业如何筑牢气体环境安全防线?

发布时间发布时间:2025-12-09

在全球能源结构转型与“双碳”目标的驱动下,新能源产业正重塑全球经济格局。作为新能源的核心载体,锂电池凭借高能量密度、长循环寿命等优势,成为电动汽车、储能电站、消费电子等领域的“心脏”。


解决方案|锂电池产业如何筑牢气体环境安全防线?

图片由AI生成


然而,锂电池产业的爆发式增长背后,隐藏着一条不容忽视的“安全暗线”——气体风险。在生产、测试、储存和回收等各个环节都可能产生多种有害、可燃或有毒气体。这些气体在封闭或通风不良的车间内积聚,一旦达到爆炸极限,遇静电、电火花或高温即可引发爆燃,造成人员伤亡、设备损毁甚至产业链中断。


如何牢筑锂电池气体安全防线已成为亟待解决的关键议题


锂电池生产的“隐形杀手”:锂电池生产是一个复杂而精密的过程,其中涉及多种危险化学品和潜在的气体泄漏风险。当电池发生破损或生产出现异常时,可能泄漏氢气(H₂)、一氧化碳(CO)、氟化氢(HF)等多种危险气体。


一氧化碳(CO)  来源:电池热失控初期,负极SEI膜分解、电解液分解的产物。


危害:剧毒可燃气体,是火灾和人员中毒的重要标志物。


二氧化碳(CO2)   来源:电解液燃烧、正极材料分解等。


危害:虽然不是可燃气体,但高浓度会导致窒息,同时也是电池发生异常发热的重要指示气体。


氢气(H2)   来源:电池热失控初期,负极SEI膜分解、电解液分解的产物。


危害:极易燃烧且难溶于水的气体,极易引发火灾或爆炸事故。


氟化氢(HF)  来源:电解液盐(如六氟磷酸锂LiPF6)与水反应或热分解产生。


危害:具有极强的腐蚀性和毒性,对人员呼吸系统和设备都有严重危害。


监测目的:这是生命安全级别的监测,需要使用专用的HF气体传感器。


其他有毒气体  


磷酰氟(POF3):LiPF6分解的另一种剧毒、腐蚀性气体。


氰化氢(HCN):含钴等特定正极材料在高温下可能产生。


二氧化硫(SO2):某些电池体系可能产生。


可燃气体(总体监测)  来源:上述各种可燃气体的总和(H2, CO, VOCS等)。


监测方式:使用催化燃烧传感器或红外传感器监测可燃气体的总体浓度。


监测目的:提供广谱的火灾爆炸风险预警,是最基本的安全保障。


相关标准


★《电化学储能电站安全规程》(GB/T 42288-2022)


部分条款摘录


5.6.4 电池室/舱内应设置可燃气体探测器、温感探测器、烟感探测器等火灾探测器,每个电池模块可单独配置探测器。


5.6.5 电池室/舱外及值班室应配置气体浓度显示和提示报警装置,电池室/舱外应设置手动火灾报警按钮、紧急启停按钮。


5.6.6 水电解制氢/燃料电池系统应设置氢气检测报警系统,氢气探测器应安装在最有可能积聚氢气的位置。


5.7.3 水电解制氢/燃料电池系统涉氢设备或管道放置房间均应设置机械排风系统,并与氢气检测报警系统联锁控制。


★《锂离子电池生产安全规范》(AQ 7017-2025)


部分条款摘录


5.2.3 推导和测试验证现场机械通风装置稀释电解液蒸气低于爆炸下限的10.0%,惰性气体被通风稀释到安全的氧气含量;如果不能满足,则配置燃气报警器和氧气探测器。


6.1.5 设计的惰性气瓶存放区域空间容积应确保惰性气体释放后低于使人窒息的浓度,如果不能满足,应配置氧气浓度探测报警器联动机械排风装置。


6.1.6 安全测试用燃气罐,应限制容量为全部释放到房间的体积不超过25.0m3;如果不能满足,应设置燃气浓度探测器,联动机械排风装置。


7.1.4 面积超过100.0m2的电解液仓库内部应设置可燃气体浓度报警装置和事故通风设施,浓度超过 25.0%气体爆炸下限联动报警,浓度超过50.0%气体爆炸下限联动事故通风设施,应配置风机故障报警装置或故障启动备用风机。


★《锂离子电池工厂设计标准》(GB51377-2019)


部分条款摘录   11.4.5 惰性气体间应设有氧气浓度探测报警装置。


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锂电池厂气体安全解决方案


作为推动新能源产业乘风破浪的关键技术支撑,锂电池工厂的安全问题已然成为全行业高度聚焦的核心议题。相较于事后补救,事前预防更具关键意义。


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河南35222葡京集团股份有限公司深耕气体安全监测领域21年,针对锂电池工厂气体安全问题,具有一套专业且成熟的解决方案,为锂电池厂打造“技术专业+场景深耕”的安全保障。


01气体安全监测系统


在化成分容车间、电解液仓库、注液间等高风险区域,部署防爆型固定式气体探测器,构建24小时不间断的多参数监测网络。系统针对锂电池生产特性,重点监测易燃易爆气体(H2、可燃气)、毒性气体(CO、HF)、窒息性气体(O2)等多种气体泄漏浓度。当待测气体浓度达到或超过预设值,仪器会立即报警,还可联动电磁阀、风机等设备,同时还可通过电话、短信、APP将警情第一时间推送至用户手机,构建起全场景覆盖的主动防御网络,时刻守护锂电池工厂气体环境安全。


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02便携式气体检测仪


针对锂电池工厂作业场景,35222葡京集团为巡检人员配备便携式多气体检测仪,支持1-6种气体同步检测,仪器响应速度快、测量精度高,可用于日常巡检、维护作业、受限空间作业等多种场景,是时刻保障作业人员安全的移动“哨兵”。通过固定式与便携式设备的“点面结合”,35222葡京集团构建起锂电池生产全流程的气体安全防控体系,为人员安全与设备稳定运行提供双重保障。


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