As baterias de íon-lítio (Li-ion) alimentam tecnologias modernas, desde smartphones a veículos elétricos. Mas elas também apresentam um risco crítico: a fuga térmica. Essa reação química autossustentável gera calor, libera gases perigosos e, em casos extremos, pode causar incêndios ou explosões.
Compreender e medir as emissões de fuga térmica das baterias é essencial para melhorar a segurança, aprimorar o design das baterias e reduzir os riscos ambientais e à saúde.
A fuga térmica da bateria ocorre quando uma bateria de íon-lítio sofre um aumento incontrolável de temperatura causado por curtos-circuitos internos, sobrecarga, danos mecânicos ou defeitos de fabricação. A reação libera calor, gases inflamáveis e partículas que podem causar incêndios ou explosões se não forem devidamente controladas.
Durante um evento de fuga térmica, os componentes da bateria de íon-lítio se decompõem e liberam uma mistura complexa de gases e partículas. As emissões comuns podem incluir:
Cada emissão acarreta implicações únicas em termos de segurança, impacto ambiental e conformidade regulamentar.
Ao estudar essas emissões em tempo real, os pesquisadores podem:
A medição precisa dessas emissões fornece informações valiosas sobre as reações químicas que ocorrem durante a falha da bateria.
A HORIBA aproveita décadas de experiência em tecnologia de medição de emissões para fornecer uma visão abrangente do comportamento de fuga térmica das baterias. Nossos sistemas integram:
Combinando projetos de sistemas proprietários para iniciar e avaliar o superaquecimento descontrolado, HORIBA oferece uma solução completa para segurança, pesquisa e conformidade regulatória.
Este sistema patenteado da HORIBA introduz uma abordagem controlada e fechada para a diluição e amostragem de emissões de baterias, permitindo a medição precisa e em tempo real dos gases liberados durante a operação normal e eventos extremos, como a fuga térmica. Ao separar os caminhos de ar de diluição aquecido e ambiente, o sistema mantém as temperaturas adequadas para o teste da bateria, ao mesmo tempo que proporciona condições de amostra seguras para o analisador. A medição integrada do fluxo de massa permite o cálculo direto das taxas de emissão reais, e não apenas das concentrações diluídas. O fluxo de ar ativo através da câmara garante a extração rápida e repetível das emissões, sem atrasos ou erros de concentração localizados.
O resultado são dados com maior confiabilidade para segurança de baterias, avaliação de materiais e pesquisa regulatória.
Testes avançados de segurança de baterias: fale com um especialista em testes de baterias.
Nosso conjunto de equipamentos de teste fornece análises de alta resolução das emissões de fuga térmica, auxiliando fabricantes de veículos elétricos, pesquisadores e órgãos reguladores:
FTX-ONE RS
Analisador de gases de escape FTIR: taxa de amostragem de 5 Hz e medição simultânea das concentrações de múltiplos componentes, incluindo NH3, CH4 e CO2.
HyEVO
Analisador de gás hidrogênio: Analisador de gás hidrogênio de alta precisão e alta resolução, projetado para apoiar o desenvolvimento da cadeia de suprimentos de hidrogênio.
SPCS-UM
Sistema de contagem de partículas sólidas: Permite realizar testes de certificação de motores/veículos para PN (Número de Partículas) conforme definido nas regulamentações mais recentes, que exigem sistemas de diluição em conformidade.
PX-375
Monitor contínuo de partículas com fluorescência de raios X: Combina fluorescência de raios X e atenuação de raios beta para medição precisa de compostos inorgânicos.
Além da medição em tempo real, a HORIBA oferece analisadores de partículas avançados para avaliação pós-teste de emissões de fuga térmica. Essas ferramentas permitem a análise detalhada da morfologia, composição química e mapeamento elementar das partículas da bateria:
Partica LA-960V2
Analisador de Distribuição de Tamanho de Partículas por Dispersão a Laser: Mede a distribuição do tamanho das partículas emitidas utilizando difração a laser e análise de imagem.
XploRA™ PLUS
Microscópio Raman confocal com correlação de partículas: realiza análises da morfologia das partículas e identificação química automatizada de cada partícula.
XGT-9000
Microscópio Analítico de Raios X (Micro-XRF): Análise automatizada da composição elementar de cada partícula. Os dados podem ser correlacionados com dados de microscopia Raman para uma análise completa da morfologia e identificação química das partículas.
nanoGPS navYX™
Solução de Imagem e Análise SEM com Correlação de Partículas: Análise automatizada de cada partícula com múltiplos métodos de caracterização, incluindo MEV, AFM, FTIR, Raman e muito mais.
A fuga térmica pode liberar gases como hidrogênio, dióxido de carbono, metano, amônia e outros compostos voláteis, dependendo da composição química da bateria.
A medição das emissões ajuda os pesquisadores a entender os mecanismos de falha das baterias, aprimorar os sistemas de segurança e avaliar os riscos ambientais e à saúde.
As emissões são medidas utilizando instrumentos como analisadores FTIR, espectrômetros de massa, analisadores de hidrogênio e sistemas de medição de partículas.
A fuga térmica pode ser desencadeada por curtos-circuitos internos, sobrecarga, danos mecânicos, defeitos de fabricação ou calor excessivo.
A análise de gases de escape da bateria mede os gases liberados durante o funcionamento ou falha da bateria para compreender a degradação, detectar sinais precoces de falha e melhorar a segurança.
A fuga térmica pode liberar partículas sólidas provenientes da decomposição de materiais de baterias. A medição dessas partículas auxilia os pesquisadores no estudo da degradação do material e do impacto ambiental.
A medição das emissões térmicas descontroladas das baterias é fundamental para um armazenamento de energia mais seguro e limpo. HORIBA fornece as informações necessárias para impulsionar a eletrificação com confiança.
Você tem alguma dúvida ou solicitação? Utilize este formulário para entrar em contato com nossos especialistas.
