FTIR-gasanalyse bij thermal runaway en brand van batterijen
Batterij testen & FTIR
Mede als gevolg van de opkomst van elektrische voertuigen is een grootschalige productie en opslag van batterijen ontstaan. De lithiumbatterij is op dit moment de meest toegepaste batterij hiervoor. Batterijfabrikanten zijn daarom geïnteresseerd in onderzoek rond veiligheid bij opslag en gebruik van deze batterijen. In dit kader zijn er o.a. de volgende aandachtspunten:
- Thermal runaway en het vrijkomen van gassen en dampen bij een batterijbrand;
- Lekkage van gevaarlijke stoffen of gassen;
- Verbrandingsproducten die ontstaan tijdens een batterijbrand;
- (Gas)detectie bij opslag en logistiek van batterij-energiesystemen.
Thermal runaway en batterijbrand
Een thermal runaway is een ongewenst chemisch proces waarbij de temperatuur van een cel enorm stijgt. Hierdoor warmen ook aangrenzende cellen op, wat kan leiden tot een kettingreactie door het hele batterijpakket. Tijdens dit proces komt een brandbaar en toxisch gasmengsel vrij. Defecte bedrading of beschadigde behuizingen kunnen een thermal runaway veroorzaken.
GT6000 inzet bij testen batterijbrand
Om gassen en dampen die vrijkomen tijdens een batterijbrand te kunnen identificeren en kwantificeren, is er behoefte aan betrouwbare gasanalysers en meetsystemen. In recente studies wordt hiervoor de FTIR-techniek toegepast. De Gasmet GT6000 is hiervoor zeer geschikt. Dit systeem maakt gebruik van FTIR als meettechniek en voert de gehele monstername en online analyse uit bij 180 °C. Hierdoor treden er geen veranderingen of verliezen van de gassen op door afkoeling of condensatie vóór de analyse.
Omdat FTIR praktisch over het gehele infraroodspectrum meet, worden naast de specifiek gekwantificeerde componenten ook andere (toxische) gassen en dampen gekwalificeerd. Dit is van grote waarde bij de inschatting van risico’s en mogelijke gezondheidseffecten. Voor de bepaling van verschillende concentraties voorziet Gasmet in specifieke gasbibliotheken in het instrument. Dit zijn kalibratiebestanden van belangrijke componenten voor batterijtesten, in verschillende meetbereiken. Met de zeer gebruiksvriendelijke CALCMET software kan nauwkeurige multigas-analyse direct online worden uitgevoerd.
Alle vastgestelde spectra van de metingen worden opgeslagen, zodat de basisdata altijd beschikbaar blijft voor latere verwerking en evaluatie.
Ravebo als partner
Wij, Ravebo, ondersteunen u graag bij deze toepassing. Het correct installeren en inzetten van Gasmet FTIR-analysers, evenals de ondersteuning bij interpretatie van de spectra, behoort tot onze expertise. Applicaties als deze – waarbij de gassenmatrix niet altijd volledig bekend is, zijn doorgaans complex. Ravebo kan u hierbij adviseren en begeleiden. Neem gerust contact met ons op voor meer informatie.