“固态电池”真的要来了？气体隐患也得重视！如何选择好的气体检测仪？

随着锂离子电池产业链逐步走向复苏，新技术的应用有望进一步增强行业的增长趋势。全固态电池作为一项被产业和政策选中的新技术方向，其能量密度更高、安全性更好，吸引了业界的高度关注和大量投资。

固态电池具有高能量密度和高安全性的显著优势，成为下一代高性能锂电池。

从性能对比来看，理论上，固态电池在离子电导率、能量密度、耐高压、耐高温、循环寿命等各项指标均优于液态电池，兼顾了传统液态锂电池无法兼顾的高能量密度和高安全特性，成为电动汽车的理想电池。

图片根据不同的电解质类型，固态电池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三种技术路线：

 与氧化物、聚合物等电解质相比，硫化物电解质具有较高的锂离子电导率(室温离子电导率10-3~10-2 S/cm)，其离子电导率最接近液态电解质；

同时由于硫化物材料质地柔软，易于机械加工，适合批量制备成高致密度的电解质膜，而且在制备电极时，能够与活性材料保持良好的接触，因此被选为固态电池电解质材料的潜力最大。 

目前包括Solid Power、丰田、松下电池、三星 SDI等海外企业，均选择硫化物路线研发全固态；国内来看，包括宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、蜂巢能源、广汽等企业也锚定了硫化物路线。

正视气体安全隐患

H2S有毒气体微量管理的重要性

与传统液态电解质相比，硫化物固态电解质可以在室温下提供足够高的离子电导率，从而提高电池的整体性能。然而，在制备工艺层面，硫化物固态电池的工艺比较复杂，且硫化物容易与空气中的水、氧气极易发生反应，产生硫化氢剧毒气体，所以要对其进行监测管理。

为何要检测

微量（ppm）级别的硫化氢泄漏？

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硫化物固态电池——品控

质量保证在任何行业中都是至关重要的，硫化物全固态电池在制备工艺层面，电解质容易被氧化/水解产生有毒的H2S等气体，气密性是电池性能和寿命关键，微小的气体泄漏表明工艺出现纰漏，进一步影响固态电池的性能，严重时甚至会引发安全事故。

因此在硫化物固态电池制备工艺，现场安装硫化氢气体检测仪很重要，利用高精度的气体流量传感器对电池内部或外部的微小泄漏气体进行精确测量，智能检测泄漏的低浓度H2S气体，保障制备工艺的高质量运行和可重复性。

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H2S微量泄漏——安全

在硫化物固态电池的生产过程中，电解质硫化物容易与空气中的水、氧气极易发生反应，产生硫化氢剧毒气体，而硫化氢的管理浓度是极低的1ppm。

微量的硫化氢泄漏就容易造成环境污染和人员中毒事件：

环境污染和人员伤害风险：在硫化物固态电池的生产过程中，可能会使用到易燃、易爆、易挥发的有机溶剂，以及有毒的硫化氢气体。这些物质的泄露容易造成环境污染和人员伤亡，提高工况的危险性。

潜在的安全问题：硫化物全固态电池的安全性在很大程度上取决于正极材料和固态电解质之间的热化学反应。潜在的安全问题包括正极释氧及其引起的氧化还原放热反应、负极锂枝晶生长导致的内短路，以及固态电解质被氧化/水解产生有毒、可爆燃的SO2、H2S等气体。

通过气体检测仪对硫化氢进行准确、及时的检测，能够在危险情况发生时及时采取措施；

理研计器硫化氢气体

H2S微量监测

对于硫化物固体电解质，与水反应时存在产生有毒硫化氢气体的风险，这也是硫化物类型的全固态电池的一个危害，在使用中如果发生了安全事故，导致硫化氢气体的产生，将带来更大的危害。

因此，必须采取严格的气体安全检测措施，以防止危险气体泄漏造成安全风险，是目前固态电池生产企业必须要做的一项重要措施！

理研计器作为行业内专业的气体检测仪生产制造厂商，一直关注半导体制造行业的安全发展，以“为人们营造安全的工作环境”为使命，针对用户遇到的各种问题，提供合理的解决方案，不断升级产品功能，优化系统。

理研计器硫化氢GD-70D气体检测仪，搭载恒电位电解原理传感器ES(M,U)-237iF(H2S)，可检测H2S气体范围：0-1ppm、0-3ppm、0-30ppm，适用于对特定场所进行长期的气体监测，品控/安全两手抓！

1️⃣传感器的性能--重复特性和响应性

使用硫化氢0.48ppm、1.6ppm、16ppm气体反复接触测试理研计器硫化氢传感器ES(M,U)-237iF(H2S)3次时，它的气体响应：即使反复接触H2S气体，也能表现出非常好的再现性，响应时间T90（90%响应）：0-1ppm在55秒内，0-3ppm和0-30ppm在30秒内。

2️⃣传感器的性能--线性

理研计器硫化氢传感器ES(M,U)-237iF(H2S)指示值具有良好的线性关系；

3️⃣传感器的性能--时间特性

理研计器实验室约14个月的经时试验结果如图所示，输出变动在30%以内

4️⃣传感器的性能—干扰性

GD-70D气体检测仪适用于各种环境中的危险气体浓度和泄漏检测

● 实时在线检测及现场声光报警；

● 对危险现场的作业安全起到了预警作用；

● 具有信号稳定，精度高，重复性好等优点；

● 可以同时实现现场报警和远程监控，报警功能；

通过完全共享传感器单元，只需更换传感器单元即可改变可燃气体、毒性气体.氧气等检测对象气体!

画面显示易于识别

画面大，易于辨识画面上显示的浓度、气体名称等。另外，利用数值显示浓度，利用浓度条显示浓度水平，可一目了然地确认信息。

多功能传感器单元

在传感器单元上内置CPU，随时管理传感器信息，可把握运行信息(调节数据、趋势数据)。将运行信息记录到存储器中，可望进行顺利的分析。

配备流量自动控制

将吸入本体的检测对象气体的流量自动控制到规定流量，能够进行稳定的气体检测。

可配备热分解组件

与热分解组件PLU-70组合，可检测TEOS、NF3等气体。

支持多种通信方式

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模拟4~20mA DC方式

利用一般仪表信号(4 ~ 20mA DC)输出气体浓度数据，能够构建有通用性的系统；

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DC电力线运载方式

将检测部的电源与线路作为通信线路利用，因此可利用同一配线。能够进行节省配线的施工；

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Ethernet方式

使用POE HUB，能够用LAN电缆供电。可大幅削减施工成本。另外，还可用Web浏览器确认检测部的运行状况等；

能够高密度安装

并联2台以上的本体时，可靠近到最小5mm(推荐10mm以上)的间距，能够进行节约空间的安装。

可检测气体丰富

总之，硫化物固态电池生产过程中会产生有毒的硫化氢，有毒气体的泄漏容易造成环境污染和人员伤亡，提高工况的危险性，所以必须进行气体检测，以防止泄漏造成气体安全风险。

安全生产是关系人民群众生命财产安全的大事，是经济社会协调发展的标志。在生产过程中，通过安装气体检测报警装置，时刻检测有毒有害气体泄漏浓度，将风险隐患控制在源头。

理研计器本着安全可靠、可持续发展的原则，设计、提供气体探测解决方案，基于专业的技术和雄厚的行业知识不断发展产品体系，拓展应用领域和行业范畴。

今天，理研计器气体安全方面解决方案已遍及全球，为更多的企业和作业者提供安全保护。从定制化解决方案到专业全面的培训和技术服务，理研计器为您提供更完善更智能的安全方面解决方案！

理研计器(Riken Keiki)以客户需求为核心，认真倾听用户的声音、深度剖析市场，融合自身技术优势，不断优化解决方案。凭借技术优势和丰富的行业经验为客户提供个性化增值服务。