近年來，在“雙碳”背景下，我國新能源汽車及儲能產業均呈現高速增長態勢。從全球來看，到2025年，預計動力電池出貨量將正式邁入“TWh”時代，儲能電池出貨量將達到460GWh。清潔能源的蓬勃發展，將帶動鋰電池需求的持續增長。電池使用安全的監控也刻不容緩。

一、儲能系統組成示意圖：

系統構成包括：電芯單元—電池模組—電池簇/電池機柜—集裝箱

柜式鋰電池儲能系統也被稱為鋰電池儲能柜，通常以磷酸鐵鋰電池為能量載體，電量大于6200Wh，通過PCS（儲能變流器）進行充放電，僅作為外部儲電和供電使用。常規產品外觀為箱型柜體，箱體外殼采用堅固的金屬材料，體積一般超過3m3、重量超過400kg。箱內主要由多個鋰電池組/模組、1個主控箱和1個溫控系統，1個消防系統組成。

二、新能源汽車介紹

所謂新能源汽車，是相對于傳統以化石燃料為動力的汽車而言，是采用非常規的車用燃料作為動力來源的汽車，目前主要以鋰離子電池和氫燃料電池為主，其中鋰離子電池的占比更大。

不過由于鋰離子天然的特性，使得鋰電池在某些情況下會出現熱失控，氫燃料電池也會出現氫氣泄漏的風險。所以這類新能源汽車確實會存在一定的安全隱患。及時發現隱患，并通過預警系統提醒駕駛員，則顯得尤為關鍵。

三、電池安全問題

無論是儲能系統和新能源汽車，電池使用安全的問題越來越引起大家的重視。

電池出現安全問題的誘發因素很多

1電池本體：制造瑕疵、電池老化

2運行環境：高溫低溫、水分粉塵

3外部誘因：外部短路、熱沖擊、電沖擊，碰撞

4電池濫用：過充、過放、過流、內部短路

事故的演化

1電解質分解、

2產生有毒氣體，可燃氣體

3電池鼓脹、殼體破裂

4引發爆燃，火災

四、傳感器介紹

工采傳感代理的多款傳感器非常適合應用于新能源電池儲能系統的安全防控檢測模組中，并針對動力電池熱失控進行監控。

電池熱失控是指電池持續放熱的連鎖反應，導致電池組溫度急劇上升，進而引發電池燃燒事故的過程。熱失控有三個過程，誘發、發生到蔓延，其中引發熱失控的主要原因是過熱、過充、內短路、碰撞等因素。

在鋰離電池熱失控早期，由于電池溫度、放電電壓、放電電流等特征識別參數的變化非常緩慢，通過現代 BMS 無法及早地監測到電池故障，而此時電池內部電化學反應會產生大量的氣體物質，因此，利用氣體檢測傳感器來實現鋰離子電池熱失控早期預警是最有效的辦法。

從餅圖中可看出，電池在熱失控過程中產生這些主要氣體的組分構成非常類似，如圖所示 氣體成分主要為二氧化碳(CO2)、氫氣(H2)、一氧化碳(CO)，其余小部分氣體主要為小分子烴類物質(CH4、C2H4等)。

工采傳感器推薦的監測模塊通過一氧化碳對新能源汽車鋰電池的狀態進行實時監測。當電池處于熱失控狀態時，電解液泄露揮發出的氣體，電池組短路產生的氣體以及電線過熱產生的焦糊味，這些異常情況就會被傳感器捕捉到，同時傳感器會根據動力電池熱失控模型向駕駛員發出熱失控預警，并結合預設的火災抑制裝置對鋰電池進行及時處置。

紐扣式一氧化碳傳感器TGS5141，該傳感器具有靈敏度高、可靠性好、壽命長等優點，非常適用于電池熱失控檢測。

TGS5141-P00

TGS5141一氧化碳傳感器CO傳感器是費加羅研發的可電池驅動的電化學式傳感器，使用一個特殊的電極取代了儲水器，由于去除了TGS5042中使用的儲水器，TGS5141與TGS5042相比，其外形尺寸縮減到只有后者的10％大小。非常適用于高集成電子產品，對CO的靈敏度高、將CO濃度線性輸出，設計方便，自帶出廠預標定靈敏度系數，方便用戶使用與性能追溯，壽命長達10年以上。

而對于氫燃料電池，工采傳感器推薦一款專門針對燃料電池泄漏H2檢測的可燃氣體傳感器TGS6814和TGS2615-E00：

TGS2615-E00是半導體原理傳感器，響應快速、功耗低、體積小，TGS2615-E00 為了消除酒精等大分子干擾氣體的影響而設置了過濾層，顯示出對氫氣極高選擇性的靈敏度特性。一般不帶過濾的傳感器都會受到干擾從而誤報，因此TGS2615-E00非常適用于氫氣泄漏監測。

TGS6814

同時推薦甲烷傳感器CH4傳感器TGS6814，TGS6814是催化燃燒式的氣體傳感器,可以檢測100%LEL水平爆炸下限的甲烷氣體，亦可以檢測H2，此傳感器不但具有優異的耐久性與快速響應能力，與此同時,線性輸出與輸出的高度穩定性也是其主要特征。也可以用于檢測氫氣泄漏。

審核編輯黃宇