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Li-Ionen-Batterie-Risiken durch VOC-Sensoren vermindert

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Dank der fortschrittlichen PID-Sensortechnologie können die mit der Lagerung und Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien verbundenen Sicherheitsrisiken gemindert werden, so dass Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden können.

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Empfindliche Photoionisationsdetektoren (PID) sind in der Lage, potenzielle Probleme bei der Herstellung und Verwendung von Li-Ionen-Batterien und der enormen Vielfalt von Geräten, die wiederaufladbare Batterien verwenden, zu erkennen, bevor sie auftreten. In unserem sich ständig weiterentwickelnden digitalen Zeitalter ist die sichere Nutzung von Li-Ionen-Batterien für Hersteller und Kunden von größter Bedeutung.

Die von Li-Ionen-Batterien ausgehenden Risiken wurden durch eine Reihe von öffentlichkeitswirksamen Vorfällen in den Mainstream-Medien hervorgehoben. So wurden im Jahr 2016 rund 2,5 Millionen Mobiltelefone zurückgerufen, nachdem Beschwerden über überhitzte und explodierende Akkus aufgetreten waren. Umfangreiche Untersuchungen ergaben, dass unzureichendes Isoliermaterial in den Akkus und ein Design, das nicht genügend Platz für die sichere Unterbringung der Elektroden der Akkus bot, die Hauptursachen für diese Vorfälle waren. Aufgrund des Ausmaßes dieses Problems und der damit verbundenen weltweiten Öffentlichkeitsarbeit wuchs die Nachfrage nach Sensortechnologie, die fehlerhafte Li-Ionen-Batterien sowohl während der Produktion als auch im Betrieb erkennen kann.

Das größte Sicherheitsproblem im Zusammenhang mit defekten Li-Ionen-Batterien ist die Entzündung der Batteriezelle. Dies stellt nicht nur eine unmittelbare akute (kurzfristige) Gefahr für Personen dar, sondern kann auch über längere Zeiträume hinweg zur Emission giftiger Gase führen. Zu diesen Gasen gehören flüchtige organische Verbindungen (VOCs), so dass empfindliche VOC-Sensoren zur Überprüfung des Zustands dieser Batterien eingesetzt werden können - entweder in tragbaren Detektoren oder in Prozess-/Anlagenüberwachungsgeräten.

Die Anode in wiederaufladbaren Li-Ionen-Batterien besteht in der Regel aus Graphit, die Kathode aus einem Metalloxid, und der Elektrolyt ist in der Regel ein Lithiumsalz in einem (entflammbaren) organischen Lösungsmittel. Dieser Elektrolyt enthält Verbindungen wie Ethylmethylcarbonat (EMC), das bekanntermaßen zu den Gasen gehört, die von einer defekten Lithium-Ionen-Batterie abgegeben werden. Praktischerweise lässt sich EMC mit den 10,6 eV- und 11,7 eV-PID-Lampen von ION Science leicht nachweisen, so dass die Entwickler von Überwachungssystemen und -geräten Technologien entwerfen können, die die PID-Sensoren von ION nutzen.

Aufgrund ihrer Spezifität sind PID-Sensoren die am häufigsten eingesetzte Technologie für den Nachweis von VOCs, und die MiniPID-Reihe von ION umfasst den empfindlichsten PID-Sensor der Welt, der sich ideal für den Nachweis von Leckspuren aus fehlerhaften Li-Ionen-Batterien eignet.