首页-雅世恒源    红外检测系统    FIRE-SCAN 锂离子电池火灾早期探测系统

FIRE-SCAN 锂离子电池火灾早期探测系统

FIRE-SCAN 锂离子电池火灾早期探测系统

 

 

电池在现代生活的诸多领域都发挥着关键作用。自20世纪90年代初锂离子电池问世以来,移动能源供应的效率大幅提升,该技术也得到了广泛应用。如今,锂离子电池拥有多种电芯化学体系,如镍锰钴酸锂(Li-NMC)和磷酸铁锂(LiFePO₄,LFP)等,选择哪种体系,需根据能量密度、安全性、循环稳定性和电池寿命等需求来决定。

 

 

电动汽车以及风能、太阳能等间歇性能源的储存需求,正推动高性能可充电电池的需求激增。电动汽车制造商,以及为电动汽车、公交车、电动滑板车、电动自行车和大型储能系统生产高压电池的企业,都是这一趋势的主要受益者。

 

然而,储能设备的生产和储存过程存在一定风险。锂离子电池容易发生热失控,一旦过热就可能迅速起火,并释放出对人体高度危险的气体。通过热成像技术进行可靠、精准的温度测量,能够及早发现过热情况,从而及时移除受影响的组件。

 

 

热失控指的是一个由温度升高引发的加速过程,在此过程中,能量的释放会进一步导致温度升高。在电池中,制造缺陷、储存不当或机械损坏都可能导致电芯过热。产生的热量会 “感染” 相邻电芯,进而引发连锁反应。由于电池通常是密封的,过热和气体释放会导致电芯内部压力升高,最终引发爆炸。如果能及早发现异常发热,就可以防止电池进入失控状态,避免造成重大损失。

 

 

为应对上述危险情况,英福泰克(InfraTec)推出了FIRE-SCAN热成像自动化解决方案。FIRE-SCAN是一种全自动监测方案,由高性能红外热像仪和专用软件组成,可对装配车间和仓库进行监测,能够 24 小时不间断地监测工作区和存储地点的温度变化,在热失控发生前可靠识别热源,及早发现火灾隐患。即使在热成像图的小区域内,只要温度超过临界阈值,FIRE-SCAN系统就会自动触发报警,从而为及时干预、预防火灾发生争取时间。

 

不同化学体系的电芯有着不同的热异常特性。镍锰钴酸锂(Li-NMC)电池:出现故障时,通常会表现出典型的热失控行为,火灾可能在几分钟内就会发生。因此,对于镍锰钴酸锂电池,必须快速、可靠地检测到即使是很小的热点,这就要求红外热像仪同时具备高空间分辨率和高热灵敏度(噪声等效温差,NETD);磷酸铁锂(LiFePO₄,LFP)电池:出现故障时,温度会缓慢且持续升高,有时还会伴随气体释放。在这种情况下,关键在于检测到危险的温度变化趋势,即便初始绝对温度看似并不危险。英福泰克(InfraTec)针对上述两种情况,都能提供合适的红外热像仪。应用工程师可协助用户为特定的测量任务选择最优解决方案。

 

 

FIRE-SCAN 锂离子电池火灾早期探测系统核心功能包括:

 

 

五、FIRE-SCAN 热成像系统优势

(一)硬件性能

硬件参数

具体优势

探测器规格

大尺寸探测器,具备极高的几何分辨率和热分辨率

红外帧率

30Hz,可对全帧图像的温度变化和温度梯度进行分析

接口兼容性

符合 GigE Vision 标准,可轻松集成到现有工艺环境中

防护等级

IP65,可在恶劣环境下运行

外壳

防护外壳采用坚固的金属材质,适用于多种环境条件,满足不同 IP 等级要求

(二)报警功能

当温度值超过临界阈值时,自动触发报警。

具备多级报警功能,可实现有序升级处理。

可在热成像图中选择子区域(分区)进行监测报警。

能以可调整的时间为基准,记录和分析长期温度变化趋势。

记录报警情况,助力分析潜在火灾原因。

(三)系统设计

采用模块化设计理念,可提供量身定制的解决方案。

支持 7×24 小时无人值守连续运行。

摄像头画面可传输至控制室或其他地点。

采用灵活的布线技术(铜缆或光缆)。

可选配不间断电源。

通过控制柜内集成的电脑(可通过远程控制 *)进行系统维护(注:* 表示可选功能)。

 

 

七、高性能软件功能

持续显示所有分区的当前热成像图(马赛克概览)。

可同时显示热成像实时画面和彩色视频实时画面 *(注:* 表示可选功能)。

显示摄像头和系统状态。

可将热成像摄像头和视频摄像头的实时画面融合。

记录每个分区的最高温度、最低温度和平均温度。

可搭建单摄像头或多摄像头系统。

以图形方式显示所有分区的温度 - 时间变化曲线。

记录操作过程。

对图像数据进行归档。

 

八、高分辨率红外摄像头特性

采用非制冷焦平面微测辐射热计探测器。

具备高几何分辨率和高热灵敏度。

可生成高对比度、清晰的热成像图。

即便在多尘或烟雾弥漫的环境中,也能定位热点。

光谱范围为 7.5-14μm。

支持千兆以太网实时数据采集。

具备内部自动校准功能。

外壳符合工业标准 IP65,坚固耐用。

可选配云台系统,以扩大探测范围 *(注:* 表示可选功能)。

系统可用性极高。

可选配数字彩色视频摄像头 *(注:* 表示可选功能)。

 

十、FIRE-SCAN 适用行业与应用场景

(一)电动汽车行业

锂离子电池是电动汽车领域的关键组件。为降低风险,热成像技术在该领域的多个方面都有应用。

(二)安防应用

在调查、远程监控、边境守卫和关键基础设施保护等观测任务中,高性能红外摄像头如今正变得越来越不可或缺。

(三)化工行业

借助英福泰克(InfraTec)的红外摄像头系统,可对化学反应过程中的热量进行系统控制和显示。

(四)其他领域

除上述行业外,该系统还可应用于更多行业和领域,为不同场景下的火灾早期探测和安全监测提供支持。

 

 

 

用户想了解更多信息,可联系英福泰克(InfraTec)热成像部门。对于有特殊要求的任务,可与该公司专家讨论具体应用需求,