周知のように、電解液は電池中の「血液」として、イオン伝導の重要な使命を担う、同時に、電解液は潜伏する危険源でもある。それは主にEC、DMCなどの有機溶媒とリチウム塩からなり、一旦漏れが発生すると、多重リスクを引き起こす：

• 短絡：漏れた電解液は電池内部で「派閥を張る」、新しい導電経路を形成し、外部短絡を引き起こす可能性がある、

• 腐食：リチウム塩（例えばLiPF 8326）は水に遭遇すると「化学キラー」に化身し、HFガス（腐食、猛毒）を発生し、設備を損害し、甚だしきに至っては人員の健康を危害する、

• 燃焼：火や高温に遭遇すると、電解液は点火されやすく、熱暴走連鎖反応で「燃料隊長」となり、発火や爆発を加速させる。

そのため、電解液の漏洩をリアルタイム、正確に監視することは、リチウム電池の安全事故を抑制するために必要な手段である。

01.多様な監視技術が並進し、誰が優れているのか。

電解液漏洩モニタリングの本質は「嗅ぎ」であり、特定のガス分子を識別し、その技術経路は化学感知、物理分析、光学探査などの方向に分けることができ、性能、コスト、適用シーンに顕著な違いがある。

MOS（金属酸化物半導体）

−原理：SnOタンパなどのガス感受性材料は、加熱状態において、目標ガスと接触した後にその抵抗が変化し、ガス濃度を検出する。

-利点：コストが極めて低く、体積が小さく、回路が簡単である。

-劣勢：選択性が悪い（アルコール、煙などの妨害を受けやすい）、中毒性/ドリフト（電解液はその表面を汚染する）、定期的な校正が必要で、寿命が比較的に短い。

PID（光イオン化検出器）

−原理：紫外線ランプを用いてガス分子をイオン化し、発生したイオン電流を測定してガス濃度を検出する。

-利点：感度が非常に高く（ppb級）、応答速度が速い。

-劣勢：VOCガスの具体的な種類を区別できず、紫外線ランプは消耗品（寿命は通常1-2年）である。

NDIR（非分散赤外線）

−原理：ガスは特定の波長の赤外光を吸収し、光強度変化を検出することによりガス濃度を計算する。

-利点：選択性が良く、寿命が非常に長く、中毒に強く、安定性が高い。

-劣勢：コストはMOSとPIDよりやや高い。

TDLAS（可変同調ダイオードレーザ吸収スペクトル）

−原理：レーザー波長を調整し、特定のガスの吸収スペクトルに整列させることにより、光強度変化を測定してガス濃度を計算する。

-利点：超高選択性と感度、安定性、応答速度が速い。

-劣勢：コストが高く、システムが相対的に複雑で、光路のコリメートに対する要求が高い。

RGA（質量分析）

−原理：ガス分子をイオン化し、異なるイオンの質量荷重比に基づいて分離し、同定することは、分析の「黄金基準」である。

-利点：複数のガスを同時に検出でき、定性能力がよく、感度が高い。

-劣勢：価格が極めて高価で、体積が大きく、操作維持が複雑で、真空環境が必要である。リアルタイムモニタリングには基本的には使用されず、主に実験室のオフライン分析に使用されている。

02.なぜNDIRがリチウム電池電解液漏洩監視の優れた選択であるか？

この電解液漏洩監視の「技術対決」には、完全無欠な案はなく、適切な選択しかない。

• MOSとPID：コストや応答速度にはそれぞれ利点があるが、選択性と安定性には一般的であり、要求の高くないシーンや補助監視ツールとして適している、

• NDIR：各性能指標の表現はバランスがとれており、コスト優位性を兼ね備えており、明らかな短板がなく、工業オンライン測定の好ましい方案となっている。

• TDLASとRGA：性能上のパフォーマンスは優れているが、コストが高く、工業プロセス、科学研究及び実験室研究などの分野で使用されることが多い、

△5大技術の5次元比較

リチウム電池の生産、貯蔵及び使用過程において、ガス検出技術に対して極めて厳しい要求を提出した：高精度、高速応答と長期安定性を必要として熱暴走リスクを警報し、安全を保障する、また、大規模なアプリケーションに対応するためにコストを制御する必要があります。NDIR技術は高性能と低コストで、上記のニーズに正確に合致し、リチウムイオン電池の安全と経済効果を保障する「総合チャンピオン」。

03. チャンピオンさらに

探索には限りがなく、チャンピオンにはまだ潜在能力がある。四方光電深耕NDIR技術は22キャリアで、その突破は性能の極致だけでなく、異なるシーンのマッチングにもある。お問い合わせください。より驚き、信頼性の高いソリューションをカスタマイズします。