Tri sigurnosna ključa u prizmatičnom aluminijskom kućištu baterije: OSD, osigurač i-ventil otporan na eksploziju

S brzim razvojem novih energetskih vozila i sustava za pohranu energije, sigurnost baterija postala je glavna briga u industriji. Osobito za prizmatične ćelije u konstrukcijama aluminijskog kućišta automobilske baterije i aluminijskog kućišta za nove energetske automobile, osiguravanje sigurnosti baterije u ekstremnim uvjetima kao što su prekomjerno punjenje, kratki spoj i toplinski bijeg postalo je ključno pitanje u dizajnu energetske baterije.

 

Preklopna{0}}ploča OSD-a, struktura osigurača i ventil -zaštite od eksplozije (ventil) koji se nalazi na poklopcu baterije čine trostruki sigurnosni sustav zaštite prizmatičnog aluminijskog kućišta litijske baterije, poznatog u industriji kao "Tri sigurnosna ključa". Ovi dizajni ne samo da štite stabilan rad baterije, već također uspostavljaju dominantan položaj aluminijskih kućišta baterija u novim strukturama energetskih baterija.

 

 

 

 

 

U novim energetskim aluminijskim kućištima baterija, OSD (Sigurnosni uređaj od prekomjernog punjenja) je prvi-aktivni sigurnosni uređaj koji reagira. OSD je metalna preklopna-ploča smještena ispod negativnog pola baterije, obično izolirana. Kada unutarnji tlak baterije naraste na otprilike 0,4-0,5 MPa zbog prekomjernog punjenja, OSD se brzo okreće i dolazi u kontakt s negativnim vodljivim blokom, stvarajući privremeni kratki spoj.

 

Ova mehanička radnja pokreće sustav za isključivanje struje, dopuštajući bateriji da prekine punjenje i spriječi toplinski bijeg. OSD tipično radi zajedno sa strukturom osigurača, pružajući dvostruki sigurnosni mehanizam mehaničkog okidanja i električnog odspajanja. Ovaj -slojeviti pristup zaštiti postao je standardna sigurnosna strategija u aluminijskim kućištima baterija i dizajnu kućišta baterija.

 

 

Ako je OSD mehanički okidač, tada je osigurač "krajnja kočnica" kruga. Osigurač je obično integriran u konektor pozitivne stezaljke i ima precizno kontroliran dizajn uskog vrata. Kada se OSD aktivira, stvarajući kratki spoj, trenutna struja može doseći tisuće ampera. Osigurač se zatim topi unutar milisekundi, potpuno prekidajući strujni put.

 

Ovaj dizajn "samo{0}}uništavanja" osigurava sigurnost omotača baterije: ostaje netaknut pod normalnom radnom strujom, ali se trenutno topi pri neuobičajeno visokim strujama, sprječavajući toplinski bijeg u korijenu. Karakteristike osigurača zahtijevaju rigorozan izračun i eksperimentalnu provjeru kako bi se osigurala brza reakcija i dugoročna-pouzdanost u svim konfiguracijama kućišta aluminijske baterije s prizmatičnom ćelijom.
 

 

Kada kratki spoj unutarnje baterije ili toplinski bijeg uzrokuju porast tlaka plina na 0,9-1,0 MPa, ventil-otporni na eksploziju (ventil) postaje zadnja linija obrane. Obično se nalazi u sredini gornjeg poklopca, a izrađen je od aluminijske ploče s urezima ili više-slojnog kompozitnog filma. Puca točno duž unaprijed-definirane slabe linije, oslobađajući plinove visoke temperature i sprječavajući pucanje ljuske.

 

Iako pasivna sigurnosna komponenta, protueksplozijski-ventil, u ekstremnim okolnostima, određuje mogu li kućište baterije za EV automobil i aluminijsko kućište koje se može puniti izbjeći katastrofalno pucanje. Njegov dizajn mora uravnotežiti brzinu otpuštanja tlaka, točnost pucanja i otpornost na koroziju, što ga čini kritičnim sigurnosnim čvorom u inženjerstvu aluminijske ljuske litij-ionske baterije.

 

 

 

 

Tri glavne sigurnosne komponente kvadratne aluminijske školjke litijskih baterija čine progresivni obrambeni sustav:

 

Vrsta scenarija	Uvjet okidača	Aktivacijska komponenta	Funkcija zaštite jezgre
Zaštita od preopterećenja	Unutarnji tlak zraka doseže 0,4–0,5 MPa	OSD	mehanički se okreće, stvarajući kratki spoj
Current Cutoff	Kada se OSD aktivira, trenutno se stvara velika struja	Osigurač pregori	prekidanje glavnog strujnog kruga
Ekstremno rasterećenje tlaka	Tlak zraka raste na 0,9–1,0 MPa	Ventil otporan-na eksploziju	precizno pukne kako bi oslobodio pritisak i spriječio eksplozije

 

Ovaj koncept dizajna omogućuje aluminijskom kućištu akumulatora New Energy Vehicle da automatski aktivira odgovarajuće zaštite na različitim razinama rizika, gradeći sustav "dubinske obrane" i značajno povećavajući sigurnosnu redundantnost baterije.

 

 

Poklopna ploča Power Battery visokih performansi i duboko izvučeno aluminijsko kućište baterije nisu izolirani dizajni, već su usko integrirani s procesom proizvodnje baterijskih ćelija. Kompletno aluminijsko kućište prizmatične baterije (tj. aluminijsko kućište prizmatične ćelije) obično prolazi kroz sljedeće ključne faze:

 

Proces	Ključni sadržaj	Kontrolne točke
Prevlaka za izradu ploča elektrode	Laminiranje, rezanje jezičaka	Debljina i konzistencija premaza
Namatanje/laminacija sklopa ćelije	Zavarivanje i umetanje kućišta	Čvrstoća i brtvljenje spojnog zavara
Podnošenje i aktivacija Podnošenje	Brtvljenje i formiranje elektrolita	Kvantiteta i kvaliteta SEI filma
Ispitivanje odvajanja kapaciteta	Odvajanje kapaciteta i sljedivost	Dosljednost i sljedivost električnih performansi

 

Tijekom faze sastavljanja, gole ćelije su inkapsulirane u baterijski paket s aluminijskim kućištem ili paket s aluminijskim kućištem. Točnost zavarivanja određuje učinkovitost brtvljenja kućišta Power Battery, dok toplinska vodljivost aluminijskog kućišta izravno utječe na performanse upravljanja toplinom. Neki sustavi također uključuju LiFePO4 Soft Pack Cell modul za povećanje sigurnosti, stabilnosti i životnog ciklusa.

 

 

Popularnost prizmatičnih aluminijskih kućišta za baterije proizlazi iz njihove ravnoteže između gustoće energije, rasipanja topline i sigurnosne strukture. Industrija trenutačno istražuje inteligentnije sigurnosne dizajne, kao što je integriranje temperaturno{1}}eksplozivno-otpornih ventila u kućišta baterija, postavljanje PTC termistora na pozitivnu elektrodu, pa čak i razvoj pametnih poklopaca koji mogu pratiti tlak zraka i temperaturu u stvarnom vremenu.

 

Uz sve veću primjenu tehnologija CTP (Cell to Pack) i CTC (Cell to Chassis), struktura paketa baterija s aluminijskim kućištem razvija se prema integraciji, postavljajući veće zahtjeve za sigurnosni strukturni dizajn. Buduća nova aluminijska kućišta baterija za energetska vozila više neće biti samo mehaničke zaštitne komponente, već inteligentna kućišta koja integriraju električni nadzor, povratnu informaciju o kontroli temperature i funkcije rasterećenja tlaka.

 

 

 

 

Od mehaničkog okretanja OSD-a do trenutnog -osigurača za rezanje, do preciznog rasterećenja tlaka ventila-otpornog na eksploziju, ova tri uređaja zajedno čine sigurnosnu obrambenu liniju za baterije s prizmatičnim aluminijskim-kućištem. Njihov koordinirani rad ne samo da osigurava stabilan rad baterijskih ćelija, već i uspostavlja tehnološki statusaluminijska kućišta litijske baterijei aluminijska kućišta baterija u novoj energetskoj industriji.

 

Kada vidite čvrsto aluminijsko kućište za nove energetske automobile u sustavu napajanja novih energetskih vozila ili punjivu aluminijsku školjku prijenosnih uređaja za pohranu energije, zapamtite: upravo ti naizgled sićušni sigurnosni dizajni omogućuju modernim energetskim sustavima da pronađu savršenu ravnotežu između velike snage, velike gustoće i visoke sigurnosti.