Три сигурносна кључа у призматичном алуминијумском кућишту батерије: ОСД, осигурач и{0}}вентил против експлозије

Са брзим развојем нових енергетских возила и система за складиштење енергије, безбедност батерија је постала кључна брига у индустрији. Посебно за призматичне ћелије у структурама алуминијумског кућишта аутомобилске батерије и алуминијумског кућишта за нове енергетске аутомобиле, обезбеђивање безбедности батерије у екстремним условима као што су прекомерно пуњење, кратки спој и топлотни губитак постало је кључно питање у дизајну батерија за напајање.

 

ОСД плоча{0}}на преклоп, структура осигурача и{1}}вентил (вентил) отпоран на експлозију који се налази на поклопцу батерије чине троструки сигурносни систем заштите призматичног алуминијумског кућишта литијумске батерије, познатог у индустрији као „Три безбедносна кључа“. Ови дизајни не само да обезбеђују стабилан рад батерије већ и успостављају доминантну позицију алуминијумских кућишта батерија у новим енергетским структурама батерија.

 

 

 

 

 

У новим енергетским алуминијумским кућиштима батерија, ОСД (безбедносни уређај од прекомерног пуњења) је први-активни безбедносни уређај који реагује. ОСД је метална преклопна{2}}плоча која се налази испод негативног терминала батерије, нормално изолована. Када унутрашњи притисак батерије порасте на приближно 0,4-0,5 МПа због прекомерног пуњења, ОСД се брзо окреће и долази у контакт са негативним проводљивим блоком, стварајући привремени кратки спој.

 

Ова механичка радња покреће систем искључења струје, омогућавајући батерији да прекине пуњење и спречи термички бег. ОСД типично ради у спрези са структуром осигурача, обезбеђујући двоструки сигурносни механизам механичког окидања и електричног искључења. Овај-вишеслојни приступ заштите постао је стандардна безбедносна стратегија у алуминијумским кућиштима батерија и дизајнима кућишта за батерије.

 

 

Ако је ОСД механички окидач, онда је осигурач „крајња кочница“ кола. Осигурач је обично интегрисан у конектор позитивног терминала и има прецизно контролисан дизајн уског грла. Када се ОСД активира, стварајући кратак спој, тренутна струја може достићи хиљаде ампера. Осигурач се затим топи у року од милисекунди, потпуно искључујући струјни пут.

 

Овај дизајн „самоуништавања“ обезбеђује безбедност кућишта батерије: остаје непромењена под нормалном радном струјом, али се тренутно топи при ненормално високим струјама, спречавајући топлотни бег у корену. Карактеристике осигурача захтевају ригорозне прорачуне и експерименталну верификацију да би се обезбедио брз одговор и дугорочна-поузданост у свим конфигурацијама призматичног алуминијумског кућишта батерије.
 

 

Када кратки спој унутрашњег акумулатора или топлотни прекид доводе до пораста притиска гаса на 0,9-1,0 МПа, вентил против експлозије-(вентил) постаје последња линија одбране. Обично се налази у средини горњег поклопца, направљен је од алуминијумског лима или више-слојног композитног филма. Она пуца тачно дуж унапред-дефинисане слабе линије, ослобађајући гасове високе температуре и спречавајући пуцање шкољке.

 

Иако је пасивна безбедносна компонента, вентил{0}}отпоран на експлозију, у екстремним околностима, одређује да ли кућиште акумулатора ЕВ аутомобила и пуњива алуминијумска шкољка могу да избегну катастрофално пуцање. Његов дизајн мора да уравнотежи брзину ослобађања притиска, тачност ломљења и отпорност на корозију, што га чини критичним безбедносним чвором у пројектовању алуминијумског кућишта литијум{2}}јонских батерија.

 

 

 

 

Три главне сигурносне компоненте квадратне алуминијумске шкољке литијумских батерија чине прогресивни одбрамбени систем:

 

Тип сценарија	Стање окидача	Активациона компонента	Функција заштите језгра
Заштита од преоптерећења	Унутрашњи ваздушни притисак достиже 0,4–0,5 МПа	ОСД	механички се окреће, стварајући кратак спој
Цуррент Цутофф	Када се ОСД активира, тренутно се генерише велика струја	Осигурач прегорева	пресецање главног кола
Екстремно смањење притиска	Притисак ваздуха расте на 0,9-1,0 МПа	Вентил против експлозије{0}	прецизно пуца да би се ослободио притисак и спречиле експлозије

 

Овај концепт дизајна омогућава да алуминијумско кућиште батерије новог енергетског возила аутоматски активира одговарајуће заштите на различитим нивоима ризика, изграђујући систем „дубине одбране“ и значајно повећавајући редундантност батерије.

 

 

Поклопац батерије за напајање високих{0}}напона и дубоко извучено алуминијумско кућиште батерије нису изоловани дизајни, већ су блиско интегрисани са процесом производње батерије. Комплетно призматично кућиште алуминијумске батерије (тј. кућиште алуминијумске батерије са призматичним ћелијама) обично пролази кроз следеће кључне фазе:

 

Процес	Кључни садржај	Контролне тачке
Премаз за израду плоча електроде	Ламинирање, сечење језичака	Дебљина и конзистенција премаза
Намотавање/ламинација склопа ћелије	Заваривање и уметање кућишта	Таб Снага заваривања и заптивање
Подношење и активација	Заптивање и формирање електролита	Количина и квалитет СЕИ филма
Тестирање раздвајања капацитета	Одвајање капацитета и следљивост	Конзистентност и следљивост електричних перформанси

 

Током фазе монтаже, голе ћелије су инкапсулиране у батеријски пакет са алуминијумским кућиштем или пакет са алуминијумским кућиштем. Тачност заваривања одређује ефикасност заптивања кућишта батерије, док топлотна проводљивост алуминијумског кућишта директно утиче на перформансе управљања топлотом. Неки системи такође укључују ЛиФеПО4 Софт Пацк Целл модул за побољшање безбедности, стабилности и животног века.

 

 

Популарност призматичних алуминијумских кућишта батерија произилази из њихове равнотеже између густине енергије, дисипације топлоте и сигурносне структуре. Индустрија тренутно истражује интелигентније сигурносне дизајне, као што је интегрисање температурно{1}}осетљивих против експлозије- вентила у кућишта батерија за напајање, постављање ПТЦ термистора на позитивну електроду, па чак и развој паметних поклопаца који могу да прате ваздушни притисак и температуру у реалном времену.

 

Уз продубљивање примене ЦТП (Целл то Пацк) и ЦТЦ (Целл то Цхассис) технологија, структура батеријског пакета са алуминијумским кућиштем еволуира ка интеграцији, постављајући веће захтеве за безбедносни структурални дизајн. Будућа кућишта алуминијумских батерија за нова енергетска возила више неће бити само механичке заштитне компоненте, већ интелигентна кућишта која интегришу електрични надзор, повратне информације о контроли температуре и функције смањења притиска.

 

 

 

 

Од механичког окретања ОСД-а до тренутног-осигурача за резање, до прецизног растерећења притиска вентила отпорног на експлозију-, ова три уређаја заједно чине линију безбедности за призматичне алуминијумске-батерије. Њихов координиран рад не само да обезбеђује стабилан рад ћелија батерије, већ и успоставља технолошки статуслитијум батерија алуминијумска кућиштаи алуминијумска кућишта батерија у новој енергетској индустрији.

 

Када видите чврсто алуминијумско кућиште за нове енергетске аутомобиле у систему напајања нових енергетских возила или пуњиву алуминијумску шкољку преносивих уређаја за складиштење енергије, запамтите: управо ови наизглед сићушни сигурносни дизајни омогућавају савременим енергетским системима да пронађу савршен баланс између велике снаге, велике густине и високе сигурности.