Trys saugos raktai prizminiame aliuminio akumuliatoriaus dėkle: OSD, saugiklis ir sprogimui atsparus{0}} vožtuvas

Sparčiai tobulėjant naujoms energiją naudojančioms transporto priemonėms ir energijos kaupimo sistemoms, akumuliatorių sauga tapo pagrindiniu pramonės rūpesčiu. Ypač prizminių elementų, esančių automobilių akumuliatoriaus aliuminio korpuse ir aliuminio dėkluose, skirtuose naujų energetinių automobilių konstrukcijoms, akumuliatorių saugos užtikrinimas ekstremaliomis sąlygomis, pvz., perkrova, trumpasis jungimas ir terminis nutekėjimas, tapo pagrindine maitinimo akumuliatoriaus dizaino problema.

 

OSD apverčiama-plokštė, saugiklio konstrukcija ir sprogimui{1}}saugus vožtuvas (ventiliacija), esantis ant akumuliatoriaus dangtelio, sudaro trigubą prizminio ličio baterijos aliuminio korpuso, pramonėje žinomo kaip „trys saugos raktai“, saugos sistemą. Šios konstrukcijos ne tik užtikrina stabilų baterijų veikimą, bet ir sukuria dominuojančią akumuliatoriaus aliuminio korpusų padėtį naujose energijos baterijų konstrukcijose.

 

 

 

 

 

Naujuose energetinio aliuminio akumuliatorių dėkluose OSD (perkrovimo saugos įrenginys) yra pirmasis{0}}reaguojantis aktyvus saugos įtaisas. OSD yra metalinė apverčiama{2}}plokštė, esanti po neigiamu akumuliatoriaus gnybtu, paprastai izoliuota. Kai akumuliatoriaus vidinis slėgis dėl perkrovimo pakyla iki maždaug 0,4–0,5 MPa, OSD greitai apsiverčia ir susisiekia su neigiamai laidžiu bloku, sukurdamas laikiną trumpąjį jungimą.

 

Šis mechaninis veiksmas suaktyvina srovės išjungimo sistemą, leidžiančią akumuliatoriui nutraukti įkrovimą ir išvengti terminio nutekėjimo. OSD paprastai veikia kartu su saugiklio struktūra, suteikdamas dvigubą saugos mechanizmą – mechaninį įjungimą ir elektrinį atjungimą. Šis daugiasluoksnės apsaugos metodas tapo standartine aliuminio baterijų korpusų ir maitinimo elementų korpusų saugos strategija.

 

 

Jei OSD yra mechaninis paleidiklis, saugiklis yra grandinės „galiausias stabdys“. Saugiklis paprastai yra integruotas į teigiamą gnybtų jungtį ir turi tiksliai valdomą siauro kaklelio konstrukciją. Kai suveikia OSD, sukuriamas trumpasis jungimas, momentinė srovė gali siekti tūkstančius amperų. Tada saugiklis ištirpsta per milisekundes, visiškai išjungdamas srovės kelią.

 

Ši „savaiminio-sunaikinimo“ konstrukcija užtikrina akumuliatoriaus korpuso saugumą: veikiant normaliai veikiančiai srovei, jis lieka nepakitęs, tačiau esant neįprastai didelėms srovėms jis akimirksniu išsilydo, užkertant kelią šiluminiam nutekėjimui prie šaknies. Saugiklio charakteristikos reikalauja kruopštaus skaičiavimo ir eksperimentinio patikrinimo, kad būtų užtikrintas greitas atsakas ir ilgalaikis -patikimumas visose prizminių elementų aliuminio akumuliatoriaus dėklo konfigūracijose.
 

 

Kai dėl vidinio akumuliatoriaus trumpojo jungimo arba terminio nutekėjimo dujų slėgis pakyla iki 0,9-1,0 MPa, sprogimui-saugus vožtuvas (ventiliacija) tampa paskutine gynybos linija. Paprastai jis yra viršutinio dangčio centre, jis yra pagamintas iš aliuminio lakšto arba daugiasluoksnės kompozicinės plėvelės. Jis plyšta tiksliai pagal iš anksto-nubrėžtą silpną liniją, išskirdamas aukštos temperatūros dujas ir neleisdamas apvalkalui sprogti.

 

Nors sprogimui{0}}saugus vožtuvas yra pasyvus saugos komponentas, ekstremaliomis aplinkybėmis lemia, ar elektromobilio automobilio akumuliatoriaus apvalkalas ir įkraunamas aliuminio apvalkalas gali išvengti katastrofiško plyšimo. Jo konstrukcija turi suderinti slėgio išleidimo greitį, plyšimo tikslumą ir atsparumą korozijai, todėl jis yra svarbus saugos mazgas ličio -jonų akumuliatoriaus aliuminio korpuso inžinerijoje.

 

 

 

 

Trys pagrindiniai Lithium Batteries Square Aluminium Shell saugos komponentai sudaro progresyvią gynybos sistemą:

 

Scenarijaus tipas	Trigerio būklė	Aktyvinimo komponentas	Pagrindinė apsaugos funkcija
Apsauga nuo perkaitimo	Vidinis oro slėgis siekia 0,4–0,5 MPa	OSD	mechaniškai apsiverčia, sukurdamas trumpąjį jungimą
Dabartinis atjungimas	Kai suveikia OSD, akimirksniu sukuriama didelė srovė	Perdega saugiklis	nutraukiant pagrindinę grandinę
Ekstremalaus slėgio mažinimas	Oro slėgis pakyla iki 0,9–1,0 MPa	Sprogimui atsparus{0}}vožtuvas	tiksliai plyšta, kad sumažintų slėgį ir išvengtų sprogimų

 

Ši dizaino koncepcija leidžia „New Energy Vehicle“ aliuminio akumuliatoriaus dėklui automatiškai suaktyvinti atitinkamą apsaugą esant įvairiems rizikos lygiams, sukuriant „gylio gynybos“ sistemą ir žymiai padidinant akumuliatoriaus saugos dubliavimą.

 

 

Didelio našumo-maitinimo baterijos dangtelis ir giliai temptas aliuminio akumuliatoriaus korpusas nėra izoliuoti dizainai, bet yra glaudžiai integruoti su akumuliatoriaus elementų gamybos procesu. Pilnas prizminis aliuminio akumuliatoriaus dėklas (ty prizminio elemento aliuminio akumuliatoriaus dėklas) paprastai pereina šiuos pagrindinius etapus:

 

Procesas	Pagrindinis turinys	Kontroliniai taškai
Elektrodų lakštų gamybos danga	Laminavimas, skirtukų pjovimas	Dangos storis ir konsistencija
Ląstelių surinkimo apvija/laminavimas	Suvirinimas ir korpuso įdėjimas	Skirtuko suvirinimo stiprumas ir sandarinimas
Failavimas ir aktyvinimas	Sandarinimo ir formavimosi elektrolitas	Kiekis ir SEI plėvelės kokybė
Talpos atskyrimo bandymas	Pajėgumų atskyrimas ir atsekamumas	Elektros veikimo nuoseklumas ir atsekamumas

 

Surinkimo etapo metu pliki elementai yra supakuoti į baterijų paketą su aliuminio korpusu arba paketą su aliuminio korpusu. Suvirinimo tikslumas lemia Power Battery Case sandarinimo efektyvumą, o aliuminio korpuso šilumos laidumas tiesiogiai veikia šilumos valdymo efektyvumą. Kai kuriose sistemose taip pat yra LiFePO4 Soft Pack Cell modulis, užtikrinantis saugumą, stabilumą ir ciklo tarnavimo laiką.

 

 

Prizminių aliuminio baterijų dėklų populiarumą lemia jų energijos tankio, šilumos išsklaidymo ir saugos struktūros balansas. Pramonė šiuo metu tiria pažangesnius saugos projektus, pvz., temperatūrai -jautrių sprogimui-atsparių vožtuvų integravimą į maitinimo baterijų korpusus, PTC termistorių įdėjimą ant teigiamo elektrodo ir netgi kuria išmaniuosius dangčius, kurie gali stebėti oro slėgį ir temperatūrą realiuoju laiku.

 

Vis labiau taikant CTP (Cell to Pack) ir CTC (Cell to Chassis) technologijas, akumuliatoriaus su aliuminio korpusu struktūra vystosi integracijos link, keliant aukštesnius reikalavimus saugos konstrukcijos projektavimui. Ateities naujų energetinių transporto priemonių aliuminio akumuliatorių dėklai nebebus tik mechaniniai apsauginiai komponentai, o išmanieji korpusai, kuriuose integruota elektrinė stebėsena, temperatūros valdymo grįžtamasis ryšys ir slėgio mažinimo funkcijos.

 

 

 

 

Nuo mechaninio OSD perjungimo iki dabartinio -sujungimo saugiklio iki tikslaus slėgio sumažinimo nuo sprogimo{1}}vožtuvo – šie trys įtaisai kartu sudaro prizminio aliuminio -korpuso akumuliatorių saugos liniją. Jų suderintas veikimas užtikrina ne tik stabilų akumuliatoriaus elementų veikimą, bet ir nustato technologinę baterijos būseną.ličio baterijų aliuminio dėklaiir akumuliatorių aliuminio dėklai naujoje energetikos pramonėje.

 

Kai pamatysite tvirtą aliuminio korpusą naujiems energetiniams automobiliams naujų energiją naudojančių transporto priemonių maitinimo sistemoje arba įkraunamą aliuminio korpusą nešiojamiems energijos kaupimo įrenginiams, atminkite: būtent šios iš pažiūros mažytės saugos konstrukcijos leidžia šiuolaikinėms energijos sistemoms rasti tobulą balansą tarp didelės galios, didelio tankio ir didelio saugumo.