Tři bezpečnostní mušketýři ve čtvercovém hliníkovém krytu baterie: OSD, pojistka a -ventil odolný proti výbuchu

Díky neustálému pokroku v technologii napájecích baterií se prizmatické baterie s hliníkovým{0}}krytem staly hlavním řešením v nových energetických vozidlech a systémech pro ukládání energie díky své stabilní struktuře, vynikajícímu odvodu tepla a vysoké hustotě energie. Mezi těmito součástmi hraje zásadní ochrannou roli bezpečnostní struktura umístěná na horní části bateriového článku. Sestava horního krytu baterie obvykle poskytuje nejen těsnění, elektrické připojení a konstrukční podporu, ale také integruje více bezpečnostních ochranných zařízení a tvoří tak kompletní bezpečnostní ochranný systém. Tato sestava je v průmyslu často označována jako sada hliníkových bezpečnostních krytů baterie nebo krycí deska napájecí baterie a jejím konstrukčním cílem je rychle reagovat na abnormální stav baterie, čímž se zabrání tepelnému úniku a vážnějším bezpečnostním nehodám.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V prizmatické struktuře bateriových článků se sestava horního krytu obvykle skládá z několika klíčových součástí, včetně zařízení na ochranu proti přebití, struktur pojistek a mechanismů pro uvolnění tlaku. Tyto struktury jsou instalovány uvnitř horního krytu lithiové baterie nebo víka prizmatické lithiové baterie a tvoří integrovanou sestavu pomocí přesných obráběcích a svařovacích technik. Pokud během provozu dojde k poruše baterie, jako je přebití, nadměrný proud nebo zvýšená vnitřní teplota, aktivují se tato bezpečnostní zařízení postupně podle předem stanovené spouštěcí sekvence a tvoří víceúrovňový ochranný mechanismus. Díky tomuto vrstvenému, progresivnímu bezpečnostnímu designu hrají lithiové-iontové kryty baterií ústřední roli v bezpečnostním systému napájecích baterií.

 

Pokud jde o ochranu proti přebití, běžnou strukturou horních krytů baterií je mechanické zařízení na ochranu proti přebití (OSD). Toto zařízení se obvykle nachází v blízkosti vnitřní vodivé struktury baterie a je spouštěno tlakem-přes přesně navrženou kovovou konstrukci. Když baterie zaznamená abnormální podmínky nabíjení, které způsobí zvýšení vnitřního tlaku, OSD se zdeformuje nebo překlopí v určitém rozsahu tlaku, čímž se změní stav vnitřního okruhu. Jeho funkce je podobná mechanickému spouštěcímu spínači, který rychle reaguje v počátečních fázích abnormálního tlaku. Tyto struktury jsou obvykle integrovány do prizmatického krytu lithiové baterie nebo horního víka pro prizmatické bateriové články, vyrobené pomocí přesného lisování a svařování, aby bylo zajištěno, že tlak spouště a provozní spolehlivost splňují bezpečnostní normy.

 

Po spuštění OSD může být uvnitř baterie okamžitě generován velký proud. V tomto bodě hraje klíčovou roli struktura pojistky. Pojistka obvykle využívá úzkohrdlovou konstrukci vodiče, který se za určitých proudových podmínek rychle roztaví, čímž přeruší obvod a zabrání dalšímu přenosu energie. Tato struktura funguje jako "proudová pojistka" v napájecí baterii, která je schopna poskytnout ochranu během milisekund. Pojistka je obvykle integrována s vodivou strukturou, například vytváří předem{5}}nastavený bod tání v měděné a hliníkové bimetalové bipolární desce nebo spojovací sestavě, což umožňuje rychlé přerušení obvodu v případě abnormálního proudu a zabraňuje neustálým vnitřním zkratům.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kromě ochrany proti přebíjení a proudu musí mít napájecí baterie také bezpečnostní mechanismy, aby vydržely extrémní tlaky. Když dojde k vnitřnímu zkratu baterie nebo při vysokých teplotách nepřetržitě generuje plyn, může vnitřní tlak rychle vzrůst. V tomto případě se odvzdušňovací ventil v horním krytu stává poslední obrannou linií. Odvzdušňovací ventil obvykle používá vroubkovaný nebo tenkostěnný -provedení k vytvoření před-nastavené oblasti prasknutí. Když vnitřní tlak dosáhne kritické hodnoty, těleso ventilu se přesně otevře podél ozubení, uvolní plyn a sníží vnitřní tlak. Tato konstrukce je obvykle integrována do hliníkového krytu baterie nebo Prismatic Lithium Battery Annexe a její konstrukce musí zajistit přesné uvolnění tlaku bez poškození celkové konstrukce baterie.

 

Stručně řečeno, OSD, pojistka a odvzdušňovací ventil tvoří více{0}}úrovňový bezpečnostní ochranný systém pro horní kryt napájecí baterie. V typickém scénáři přebití vnitřní tlak baterie nejprve stoupne na nastavenou hodnotu a spustí zařízení OSD, aby změnilo stav obvodu. Výsledný okamžitý vysoký proud způsobí spálení pojistky, čímž dojde k přerušení obvodu a ukončení abnormálního stavu. Pokud tlak v extrémních případech nadále stoupá, explozivní-ventil aktivuje mechanismus pro uvolnění tlaku. Prostřednictvím této koordinované ochranné metody „mechanického spouštění-uvolnění proudu-vypnutí-tlaku mohou kryty napájecích baterií a lithiové-iontové baterie poskytovat účinnou ochranu v různých fázích rizika.

 

Kromě bezpečnostního konstrukčního provedení má na bezpečnost rozhodující vliv také výrobní proces čtyřhranných hliníkových-baterií. Od přípravy materiálu až po montáž buňky, každá výrobní fáze vyžaduje přísnou kontrolu procesu. Za prvé, ve fázi výroby elektrody se vytvářejí kladné a záporné elektrodové listy pomocí procesů, jako je míchání kaše, potahování, válcování a řezání. Tento proces má extrémně vysoké požadavky na rovnoměrnost povlaku, konzistenci tloušťky a kontrolu otřepů, protože kvalita elektrodových plátů přímo určuje konzistenci a bezpečnost článku. Následně, ve fázi montáže článku, jsou elektrodové pláty a separátor spojeny do struktury článku technologií navíjení nebo stohování a vodivé spojení je dosaženo technologií svařování.

 

Po dokončení počáteční struktury bateriového článku je tento zapouzdřen do hliníkového pouzdra a utěsněn horním krytem. Sestava horního krytu je obvykle laserem-přivařena k plášti, aby vytvořila bezešvou, vzduchotěsnou strukturu, která zajišťuje vnitřní vzduchotěsnost a strukturální stabilitu článku. Kvalita svařování mezi hliníkovým krytem bateriového boxu a pouzdrem článku je v této fázi obzvláště kritická, protože i drobné vady svařování mohou ovlivnit dlouhodobou provozní bezpečnost baterie. -

 

Po strukturálním zapouzdření se článek podrobí vstřikování elektrolytu a utěsnění. Množství vstřikovaného elektrolytu musí být přesně řízeno, aby byly zajištěny stabilní elektrochemické reakce. Po vstřikování je článek utěsněn pomocí těsnicích kolíků nebo svařováním, čímž se vytvoří kompletní struktura článku. Článek poté vstoupí do fází formování a testování kapacity, kde se během prvního procesu nabíjení a vybíjení vytvoří stabilní SEI film a kvalita produktu je testována prostřednictvím testování kapacity, testování izolace a vizuální kontroly. Někteří-výrobci baterií vyšší třídy také používají QR kódy nebo datové systémy pro úplnou{5}}sledovatelnost procesu, aby byla zajištěna ovladatelnost výroby článků.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Díky kombinaci bezpečné struktury horního krytu a přísných výrobních procesů tvoří baterie se čtvercovým napájením kompletní bezpečnostní systém. Od spouštěcí logiky bezpečnostních zařízení až po přesné řízení výroby článků, každý krok odráží pokrok v technologii výroby baterií. Zejména na pozadí rychlého vývoje nových energetických vozidel a systémů pro skladování energie poskytuje tento více{2}}vrstevný bezpečnostní design zásadní ochranu pro stabilní provoz baterií.

 

V oblasti výroby struktury napájecích baterií jsou pro bezpečnost a výkon baterie zásadní-kvalitní součásti horního krytu. Naše společnost se zaměřuje na výzkum, vývoj a výrobu konstrukčních součástí napájecích baterií s produkty zahrnujícími hliníkové krycí desky pro baterie, prizmatická lithiová víka baterií, horní víka pro prizmatické bateriové články, sady bezpečnostních krytů LFP a souvisejícíKryt bateriekonstrukční prvky. Prostřednictvím přesného lisování, laserového svařování a technologií více-kompozitních materiálů můžeme poskytnout spolehlivá řešení sady bezpečnostních hliníkových krytů baterií pro nová energetická vozidla a systémy skladování energie, splňující přísné požadavky energetických baterií na strukturální bezpečnost, těsnicí výkon a dlouhodobou-stabilitu.