De tre sikkerhetsnøklene i prismatisk aluminiumsbatterikasse: OSD, sikring og eksplosjonssikker -ventil

Med den raske utviklingen av nye energikjøretøyer og energilagringssystemer, har batterisikkerhet blitt et kjerneproblem i bransjen. Spesielt for prismatiske celler i Automotive Battery Aluminium Case og Aluminium Case for New Energy Cars-konstruksjoner, har sikring av batterisikkerhet under ekstreme forhold som overlading, kortslutning og termisk runaway blitt et nøkkelproblem i design av strømbatterier.

 

OSD-vippe-oppplaten, sikringsstrukturen og den eksplosjonssikre -ventilen (ventilen) på batteridekselet danner det tredoble sikkerhetsbeskyttelsessystemet til det prismatiske litiumbatteriet i aluminium, kjent i bransjen som de "tre sikkerhetsnøklene". Disse designene sikrer ikke bare stabil batteridrift, men etablerer også den dominerende posisjonen til batterialuminiumshus i nye energibatteristrukturer.

 

 

 

 

 

I nye batterideksler i energialuminium er OSD (Overcharge Safety Device) den første-aktive sikkerhetsenheten. OSD-en er en flip-up--plate av metall som er plassert under den negative polen på batteriet, normalt isolert. Når batteriets interne trykk stiger til omtrent 0,4-0,5 MPa på grunn av overlading, snur OSD raskt og kontakter den negative ledende blokken, og skaper en midlertidig kortslutning.

 

Denne mekaniske handlingen utløser det gjeldende avskjæringssystemet, slik at batteriet kan avslutte ladingen og forhindre termisk løping. OSD-en fungerer vanligvis sammen med en sikringsstruktur, og gir en dobbel sikkerhetsmekanisme for mekanisk utløsning og elektrisk frakobling. Denne flerlags beskyttelsestilnærmingen har blitt en standard sikkerhetsstrategi i aluminiumsbatterihus og strømbatterideksler.

 

 

Hvis OSD-en er en mekanisk utløser, er sikringen kretsens "ultimate brems". Sikringen er vanligvis integrert i den positive terminalkontakten og har en nøyaktig kontrollert, smal halsdesign. Når OSD-en utløses, og skaper en kortslutning, kan den øyeblikkelige strømmen nå tusenvis av ampere. Sikringen smelter deretter i løpet av millisekunder, og stenger fullstendig av strømbanen.

 

Denne "selv-destruksjon"-designen sikrer sikkerheten til batteriskallet: det forblir upåvirket under normal driftsstrøm, men smelter umiddelbart ved unormalt høye strømmer, og forhindrer termisk løping ved roten. Sikringens egenskaper krever strenge beregninger og eksperimentell verifisering for å sikre rask respons og langsiktig-pålitelighet på tvers av alle Prismatic Cell Aluminium Battery Case-konfigurasjoner.
 

 

Når en intern batterikortslutning eller termisk løping får gasstrykket til å stige til 0,9 -1,0 MPa, blir den eksplosjonssikre -ventilen (ventilen) den siste forsvarslinjen. Vanligvis plassert i midten av toppdekselet, er det konstruert av en riflet aluminiumsplate eller flerlags komposittfilm. Den brister nøyaktig langs en forhåndsdefinert-svak linje, frigjør høytemperaturgasser og forhindrer at skallet sprekker.

 

Selv om den er en passiv sikkerhetskomponent, avgjør den eksplosjonssikre ventilen i ekstreme omstendigheter om batteriskallet til elbiler og det oppladbare aluminiumsskallet kan unngå katastrofalt brudd. Dens design må balansere trykkavlastningshastighet, bruddnøyaktighet og korrosjonsmotstand, noe som gjør den til en kritisk sikkerhetsnode i litium-ionbatteri-aluminiumskallteknikk.

 

 

 

 

De tre hovedsikkerhetskomponentene til Lithium Batteries Square Aluminium Shell danner et progressivt forsvarssystem:

 

Scenariotype	Triggertilstand	Aktiveringskomponent	Kjernebeskyttelsesfunksjon
Overladingsbeskyttelse	Det indre lufttrykket når 0,4–0,5 MPa	OSD	snur mekanisk, og skaper en kortslutning
Nåværende cutoff	Når OSD-en utløses, genereres en høy strøm umiddelbart	Sikringen går	kutte hovedkretsen
Ekstrem trykkavlastning	Lufttrykket stiger til 0,9–1,0 MPa	Den -eksplosjonssikre ventilen	brudd for å frigjøre trykk og forhindre eksplosjoner

 

Dette designkonseptet gjør at New Energy Vehicle Aluminum Battery Case automatisk aktiverer tilsvarende beskyttelse ved forskjellige risikonivåer, bygger et "defense in depth"-system og forbedrer batterisikkerhetsredundansen betydelig.

 

 

Høyytelses-batteridekselplaten og dypttrukket aluminiumsbatterihus er ikke isolerte design, men er tett integrert med produksjonsprosessen for battericeller. En komplett prismatisk batterikasse i aluminium (dvs. en batterikasse i prismatisk celle av aluminium) går vanligvis gjennom følgende nøkkeltrinn:

 

Behandle	Nøkkelinnhold	Kontrollpunkter
Elektrodeplatebelegg	Laminering, Tab Cutting	Beleggtykkelse og konsistens
Cellemontering Vikling/laminering	Sveising og kasseinnsetting	Tabsveisestyrke og tetning
Arkivering og aktiveringsarkivering	Forsegling og formasjonselektrolytt	Kvantitet og SEI-filmkvalitet
Kapasitetsseparasjonstesting	Kapasitetsseparasjon og sporbarhet	Elektrisk ytelseskonsistens og sporbarhet

 

Under monteringsfasen er bare celler innkapslet i en batteripakke med et aluminiumshus eller en pakke med et aluminiumshus. Sveisenøyaktighet bestemmer forseglingseffektiviteten til Power Battery Case, mens den termiske ledningsevnen til aluminiumshuset direkte påvirker termisk styringsytelse. Noen systemer har også en LiFePO4 Soft Pack Cell-modul for å øke sikkerheten, stabiliteten og levetiden.

 

 

Populariteten til prismatiske batterideksler i aluminium stammer fra balansen mellom energitetthet, varmespredning og sikkerhetsstruktur. Bransjen utforsker for tiden mer intelligente sikkerhetsdesign, for eksempel å integrere temperatur-følsomme eksplosjonssikre-ventiler i strømbatteriskall, plassere PTC-termistorer på den positive elektroden, og til og med utvikle smarte deksler som kan overvåke lufttrykk og temperatur i sanntid.

 

Med den dypere anvendelsen av CTP (Cell to Pack) og CTC (Cell to Chassis) teknologier, utvikler strukturen til batteripakken med aluminiumshus seg mot integrasjon, og stiller høyere krav til sikkerhetskonstruksjon. Fremtidige nye batterier i aluminium for energibiler vil ikke lenger bare være mekaniske beskyttelseskomponenter, men intelligente kabinetter som integrerer elektrisk overvåking, temperaturkontrolltilbakemelding og trykkavlastningsfunksjoner.

 

 

 

 

Fra den mekaniske vendingen av OSD til den gjeldende-skjærende sikringen, til den nøyaktige trykkavlastningen til den eksplosjonssikre-ventilen, danner disse tre enhetene sammen sikkerhetslinjen for prismatiske aluminium-batterier. Deres koordinerte drift sikrer ikke bare stabil drift av battericellene, men etablerer også den teknologiske statusen tillitiumbatteri i aluminiumog batterialuminiumskasser i den nye energibransjen.

 

Når du ser det solide aluminiumshuset for nye energibiler i kraftsystemet til nye energikjøretøyer, eller det oppladbare aluminiumsskallet til bærbare energilagringsenheter, husk: det er disse tilsynelatende små sikkerhetsdesignene som gjør at moderne energisystemer kan finne en perfekt balanse mellom høy effekt, høy tetthet og høy sikkerhet.