Kolme turvaavainta prismaisessa alumiinisessa akkukotelossa: OSD, sulake ja räjähdyssuojattu{0}}venttiili

Uusien energiaajoneuvojen ja energian varastointijärjestelmien nopean kehityksen myötä akkujen turvallisuudesta on tullut alan keskeinen huolenaihe. Erityisesti prismaattisissa kennoissa autojen akkujen alumiinikotelossa ja alumiinikotelossa uusien energiaautojen rakenteissa, akun turvallisuuden varmistamisesta äärimmäisissä olosuhteissa, kuten ylilatauksessa, oikosulkussa ja lämpökarkaamisessa, on tullut keskeinen kysymys tehoakkujen suunnittelussa.

 

OSD-kääntölevy, sulakerakenne ja räjähdyssuojattu-venttiili (ilmanpoistoventtiili), jotka sijaitsevat akun kannessa, muodostavat prismaattisen litiumparistoalumiinikotelon kolminkertaisen turvajärjestelmän, joka tunnetaan alalla "kolmena turva-avaimena". Nämä mallit eivät ainoastaan ​​turvaa akun vakaata toimintaa, vaan myös vahvistavat akkujen alumiinikoteloiden hallitsevan aseman uusissa energiaakkurakenteissa.

 

 

 

 

 

Uusissa energia-alumiiniparistokoteloissa OSD (Overcharge Safety Device) on ensimmäinen -vaste aktiivinen turvalaite. OSD on metallinen kääntölevy{2}}, joka sijaitsee akun negatiivisen navan alla ja on normaalisti eristetty. Kun akun sisäinen paine nousee noin 0,4-0,5 MPa:iin ylilatauksen vuoksi, OSD kääntyy nopeasti ja koskettaa negatiivista johtavaa lohkoa aiheuttaen väliaikaisen oikosulun.

 

Tämä mekaaninen toiminta laukaisee virrankatkaisujärjestelmän, jolloin akku voi lopettaa latauksen ja estää lämmön karkaamisen. OSD toimii tyypillisesti yhdessä sulakerakenteen kanssa, mikä tarjoaa kaksinkertaisen turvamekanismin, mekaanisen laukaisun ja sähköisen katkaisun. Tästä monikerroksisesta suojausmenetelmästä on tullut vakioturvastrategia alumiinisissa akkukoteloissa ja akkukoteloissa.

 

 

Jos OSD on mekaaninen laukaisu, sulake on piirin "äärimmäinen jarru". Sulake on tyypillisesti integroitu plusnapaliittimeen ja siinä on tarkasti ohjattu, kapea kaularakenne. Kun OSD laukeaa ja aiheuttaa oikosulun, hetkellinen virta voi nousta tuhansiin ampeereihin. Sulake sulaa sitten millisekunnissa ja sulkee virran kokonaan.

 

Tämä "itsetuhoava" rakenne varmistaa akun kuoren turvallisuuden: se pysyy ennallaan normaalilla käyttövirralla, mutta sulaa välittömästi epätavallisen suurilla virroilla estäen lämmön karkaamisen juurissa. Sulakkeen ominaisuudet edellyttävät tiukkaa laskelmaa ja kokeellista todentamista, jotta varmistetaan nopea vaste ja -pitkäaikainen luotettavuus kaikissa Prismatic Cell Aluminium Battery Case -kokoonpanoissa.
 

 

Kun sisäinen akun oikosulku tai lämpökarkailu saa kaasun paineen nousemaan 0,9-1,0 MPa:iin, räjähdyssuojattu-venttiili (ilmanpoistoventtiili) tulee viimeiseksi puolustuslinjaksi. Se sijaitsee tyypillisesti yläkannen keskellä, ja se on valmistettu uurretusta alumiinilevystä tai monikerroksisesta komposiittikalvosta. Se halkeaa tarkasti ennalta-määriteltyä heikkoa viivaa pitkin vapauttaen korkean lämpötilan kaasuja ja estää kuoren halkeamisen.

 

Vaikka räjähdyssuojattu venttiili on passiivinen turvakomponentti, se määrittää ääriolosuhteissa, voivatko sähköauton akun kuori ja ladattava alumiinikuori välttää katastrofaalisen repeämisen. Sen suunnittelussa on tasapainotettava paineen vapautumisnopeus, murtumien tarkkuus ja korroosionkestävyys, joten se on kriittinen turvallisuussolmu litium--ioniakun alumiinikuoren suunnittelussa.

 

 

 

 

Lithium Batteries Square -alumiinikuoren kolme tärkeintä turvakomponenttia muodostavat progressiivisen puolustusjärjestelmän:

 

Skenaariotyyppi	Laukaisutila	Aktivointikomponentti	Ydinsuojaustoiminto
Ylilataussuoja	Sisäilman paine saavuttaa 0,4–0,5 MPa	OSD	kääntyy mekaanisesti ja aiheuttaa oikosulun
Nykyinen katkaisu	Kun OSD laukeaa, syntyy välittömästi suuri virta	Sulake palaa	katkaisee pääpiirin
Äärimmäisen paineenpoisto	Ilmanpaine nousee 0,9–1,0 MPa:iin	Räjähdyssuojaventtiili-	murtuu tarkasti vapauttaakseen painetta ja estääkseen räjähdyksiä

 

Tämä suunnittelukonsepti mahdollistaa sen, että New Energy Vehicle Aluminium Battery Case aktivoi automaattisesti vastaavat suojat eri riskitasoilla, rakentaen "syväpuolustusjärjestelmän" ja lisäämällä merkittävästi akun turvallisuuden redundanssia.

 

 

Tehokas-tehoakun kansilevy ja syvävedetty alumiininen akkukotelo eivät ole eristettyjä malleja, vaan ne on integroitu tiiviisti akkukennon valmistusprosessiin. Täydellinen prismaattinen alumiininen akkukotelo (eli prismaattinen alumiininen akkukotelo) käy tyypillisesti läpi seuraavat avainvaiheet:

 

Käsitellä	Keskeinen sisältö	Ohjauspisteet
Elektrodilevyjen valmistuspinnoite	Laminointi, välileikkaus	Pinnoitteen paksuus ja konsistenssi
Kennokokoonpanon käämitys/laminointi	Hitsaus ja kotelon asennus	Kielekkeen hitsin lujuus ja tiivistys
Arkistointi ja aktivointi Arkistointi	Tiivistys- ja muodostuselektrolyytti	Määrä ja SEI-kalvon laatu
Kapasiteetin erottelutestaus	Kapasiteetin erottaminen ja jäljitettävyys	Sähköisen suorituskyvyn johdonmukaisuus ja jäljitettävyys

 

Kokoonpanovaiheessa paljaat solut kapseloidaan akkupakkaukseen, jossa on alumiinikotelo tai pakkaukseen, jossa on alumiinikotelo. Hitsaustarkkuus määrittää Power Battery Case -kotelon tiivistystehokkuuden, kun taas alumiinikotelon lämmönjohtavuus vaikuttaa suoraan lämmönhallinnan suorituskykyyn. Joissakin järjestelmissä on myös LiFePO4 Soft Pack Cell -moduuli turvallisuuden, vakauden ja käyttöiän parantamiseksi.

 

 

Prismaattisten alumiinisten akkukoteloiden suosio johtuu niiden tasapainosta energiatiheyden, lämmön haihtumisen ja turvallisuusrakenteen välillä. Teollisuus tutkii parhaillaan älykkäämpiä turvaratkaisuja, kuten lämpötilan{1}}herkkien räjähdyssuojattujen-venttiilien integrointia tehoakkujen kuoriin, PTC-termistorien sijoittamista positiiviselle elektrodille ja jopa älykkäiden kansien kehittämistä, jotka voivat seurata ilmanpainetta ja lämpötilaa reaaliajassa.

 

CTP (Cell to Pack) ja CTC (Cell to Chassis) -teknologioiden käytön syventyessä alumiinikotelolla varustetun akun rakenne kehittyy kohti integraatiota, mikä asettaa korkeampia vaatimuksia turvallisuusrakennesuunnittelulle. Tulevat uudet energiaajoneuvojen alumiiniset akkukotelot eivät enää ole pelkkiä mekaanisia suojakomponentteja, vaan älykkäitä koteloita, jotka sisältävät sähköisen valvonnan, lämpötilan säätelyn palautteen ja paineenalennustoiminnot.

 

 

 

 

OSD:n mekaanisesta kääntämisestä nykyiseen -katkaisevaan sulakkeeseen ja räjähdyssuojatun venttiilin tarkkaan paineen-poistoon, nämä kolme laitetta muodostavat yhdessä prismamaisten alumiini{2}}koteloisten akkujen suojalinjan. Niiden koordinoitu toiminta ei ainoastaan ​​takaa akkukennojen vakaata toimintaa, vaan myös määrittää akkujen teknisen tilan.litiumakkujen alumiinikotelotja akkujen alumiinikotelot uudessa energiateollisuudessa.

 

Kun näet uusien energiaajoneuvojen voimajärjestelmässä tukevan alumiinikotelon uusille energiaautoille tai kannettavien energian varastointilaitteiden ladattavan alumiinikuoren, muista: juuri nämä näennäisesti pienet turvallisuusmallit antavat nykyaikaisille energiajärjestelmille mahdollisuuden löytää täydellisen tasapainon suuren tehon, suuren tiheyden ja korkean turvallisuuden välillä.