Три мушкетери безпеки в квадратній алюмінієвій кришці акумулятора: екранне меню, запобіжник і вибухозахищений-клапан

З безперервним удосконаленням технології акумуляторних батарей призматичні алюмінієві-корпуси стали основним рішенням у нових енерготранспортних засобах і системах накопичення енергії завдяки своїй стабільній структурі, чудовому розсіюванню тепла та високій щільності енергії. Серед цих компонентів захисна конструкція, розташована на верхній частині елемента батареї, відіграє вирішальну захисну роль. Як правило, вузол верхньої кришки батареї не тільки забезпечує герметизацію, електричне з’єднання та структурну підтримку, але також інтегрує численні захисні пристрої безпеки, утворюючи повну систему захисту безпеки. Цей вузол часто називають у промисловості комплектом алюмінієвих захисних кожухів акумулятора або кришкою акумулятора Power Battery Cover Plate, і його завдання полягає в тому, щоб швидко реагувати на ненормальний стан акумулятора, тим самим запобігаючи перегріву та більш серйозним нещасним випадкам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У структурі елемента призматичної батареї верхня кришка зазвичай складається з кількох ключових компонентів, включаючи пристрої захисту від перезаряду, конструкції запобіжників і механізми скидання тиску. Ці конструкції встановлюються всередині верхньої кришки літієвої батареї або призматичної кришки літієвої батареї, утворюючи інтегровану збірку за допомогою методів точної обробки та зварювання. У разі несправності батареї під час роботи, як-от перезарядження, надмірний струм або підвищення внутрішньої температури, ці захисні пристрої вмикаються послідовно відповідно до попередньо визначеної послідовності спрацьовування, утворюючи багато-механізм захисту. Саме ця багатошарова, прогресивна конструкція безпеки робить кришки літій-іонних акумуляторів центральною роллю в системі безпеки акумуляторів.

 

Що стосується захисту від перезаряду, загальною структурою верхніх кришок акумулятора є механічний пристрій захисту від перезаряду (OSD). Цей пристрій зазвичай розташований біля внутрішньої провідної структури батареї та спрацьовує-під тиском через точно розроблену металеву структуру. Коли батарея зазнає ненормальних умов заряджання, що спричиняє збільшення внутрішнього тиску, екранне меню деформується або перевертається в межах певного діапазону тиску, тим самим змінюючи стан внутрішньої схеми. Його функція схожа на механічний тригерний перемикач, який швидко реагує на початкових стадіях аномального тиску. Ці конструкції зазвичай інтегровані в корпус призматичної літієвої батареї або верхню кришку для призматичних елементів батареї, виготовлені з використанням процесів точного штампування та зварювання, щоб гарантувати, що тиск на спусковий механізм і надійність роботи відповідають стандартам безпеки.

 

Після спрацьовування екранного меню всередині батареї може миттєво згенеруватися великий струм. На цьому етапі конструкція запобіжника відіграє вирішальну роль. Запобіжник зазвичай має конструкцію провідника з вузьким -шийком, який здатний швидко плавитися за певних умов струму, тим самим розриваючи ланцюг і запобігаючи подальшій передачі енергії. Ця структура діє як «струмовий запобіжник» в батареї живлення, здатний забезпечити захист протягом мілісекунд. Запобіжник, як правило, інтегрований у провідну структуру, наприклад, утворюючи попередньо -задану точку плавлення в мідній та алюмінієвій біполярній пластині або з’єднувальному вузлі, що дозволяє швидко розривати ланцюг у разі ненормального струму, запобігаючи безперервним внутрішнім коротким замиканням.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окрім захисту від перезаряду та струму, батареї також повинні мати механізми безпеки, щоб витримувати екстремальний тиск. Коли в акумуляторі виникає внутрішнє коротке замикання або постійно виділяється газ під високими температурами, внутрішній тиск може швидко зрости. У цьому випадку вентиляційний клапан у верхній кришці стає останньою лінією захисту. Вентиляційний клапан зазвичай має зубчасту або тонкостінну-конструкцію для створення-заданої зони розриву. Коли внутрішній тиск досягає критичного значення, корпус клапана точно відкривається вздовж зубця, випускаючи газ і знижуючи внутрішній тиск. Ця конструкція зазвичай інтегрована в алюмінієву кришку батареї або додаток для призматичної літієвої батареї, і її конструкція має забезпечувати точне скидання тиску без пошкодження загальної конструкції батареї.

 

Підсумовуючи, екранне меню, запобіжник і вентиляційний клапан становлять багаторівневу систему захисту верхньої кришки акумулятора. У типовому сценарії перезаряду внутрішній тиск батареї спочатку підвищується до заданого значення, запускаючи пристрій OSD для зміни стану схеми. У результаті миттєвого високого струму перегорає запобіжник, таким чином розриваючи ланцюг і припиняючи ненормальний стан. Якщо тиск продовжує зростати в екстремальних випадках, вибухозахищений клапан активує механізм скидання тиску. Завдяки цьому скоординованому методу захисту «механічного запуску-струму-вимкнення-скидання тиску» захисні пластини Power Battery та літій-іонні батареї можуть забезпечити ефективний захист на різних етапах ризику.

 

Окрім безпечної конструктивної конструкції, процес виробництва квадратних алюмінієвих-корпусів батарей також має вирішальний вплив на безпеку. Кожен етап виробництва вимагає суворого контролю процесу, починаючи з підготовки матеріалу і закінчуючи складанням клітини. По-перше, на етапі виробництва електродів позитивні та негативні листи електродів формуються за допомогою таких процесів, як змішування суспензії, покриття, прокатка та різання. Цей процес має надзвичайно високі вимоги до однорідності покриття, консистенції товщини та контролю задирок, оскільки якість листів електродів безпосередньо визначає консистенцію та безпеку елемента. Згодом, на етапі складання комірки, листи електродів і сепаратор об’єднуються в структуру комірки за допомогою технології намотування або стекування, а електропровідні з’єднання досягаються за допомогою технології зварювання.

 

Після завершення початкової конструкції елемента батареї його поміщають в алюмінієвий корпус і закривають верхньою кришкою. Верхня кришка зазвичай приварюється лазером-до корпусу, щоб утворити безшовну герметичну конструкцію, що забезпечує внутрішню герметичність елемента та структурну стабільність. Якість зварювання між алюмінієвою кришкою батарейного блоку та кожухом елемента особливо важлива на цьому етапі, оскільки навіть незначні дефекти зварювання можуть вплинути на -тривалу експлуатаційну безпеку акумулятора.

 

Після структурної інкапсуляції комірка піддається ін’єкції електроліту та герметизації. Необхідно точно контролювати кількість введеного електроліту, щоб забезпечити стабільні електрохімічні реакції. Після ін'єкції осередок герметизується за допомогою ущільнювальних штифтів або зварюванням, утворюючи повну структуру осередку. Потім елемент переходить на етапи формування та тестування на ємність, де стабільна плівка SEI формується під час першого процесу заряджання та розряджання, а якість продукту перевіряється шляхом тестування на ємність, ізоляції та візуального контролю. Деякі-виробники високоякісних акумуляторів також використовують QR-коди або системи даних для повного-відстеження процесу, щоб забезпечити контрольованість виробництва елементів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдяки поєднанню безпечної конструкції верхньої кришки та суворих виробничих процесів квадратна батарея живлення утворює повну систему безпеки. Від логіки запуску пристроїв безпеки до точного контролю виробництва елементів, кожен крок відображає прогрес у технології виробництва акумуляторних батарей. Особливо на тлі швидкого розвитку нових енерготранспортних засобів і систем накопичення енергії ця багато-рівнева конструкція безпеки забезпечує важливий захист для стабільної роботи акумуляторів.

 

У сфері виробництва конструкцій акумуляторних батарей високоякісні-компоненти верхньої кришки мають вирішальне значення для безпеки та продуктивності акумулятора. Наша компанія зосереджена на дослідженні, розробці та виробництві структурних компонентів силових батарей, а продукція охоплює алюмінієві кришки для батарей, призматичні кришки для літієвих батарей, верхні кришки для призматичних елементів батареї, набори захисних кожухів LFP тощо.Кришка батареїструктурні компоненти. Завдяки прецизійному штампуванню, лазерному зварюванню та композитним технологіям з кількох-матеріалів ми можемо надати надійні рішення для набору алюмінієвих захисних кожухів для акумуляторних батарей для нових транспортних засобів і систем накопичення енергії, які відповідають суворим вимогам до акумуляторних батарей щодо структурної безпеки, ефективності герметизації та-тривалої стабільності.