Тримата мускетари за безопасност в квадратен алуминиев капак на батерията: екранно меню, предпазител и взривозащитен-вентил

С непрекъснатия напредък на технологията за захранващи батерии призматичните алуминиеви-калъфи се превърнаха в основното решение в новите енергийни превозни средства и системи за съхранение на енергия поради своята стабилна структура, отлично разсейване на топлината и висока енергийна плътност. Сред тези компоненти защитната структура, разположена върху клетката на батерията, играе решаваща защитна роля. Обикновено модулът на горния капак на батерията не само осигурява уплътнение, електрическа връзка и структурна опора, но също така интегрира множество устройства за защита на безопасността, образувайки пълна система за защита на безопасността. Този комплект често се нарича в индустрията комплект алуминиев предпазен капак на батерията или капак на захранващата батерия и целта на дизайна му е да реагира незабавно на необичайни условия на батерията, като по този начин предотвратява топлинно изтичане и по-сериозни инциденти, свързани с безопасността.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В призматична структура на акумулаторна клетка, модулът на горния капак обикновено се състои от няколко ключови компонента, включително устройства за защита от презареждане, структури на предпазители и механизми за освобождаване на налягането. Тези структури са инсталирани вътре в горната капачка на литиевата батерия или призматичния капак на литиевата батерия, образувайки интегриран монтаж чрез прецизна обработка и техники за заваряване. Когато батерията се повреди по време на работа, като презареждане, прекомерен ток или повишена вътрешна температура, тези устройства за безопасност се активират последователно според предварително определена последователност на задействане, образувайки много-степенен защитен механизъм. Именно този слоест, прогресивен дизайн за безопасност прави литиево-йонните капаци на батериите да играят централна роля в системата за безопасност на захранващите батерии.

 

По отношение на защитата от презареждане, често срещана структура в горните капаци на батерията е механичното устройство за защита от презареждане (OSD). Това устройство обикновено се намира близо до вътрешната проводяща структура на батерията и се задейства-натиск чрез прецизно проектирана метална структура. Когато батерията претърпи необичайни условия на зареждане, които причиняват повишаване на вътрешното налягане, екранното меню се деформира или обръща в определен диапазон на налягане, като по този начин променя състоянието на вътрешната верига. Функцията му е подобна на механичен превключвател, реагиращ незабавно в началните етапи на необичайно налягане. Тези структури обикновено са интегрирани в капака на призматичната литиева батерия или в горния капак за призматични батерийни клетки, произведени чрез прецизно щамповане и процеси на заваряване, за да се гарантира, че налягането на спусъка и надеждността на работа отговарят на стандартите за безопасност.

 

След като екранното меню се задейства, в батерията може мигновено да се генерира голям ток. В този момент структурата на предпазителя играе решаваща роля. Предпазителят обикновено използва дизайн на проводник с тясно{2}}гърло, способен бързо да се стопи при специфични условия на тока, като по този начин прекъсва веригата и предотвратява по-нататъшния трансфер на енергия. Тази структура действа като "токов предпазител" в захранващата батерия, способен да осигури защита в рамките на милисекунди. Предпазителят обикновено е интегриран с проводящата структура, като образува предварително-зададена точка на топене в медната и алуминиевата биметална биполярна плоча или свързващ възел, което позволява бързо прекъсване на веригата в случай на необичаен ток, предотвратявайки непрекъснати вътрешни къси съединения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Освен защита от презареждане и ток, захранващите батерии трябва да притежават и механизми за безопасност, за да издържат на екстремни налягания. Когато батерията претърпи вътрешно късо съединение или непрекъснато генерира газ при високи температури, вътрешното налягане може да се повиши бързо. В този случай вентилационният клапан в горния капак се превръща в последната линия на защита. Вентилационният вентил обикновено използва дизайн с назъбени или тънкостенни -за създаване на предварително-настроена зона на разкъсване. Когато вътрешното налягане достигне критична стойност, тялото на клапана се отваря прецизно по назъбването, освобождавайки газ и намалявайки вътрешното налягане. Тази структура обикновено е интегрирана в алуминиевия капак на батерията или в приложението за призматична литиева батерия и нейният дизайн трябва да гарантира прецизно освобождаване на налягането, без да се повреди цялостната структура на батерията.

 

В обобщение, екранното меню, предпазителят и обезвъздушителният клапан съставляват много{0}}степенна защитна система за безопасност за горния капак на захранващата батерия. При типичен сценарий на презареждане вътрешното налягане на батерията първо се повишава до зададена стойност, задействайки OSD устройството да промени състоянието на веригата. Полученият мигновен висок ток кара предпазителя да изгори, като по този начин прекъсва веригата и прекратява ненормалното състояние. Ако налягането продължи да се покачва в екстремни случаи, взривозащитеният-вентил ще активира механизма за освобождаване на налягането. Чрез този координиран защитен метод на „механично задействане-прекъсване на тока-изключване-освобождаване на налягането, капаците на захранващата батерия и капаците на литиево-йонната батерия могат да осигурят ефективна защита при различни рискови етапи.

 

Освен безопасния структурен дизайн, производственият процес на квадратни батерии с алуминиев -корпус също има решаващо въздействие върху безопасността. От подготовката на материала до сглобяването на клетката, всеки производствен етап изисква строг контрол на процеса. Първо, в етапа на производство на електроди, положителни и отрицателни електродни листове се формират чрез процеси като смесване на каша, покритие, валцуване и рязане. Този процес има изключително високи изисквания за еднородност на покритието, консистенция на дебелината и контрол на неравностите, тъй като качеството на електродните листове директно определя консистенцията и безопасността на клетката. Впоследствие, в етапа на сглобяване на клетката, електродните листове и сепараторът се комбинират в структурата на клетката чрез технология за навиване или подреждане, а проводящите връзки се постигат чрез технология за заваряване.

 

След като първоначалната структура на акумулаторната клетка е завършена, тя се капсулова в алуминиев корпус и се затваря с горен капак. Монтажът на горния капак обикновено е лазерно -заварен към корпуса, за да образува безшевна, херметична структура, гарантираща вътрешна херметичност и структурна стабилност на клетката. Качеството на заваряване между алуминиевия капак на кутията на батерията и корпуса на клетката е особено критично на този етап, тъй като дори незначителни дефекти при заваряване могат да повлияят на дългосрочната-оперативна безопасност на батерията.

 

След структурно капсулиране, клетката се подлага на инжектиране на електролит и запечатване. Количеството инжектиран електролит трябва да се контролира прецизно, за да се осигурят стабилни електрохимични реакции. След инжектиране клетката се запечатва с помощта на уплътнителни щифтове или заваряване, образувайки цялостна клетъчна структура. След това клетката навлиза в етапите на формиране и тестване на капацитета, където се образува стабилен SEI филм по време на първия процес на зареждане и разреждане, а качеството на продукта се проверява чрез тестване на капацитета, тестване на изолацията и визуална проверка. Някои-производители на батерии от висок клас също използват QR кодове или системи за данни за пълна-проследимост на процеса, за да осигурят контролируемостта на производството на клетки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чрез комбинацията от безопасна структура на горния капак и строги производствени процеси квадратната захранваща батерия образува цялостна система за безопасност. От логиката на задействане на устройствата за безопасност до прецизния контрол на производството на клетки, всяка стъпка отразява напредъка в технологията за инженерство на батерии. Особено на фона на бързото развитие на нови енергийни превозни средства и системи за съхранение на енергия, този много-пластов дизайн за безопасност осигурява решаваща защита за стабилната работа на батериите.

 

В областта на производството на структура на батерии, високо{0}}качествените компоненти на горния капак са критични за безопасността и производителността на батериите. Нашата компания се фокусира върху изследването, разработването и производството на структурни компоненти на батерии, като продуктите обхващат алуминиеви капаци за батерии, призматични капаци за литиеви батерии, горни капаци за призматични батерийни клетки, LFP комплекти за предпазни капаци и свързани с тяхКапак на батериятаструктурни компоненти. Чрез прецизно щамповане, лазерно заваряване и много-материални композитни технологии, ние можем да предоставим надеждни решения за комплект алуминиеви предпазни капаци за нови енергийни превозни средства и системи за съхранение на енергия, отговарящи на строгите изисквания на захранващите батерии за структурна безопасност, ефективност на уплътняване и дългосрочна-стабилност.