Kolm turvavõtit prismaatilises alumiiniumaku korpuses: OSD, sulavkaitse ja plahvatuskindel{0}}klapp

Uute energiasõidukite ja energiasalvestussüsteemide kiire arenguga on akude ohutus muutunud tööstuse põhiprobleemiks. Aku ohutuse tagamine äärmuslikes tingimustes, nagu ülelaadimine, lühis ja termiline ärajooks, on eriti autoaku alumiiniumkorpuse ja uute energiaautode alumiiniumkorpuste prismaelementide puhul muutunud toiteaku projekteerimise võtmeküsimuseks.

 

Akukaanel asuv ekraanikuva -pöördplaat, kaitsme struktuur ja plahvatuskindel-ventiil (ventiil) moodustavad prismaatilise liitiumpatarei alumiiniumkorpuse kolmekordse ohutussüsteemi, mida tööstuses tuntakse kui "kolme turvavõtit". Need konstruktsioonid mitte ainult ei taga aku stabiilset tööd, vaid loovad ka aku alumiiniumkorpuste domineeriva positsiooni uute energiaakude konstruktsioonides.

 

 

 

 

 

Uute energiaga alumiiniumakukorpuste puhul on OSD (Overcharge Safety Device) esimene -reageerimisvõimeline aktiivne ohutusseade. OSD on metallist ülespööratav-plaat, mis asub aku negatiivse klemmi all ja on tavaliselt isoleeritud. Kui aku siserõhk tõuseb ülelaadimise tõttu ligikaudu 0,4–0,5 MPa-ni, pöördub OSD kiiresti ja puutub kokku negatiivse juhtivusega plokiga, tekitades ajutise lühise.

 

See mehaaniline toiming käivitab voolukatkestussüsteemi, võimaldades akul lõpetada laadimise ja vältida termilist äravoolu. OSD töötab tavaliselt koos kaitsmestruktuuriga, pakkudes kahekordset ohutusmehhanismi, milleks on mehaaniline käivitamine ja elektriline lahtiühendamine. Sellest mitmekihilisest kaitseviisist on saanud standardne ohutusstrateegia alumiiniumist akukorpuste ja akukorpuste konstruktsioonides.

 

 

Kui OSD on mehaaniline päästik, on kaitsme vooluringi "ülim pidur". Kaitsme on tavaliselt integreeritud positiivse klemmi konnektorisse ja sellel on täpselt juhitav kitsa kaelaga disain. Kui OSD käivitub, tekitades lühise, võib hetkevool ulatuda tuhandete ampriteni. Seejärel sulab kaitsme millisekundite jooksul, lülitades voolutee täielikult välja.

 

See "iseenesest{0}}hävitav" disain tagab aku kesta ohutuse: see jääb normaalse töövoolu korral muutumatuks, kuid sulab koheselt ebaharilikult suure voolu korral, vältides termilise äravoolu juurtes. Kaitsme omadused nõuavad täpset arvutust ja eksperimentaalset kontrollimist, et tagada kiire reageerimine ja pikaajaline{2}}töökindlus kõigi prismaatilise elemendiga alumiiniumpatarei korpuse konfiguratsioonide puhul.
 

 

Kui aku sisemine lühis või termiline väljavool põhjustab gaasi rõhu tõusu 0,9-1,0 MPa-ni, saab plahvatuskindlast-ventiilist (ventiilist) viimane kaitseliin. Tavaliselt asub see ülemise kaane keskel ja see on valmistatud kriipsuga alumiiniumlehest või mitmekihilisest komposiitkilest. See puruneb täpselt mööda eelnevalt-määratletud nõrka joont, vabastades kõrge temperatuuriga gaase ja takistades kesta lõhkemist.

 

Ehkki plahvatuskindel ventiil on passiivne ohutuskomponent, määrab see äärmuslikes olukordades kindlaks, kas elektrisõidukite aku kest ja laetav alumiiniumkest võivad vältida katastroofilist purunemist. Selle konstruktsioon peab tasakaalustama rõhu vabastamise kiirust, purunemistäpsust ja korrosioonikindlust, muutes selle liitium-ioonaku alumiiniumkesta ehituses kriitiliseks ohutussõlmeks.

 

 

 

 

Liitiumpatareide ruudukujulise alumiiniumkesta kolm peamist ohutuskomponenti moodustavad progressiivse kaitsesüsteemi:

 

Stsenaariumi tüüp	Käivitusseisund	Aktiveerimiskomponent	Põhikaitsefunktsioon
Ülelaadimise kaitse	Siseõhurõhk ulatub 0,4–0,5 MPa-ni	OSD	pöörab mehaaniliselt ümber, tekitades lühise
Praegune katkestus	OSD käivitamisel genereeritakse koheselt suur vool	Kaitsme põleb	peavooluahela katkestamine
Äärmusliku rõhu leevendamine	Õhurõhk tõuseb 0,9–1,0 MPa-ni	Plahvatuskindel-klapp	puruneb täpselt, et vabastada rõhk ja vältida plahvatusi

 

See disainikontseptsioon võimaldab uue energiaga sõiduki alumiiniumist akuümbrisel automaatselt aktiveerida vastavad kaitsed erinevatel riskitasemetel, luues sügava kaitsesüsteemi ja suurendades oluliselt aku ohutust.

 

 

Suure jõudlusega-toiteaku katteplaat ja sügavtõmmatud alumiiniumist akukorpus ei ole isoleeritud konstruktsioonid, vaid on tihedalt integreeritud akuelemendi tootmisprotsessiga. Täielik prismaatiline alumiiniumaku korpus (st prismaatiline alumiiniumaku korpus) läbib tavaliselt järgmised põhietapid:

 

Protsess	Põhisisu	Kontrollpunktid
Elektroodide lehtede valmistamise kate	Lamineerimine, sakkide lõikamine	Katte paksus ja konsistents
Lahtri koostu mähis/lamineerimine	Keevitamine ja korpuse sisestamine	Taki keevisõmbluse tugevus ja tihendus
Esitamine ja aktiveerimine Arhiveerimine	Tihendav ja moodustunud elektrolüüt	Kogus ja SEI filmi kvaliteet
Võimsuse eraldamise testimine	Võimsuse eraldamine ja jälgitavus	Elektrilise jõudluse järjepidevus ja jälgitavus

 

Koostamisetapis kapseldatakse tühjad elemendid alumiiniumkorpusega akukomplekti või alumiiniumkorpusega pakki. Keevitamise täpsus määrab Power Battery Case tihendustõhususe, samas kui alumiiniumkorpuse soojusjuhtivus mõjutab otseselt soojusjuhtimise jõudlust. Mõned süsteemid sisaldavad ka LiFePO4 Soft Pack Cell moodulit, et suurendada ohutust, stabiilsust ja tsükli eluiga.

 

 

Prismaatiliste alumiiniumist akukorpuste populaarsus tuleneb nende tasakaalust energiatiheduse, soojuse hajumise ja ohutusstruktuuri vahel. Tööstus uurib praegu intelligentsemaid ohutuslahendusi, nagu temperatuuri{1}}tundlike plahvatuskindlate{2}}ventiilide integreerimine toiteaku kestadesse, PTC termistorite paigutamine positiivsele elektroodile ja isegi nutikate kaante väljatöötamine, mis suudavad jälgida õhurõhku ja temperatuuri reaalajas.

 

CTP (Cell to Pack) ja CTC (Cell to Chassis) tehnoloogiate süveneva rakendamisega areneb alumiiniumkorpusega akupatarei struktuur integreerimise suunas, mis seab kõrgemad nõudmised ohutuskonstruktsioonile. Tulevased uued energiasõidukite alumiiniumist akukorpused ei ole enam lihtsalt mehaanilised kaitsekomponendid, vaid intelligentsed korpused, mis ühendavad elektrilise jälgimise, temperatuuri reguleerimise tagasiside ja rõhu vähendamise funktsioonid.

 

 

 

 

Alates ekraanimenüü mehaanilisest ümberlülitamisest kuni praeguse-katkestuskaitsmeni kuni plahvatuskindla-klapi täpse rõhu vähendamiseni – need kolm seadet moodustavad koos prismaatiliste alumiinium{2}}korpusega akude kaitseliini. Nende koordineeritud töö ei taga mitte ainult akuelementide stabiilset tööd, vaid määrab ka aku tehnoloogilise seisukorra.liitiumaku alumiiniumist korpusedja aku alumiiniumist korpused uues energiatööstuses.

 

Kui näete uute energiasõidukite toitesüsteemis uute energiaautode vastupidavat alumiiniumkorpust või kaasaskantavate energiasalvestite laetavat alumiiniumist kesta, pidage meeles: just need näiliselt pisikesed ohutuskonstruktsioonid võimaldavad kaasaegsetel energiasüsteemidel leida täiusliku tasakaalu suure võimsuse, suure tiheduse ja kõrge ohutuse vahel.