כיצד למנוע דליפת לחץ ממכסה סוללת אלומיניום של רכבי אנרגיה חדשים

בהשוואה למארזי סוללה רגילים, למכסים העליונים של סוללת ליתיום יש מבנה מורכב ומורכב יותר עם אינטגרציה פונקציונלית גבוהה יותר, וכתוצאה מכך ערך כולל גבוה משמעותית. מערכת המכסה העליונה כולה כוללת למעלה מעשרה רכיבים, כולל לוחית הכיסוי הראשית, חיבורים חיוביים ושליליים, חורי הזרקה ושסתומים חסיני פיצוץ-. הוא משלב פונקציות העברת כוח, הגנת איטום ושחרור לחץ. העיצוב המבני הסטנדרטי של מכסה סוללת הליתיום העליון קובע ישירות את רמת ההגנה הבטיחותית ותוחלת החיים של תא הסוללה.

מערכת ההגנה הבטיחותית של סוללות ליתיום מנסרות מורכבת משתי שכבות ליבה: ראשית, מניעת נזק לתאים הנגרם על ידי שימוש לרעה אנושי או תנאי הפעלה חריגים; ושנית, מניעת תאונות בטיחות הנגרמות מפיצוצי סוללה דרך מבנים פיזיים. בין מבני ההגנה הרבים, הגנת הקלת לחץ היא קו ההגנה האחרון, המסתמכת בעיקר על המבנה חסין הפיצוץ- המשולב במכסה סוללת הליתיום הפריזמטית כדי להשיג שחרור ניתן לשליטה של ​​לחץ פנימי בתוך התא.

סוללות ליתיום פריזמטיות בעלות מבנה אטום לחלוטין. טעינה ופריקה ממושכים, קצרים והתחממות יתר עלולים ליצור במהירות כמויות גדולות של גז בטמפרטורה- גבוהה, ולגרום לעלייה חדה בלחץ הפנימי. אם הלחץ הזה לא יכול להשתחרר בזמן, זה יכול בקלות להוביל לבליטות תאים, קרע, או אפילו שריפה ופיצוץ. עקרון הליבה של הגנת הקלה בלחץ טמון במבנה השסתום-מותקן מראש-המוגן לפיצוץ בפלטת כיסוי סוללת הליתיום-יון. כאשר הלחץ הפנימי מגיע לסף, השסתום המונע-פיצוץ נפתח אוטומטית כדי לשחרר לחץ, מוציא במהירות את הגז בלחץ-הגבוה ומונע תאונות בטיחות קיצוניות. העיצוב חסין פיצוץ- של לוחית כיסוי סוללת הליתיום- הוא הליבה של מערכת הבטיחות של סוללות החשמל.

כמרכיב בטיחותי הליבה של ערכת כיסוי הבטיחות של LFP, לשסתום ה-מוגן פיצוץ יש דרישות טכניות מחמירות לדיוק עיבוד ורגישות פתיחה. רוב כיסויי הסוללה העליונים של ליתיום ברזל פוספט הרגילים בתעשייה מאמצים פריסת שסתום חד פעמי-לתא פיצוץ-, עם טווח לחץ פתיחה סטנדרטי של 0.4 עד 0.8 MPa. כאשר הלחץ הפנימי של התא חורג מהסף המדורג, השסתום המונע-פיצוץ ייסדק במדויק וייפתח לאורך חריץ מוגדר מראש, ישלים הפגת לחץ כיוונית ויתאים לתקני ההגנה הבטיחותיים של ערכות כיסוי בטיחות של LFP המיינסטרים.

סוללות כוח ריבועיות-רכבות מגיעות במפרטים שונים. כדי להתאים את הפריסה המרחבית ותצורת האנרגיה של דגמי רכב שונים, מבנה השסתום המונע פיצוץ- מיוצר בעיקר באמצעות מודל ייצור מותאם אישית. תאי סוללה שונים בעלי יכולות ותנאי פעולה משתנים דורשים לחצי פתיחת שסתומים-מוגני פיצוץ, שיטות פיצוח וממדים מבניים שונים. חופה לסוללות ליתיום Prismatic יכולה להתאים אישית פתרונות הפחתת לחץ על סמך פרמטרים של תאים, תוך התאמה מדויקת לצורכי ההגנה הבטיחותית של סוללות חשמל שונות לרכב.

בעוד שמבנים מותאמים-מוגני פיצוץ מציעים יכולת הסתגלות רבה יותר, הם גם מביאים לחוסר בסטנדרטיזציה בתעשייה. נכון לעכשיו, חברות ומוסדות מחקר מקומיים ובינלאומיים מייעלים ללא הרף את כיסויי הסוללה העליונים וטכנולוגיות שסתומים חסיני פיצוץ-, אך התעשייה עדיין לא קבעה סטנדרטים מבניים ומפרטי בדיקה מאוחדים. יצרנים שונים מציגים וריאציות בדייקנות התהליך ובספי הפגת הלחץ. לכן, הבחירה והעיצוב של לוחות כיסוי אלומיניום לסוללות חייבים להיקבע באופן מקיף בהתבסס על מערכת התאים, הקיבולת ותנאי הפעולה.

דיוק התהליך והיציבות המבנית של המכסה העליון עבור תאי סוללה פריזמטיים משפיעים ישירות על האפקטיביות של פונקציית הגנת הקלה בלחץ. לוחות כיסוי עם חותמות מדויקות- מציעות מבנה שטוח ואיטום מעולה, השולטות במדויק על הכוח וסף הפתיחה של השסתום-מוגן פיצוץ, ומבטיחות תגובה מיידית והורדת לחץ מדויקת במקרה של לחץ חריג. המכסה העליון-איכותי לתאי סוללה פריזמטיים יכול להיות מותאם לתנאי תפעול מורכבים של רכב במשך זמן רב, תוך התחשבות הן בהגנה על איטום והן בביצועי הפגת לחץ חירום.