Anàlisi de l'evolució de la tecnologia de seguretat tèrmica de la bateria d'energia i la ruta de protecció del nivell-del sistema

Amb la popularització contínua de vehicles d'energia nova, la seguretat dels sistemes de bateries d'energia s'ha convertit en un tema central en l'evolució tecnològica de la indústria. La fugida tèrmica, com a principal font de risc de fallada de la bateria, fa temps que restringeix els límits de seguretat de tot el vehicle a causa del seu efecte de difusió semblant a la cadena-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Actualment, la indústria generalment se centra en com aconseguir l'aïllament de la fallada cel·lular i la preservació de la funció del sistema en condicions de funcionament extremes, reduint així l'abast de l'impacte de l'accident i ampliant la finestra de temps de resposta efectiva. En diferents escenaris d'aplicació, com ara sistemes de bateries primàries com la caixa de la bateria de LiSoCl2 i la caixa de la bateria de MnO2, i estructures d'envasament d'alta-energia-densitat com la caixa de bateria de liti de polímer, s'imposen requisits més alts en matèria de seguretat tèrmica.

 

A nivell del sistema d'alimentació, els paquets de bateries d'ions de liti i els paquets de bateries d'ions de liti-, com a unitats d'emmagatzematge d'energia principals, tenen cel·les internes densament empaquetades. Un cop es produeix la fuga tèrmica, la calor i el gas es propaguen molt ràpidament. Per reduir el risc, la indústria està introduint gradualment enfocaments de bloqueig de la difusió tèrmica a nivell de sistema- i reforçant el disseny d'estabilitat tèrmica als sistemes de bateria LiFePO4 i paquet de bateria LiFePO4. Mentrestant, diferents estructures d'embalatge, com ara carcassa prismàtica d'alumini i carcassa de cel·les de bateria prismàtica personalitzada, també han millorat les capacitats d'aïllament tèrmic mitjançant l'optimització estructural.

 

Des de la perspectiva de l'aplicació de vehicles, ara els sistemes de bateries cobreixen diversos escenaris, inclosos els vehicles de mobilitat lleugera, com ara els paquets de bateries de bicicletes elèctriques d'ions de liti-ions i els paquets de bateries de bicicletes elèctriques d'ions de liti-, i s'han ampliat a solucions d'enginyeria com la caixa d'alumini per a les bateries de bicicletes elèctriques i la caixa d'alumini per a les bateries de bicicletes elèctriques d'ions de li-. En el camp de major densitat d'energia, la caixa d'alumini per a paquets de bateries de liti EV i la caixa d'alumini per a bateries d'automòbil s'estan convertint gradualment en les opcions estructurals principals per complir amb alts estàndards de seguretat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El nucli de la protecció tèrmica contra la fugida rau a bloquejar el mecanisme d'acoblament i propagació de múltiples-camís de calor, electricitat i gas.

 

Els paquets de bateries solen emprar un disseny col·laboratiu de busos d'alta -tensió i components estructurals per garantir que el bucle de corrent es mantingui controlable en condicions extremes. Per exemple, la caixa d'alumini per a la bateria LiFePO4 del cotxe i la caixa d'alumini per a la bateria LiFePO4 d'autobús elèctric EV han millorat l'aïllament elèctric i les capacitats de barrera tèrmica a l'estructura del seu sistema per abordar els reptes de seguretat en entorns operatius d'alta potència-. Mentrestant, en el camp del sistema d'emmagatzematge d'energia, la caixa d'alumini per al paquet de bateries de liti Powerwall també adopta cada cop més estructures de protecció de diverses capes-per millorar l'estabilitat del sistema.

 

Pel que fa als materials i al disseny estructural, la indústria generalment utilitza un aïllament tèrmic compost i materials resistents a altes-temperaturas per fer front a l'impacte d'alta-energia que s'allibera instantàniament durant la fuga tèrmica de la cèl·lula de la bateria. Per als sistemes de paquets suaus, la caixa d'alumini per a la bateria recarregable LiFePO4 de paquet suau redueix la concentració d'estrès mecànic mitjançant un disseny d'amortidor estructural, mentre que en unitats d'emmagatzematge d'energia estandarditzades, la carcassa d'alumini per a la carcassa d'alumini de cel·les de tipus primatic de 12 V LiFePO4 millora la consistència del sistema i la redundància de seguretat mitjançant una estructura modular.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des de la perspectiva de l'evolució del mecanisme de seguretat, els sistemes de bateries es desenvolupen des de la "protecció passiva" fins a l'"aïllament actiu + subministrament d'alimentació contínua". En aquest procés, la resistència a la flama del material, la resistència a la pressió estructural i el control del camí de difusió tèrmica s'han convertit en indicadors clau del disseny. Tant si es tracta d'aplicacions de potència-alta com de sistemes d'emmagatzematge d'energia, mantenir l'estabilitat dels circuits elèctrics bàsics és crucial per evitar fallades a nivell-del sistema durant esdeveniments tèrmics extrems.

 

En general, la tecnologia de seguretat de la bateria d'energia està passant de la protecció d'un sol-punt a un disseny col·laboratiu-a nivell de sistema. Mitjançant l'optimització estructural, les actualitzacions de materials i la reconfiguració de la trajectòria elèctrica, s'aconsegueix un control efectiu sobre la propagació de la fugida tèrmica. En el futur, amb actualitzacions contínues dels estàndards, elcaixa d'alumini per a la bateria de liti EVmillorarà encara més la seguretat, la fiabilitat i el funcionament continu, cobrint més escenaris d'aplicació i formes estructurals.