Les trois mousquetaires de sécurité dans un couvercle de batterie carré en aluminium : OSD, fusible et valve antidéflagrante-

Avec les progrès continus de la technologie des batteries de puissance, les batteries prismatiques à boîtier en aluminium-sont devenues la solution principale dans les véhicules à énergie nouvelle et les systèmes de stockage d'énergie en raison de leur structure stable, de leur excellente dissipation thermique et de leur densité énergétique élevée. Parmi ces composants, la structure de sécurité située au-dessus de la cellule de batterie joue un rôle de protection crucial. Généralement, l'ensemble couvercle supérieur de la batterie assure non seulement l'étanchéité, la connexion électrique et le support structurel, mais intègre également plusieurs dispositifs de protection de sécurité, formant un système de protection de sécurité complet. Cet ensemble est souvent appelé dans l'industrie ensemble de couvercles de sécurité en aluminium pour batterie ou plaque de couvercle de batterie d'alimentation, et son objectif de conception est de répondre rapidement aux conditions anormales de la batterie, empêchant ainsi l'emballement thermique et les accidents de sécurité plus graves.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans une structure de cellule de batterie prismatique, l'ensemble couvercle supérieur se compose généralement de plusieurs composants clés, notamment des dispositifs de protection contre les surcharges, des structures de fusibles et des mécanismes de décompression. Ces structures sont installées à l’intérieur du capuchon supérieur de la batterie au lithium ou du couvercle prismatique de la batterie au lithium, formant un assemblage intégré grâce à des techniques d’usinage et de soudage de précision. Lorsque la batterie présente un dysfonctionnement pendant le fonctionnement, comme une surcharge, un courant excessif ou une augmentation de la température interne, ces dispositifs de sécurité s'activent séquentiellement selon une séquence de déclenchement prédéterminée, formant un mécanisme de protection à plusieurs-niveaux. C'est cette conception de sécurité progressive et en couches qui fait que les plaques de recouvrement de batterie au lithium-ion jouent un rôle central dans le système de sécurité des batteries de puissance.

 

En ce qui concerne la protection contre les surcharges, une structure courante dans les capots supérieurs des batteries est le dispositif mécanique de protection contre les surcharges (OSD). Ce dispositif est généralement situé à proximité de la structure conductrice interne de la batterie et est déclenché par pression-via une structure métallique conçue avec précision. Lorsque la batterie subit des conditions de charge anormales provoquant une augmentation de la pression interne, l'OSD se déforme ou bascule dans une plage de pression spécifique, modifiant ainsi l'état du circuit interne. Sa fonction est similaire à celle d'un interrupteur à gâchette mécanique, réagissant rapidement dès les premiers stades d'une pression anormale. Ces structures sont généralement intégrées dans l'auvent de batterie au lithium prismatique ou dans le couvercle supérieur des cellules de batterie prismatiques, fabriquées à l'aide de procédés d'estampage et de soudage de précision pour garantir que la pression de déclenchement et la fiabilité opérationnelle répondent aux normes de sécurité.

 

Une fois l'OSD déclenché, un courant important peut être généré instantanément à l'intérieur de la batterie. À ce stade, la structure du fusible joue un rôle crucial. Le fusible utilise généralement une conception de conducteur à col étroit-, capable de fondre rapidement dans des conditions de courant spécifiques, coupant ainsi le circuit et empêchant tout transfert d'énergie supplémentaire. Cette structure agit comme un « fusible de courant » dans la batterie de puissance, capable de fournir une protection en quelques millisecondes. Le fusible est généralement intégré à la structure conductrice, par exemple en formant un point de fusion prédéfini dans la plaque bipolaire bimétallique en cuivre et en aluminium ou dans l'ensemble de connexion, permettant une interruption rapide du circuit en cas de courant anormal, empêchant ainsi les courts-circuits internes continus.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Outre la protection contre les surcharges et les courants, les batteries de puissance doivent également posséder des mécanismes de sécurité pour résister à des pressions extrêmes. Lorsque la batterie subit un court-circuit interne ou génère continuellement du gaz à des températures élevées, la pression interne peut augmenter rapidement. Dans ce cas, la soupape de ventilation située dans le capot supérieur devient la dernière ligne de défense. La soupape de ventilation utilise généralement une conception dentelée ou à paroi mince-pour créer une zone de rupture prédéfinie-. Lorsque la pression interne atteint une valeur critique, le corps de la vanne s'ouvre avec précision le long de la dentelure, libérant du gaz et réduisant la pression interne. Cette structure est généralement intégrée au couvercle de batterie en aluminium ou à l'annexe de batterie au lithium prismatique, et sa conception doit garantir une libération précise de la pression sans endommager la structure globale de la batterie.

 

En résumé, l'OSD, le fusible et la soupape de ventilation constituent un système de protection de sécurité à plusieurs-niveaux pour le capot supérieur de la batterie d'alimentation. Dans un scénario de surcharge typique, la pression interne de la batterie augmente d'abord jusqu'à une valeur définie, déclenchant le dispositif OSD pour modifier l'état du circuit. Le courant élevé instantané qui en résulte fait sauter le fusible, coupant ainsi le circuit et mettant fin à l'état anormal. Si la pression continue d'augmenter dans des cas extrêmes, la valve antidéflagrante-activera le mécanisme de décompression. Grâce à cette méthode de protection coordonnée de « déclenchement mécanique-coupure de courant-coupure-libération de pression », les plaques de couverture de batterie de puissance et les plaques de couverture de batterie au lithium-ion peuvent fournir une protection efficace à différents stades de risque.

 

Outre la conception structurelle de sécurité, le processus de fabrication des batteries carrées-en aluminium a également un impact décisif sur la sécurité. De la préparation des matériaux à l’assemblage des cellules, chaque étape de production nécessite un contrôle strict du processus. Premièrement, au stade de la fabrication des électrodes, les feuilles d’électrodes positives et négatives sont formées grâce à des processus tels que le mélange de boues, le revêtement, le laminage et la découpe. Ce processus impose des exigences extrêmement élevées en matière d'uniformité du revêtement, de cohérence de l'épaisseur et de contrôle des bavures, car la qualité des feuilles d'électrode détermine directement la cohérence et la sécurité de la cellule. Par la suite, lors de la phase d'assemblage de la cellule, les feuilles d'électrodes et le séparateur sont combinés dans la structure cellulaire grâce à une technologie d'enroulement ou d'empilage, et des connexions conductrices sont réalisées grâce à la technologie de soudage.

 

Une fois la structure initiale de la cellule de batterie terminée, elle est encapsulée dans un boîtier en aluminium et scellée par un couvercle supérieur. L'assemblage du couvercle supérieur est généralement-soudé au laser au boîtier pour former une structure transparente et étanche à l'air, garantissant l'étanchéité à l'air interne et la stabilité structurelle de la cellule. La qualité du soudage entre le couvercle du boîtier de batterie en aluminium et le boîtier de la cellule est particulièrement critique à ce stade, car même des défauts de soudage mineurs peuvent affecter la sécurité de fonctionnement à long terme de la batterie.

 

Après encapsulation structurelle, la cellule subit une injection d'électrolyte et un scellement. La quantité d'électrolyte injectée doit être contrôlée avec précision pour garantir des réactions électrochimiques stables. Après injection, la cellule est scellée à l’aide de broches de scellement ou de soudage, formant ainsi une structure cellulaire complète. La cellule entre ensuite dans les étapes de formation et de test de capacité, au cours desquelles un film SEI stable est formé au cours du premier processus de charge et de décharge, et la qualité du produit est vérifiée par des tests de capacité, des tests d'isolation et une inspection visuelle. Certains fabricants de batteries haut de gamme utilisent également des codes QR ou des systèmes de données pour une traçabilité complète des processus afin de garantir la contrôlabilité de la fabrication des cellules.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Grâce à la combinaison d'une structure de couvercle supérieur sûre et de processus de fabrication rigoureux, la batterie carrée forme un système de sécurité complet. De la logique de déclenchement des dispositifs de sécurité au contrôle précis de la production de cellules, chaque étape reflète les avancées technologiques en matière d’ingénierie des batteries de puissance. Surtout dans le contexte du développement rapide des véhicules à énergie nouvelle et des systèmes de stockage d'énergie, cette conception de sécurité à plusieurs niveaux offre une protection cruciale pour le fonctionnement stable des batteries.

 

Dans le domaine de la fabrication de structures de batteries de puissance, les composants du capot supérieur-de haute qualité sont essentiels à la sécurité et aux performances des batteries. Notre société se concentre sur la recherche, le développement et la fabrication de composants structurels de batteries de puissance, avec des produits couvrant les plaques de couverture en aluminium pour batteries, les couvercles prismatiques de batterie au lithium, les couvercles supérieurs pour les cellules de batterie prismatiques, les ensembles de couvercles de sécurité LFP et les produits connexes.Plaque de couverture de batteriecomposants structurels. Grâce à l'emboutissage de précision, au soudage au laser et aux technologies composites multi-matériaux, nous pouvons fournir des solutions fiables d'ensembles de couvercles de sécurité en aluminium pour batterie pour les véhicules à énergie nouvelle et les systèmes de stockage d'énergie, répondant aux exigences strictes des batteries de puissance en matière de sécurité structurelle, de performances d'étanchéité et de stabilité à long-terme.