ניתוח של ההתפתחות של טכנולוגיית בטיחות תרמית בריחת סוללת כוח ומערכת-נתיב הגנה ברמה

עם הפופולריות המתמשכת של רכבי אנרגיה חדשים, הבטיחות של מערכות סוללות חשמל הפכה לנושא ליבה באבולוציה הטכנולוגית של התעשייה. בריחה תרמית, כמקור עיקרי לסיכון לכשל בסוללה, הגבילה זמן רב את גבולות הבטיחות של הרכב כולו בשל אפקט הדיפוזיה שלו-כמו השרשרת.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

נכון לעכשיו, התעשייה מתמקדת בדרך כלל כיצד להשיג בידוד כשל בתאים ושימור תפקוד המערכת בתנאי הפעלה קיצוניים, ובכך להפחית את היקף השפעת התאונה ולהאריך את חלון זמן התגובה האפקטיבי. בתרחישי יישומים שונים, כגון מערכות סוללה ראשוניות כמו LiSoCl2 Battery Case ו-MnO2 Battery Case, ומבני אריזה בצפיפות -אנרגיה- גבוהה כמו Polymer Lithium Battery, מונחות דרישות גבוהות יותר לבטיחות תרמית.

 

ברמת מערכת החשמל, חבילות סוללות ליתיום יון וסוללות ליתיום-יון, כיחידות אחסון אנרגיה רגילות, כוללות תאים פנימיים צפופים. ברגע שמתרחשת בריחה תרמית, חום וגז מתפשטים במהירות רבה. כדי להפחית את הסיכון, התעשייה מציגה בהדרגה גישות חסימת דיפוזיה תרמית ברמת מערכת- ומחזקת את עיצוב היציבות התרמית במערכות LiFePO4 Battery Pack ו-LiFePO4 Battery Pack. בינתיים, מבני אריזה שונים, כגון מארז מנסרתי מאלומיניום ומארזי תאי סוללה פריסמטיים מותאמים אישית, שיפרו גם הם את יכולות הבידוד התרמי באמצעות אופטימיזציה מבנית.

 

מנקודת מבט של יישומי רכב, מערכות הסוללה מכסות כעת תרחישים שונים, כולל רכבי ניידות קלים כגון -יון סוללות לאופניים חשמליים ו-Lithium-סוללות סוללות לאופניים חשמליים, והתרחבו לפתרונות מהונדסים כגון מארז אלומיניום עבור חבילות סוללות לאופניים חשמליים ומארזי אלומיניום חשמליים עבור Li{2}. בתחום צפיפות האנרגיה הגבוהה יותר, מארז אלומיניום עבור חבילות סוללות ליתיום EV ומארז אלומיניום עבור סוללות רכב הופכים בהדרגה לבחירות המבניות המרכזיות כדי לעמוד בתקני בטיחות גבוהים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

הליבה של ההגנה מפני בריחת תרמית טמונה בחסימת מנגנון הצימוד וההפצה הרב- של חום, חשמל וגז.

 

ערכות סוללות משתמשות בדרך כלל בתכנון שיתופי של-אוטובוסי מתח גבוה ורכיבים מבניים כדי להבטיח שלולאת הזרם תישאר ניתנת לשליטה בתנאים קיצוניים. לדוגמה, מארז האלומיניום עבור חבילת הסוללות LiFePO4 לרכב ומארז האלומיניום עבור חבילת הסוללות של EV Electric Bus LiFePO4 בעלי יכולות בידוד חשמלי ומחסום תרמי משופרות במבנה המערכת שלהן כדי להתמודד עם אתגרי בטיחות בסביבות הפעלה-עם עוצמה גבוהה. בינתיים, בתחום מערכות אחסון האנרגיה, מארז האלומיניום עבור Powerwall Lithium Battery Pack מאמץ יותר ויותר מבני הגנה רב-שכבתיים כדי לשפר את יציבות המערכת.

 

במונחים של חומרים ועיצוב מבני, התעשייה משתמשת בדרך כלל בבידוד תרמי מרוכב ובחומרים עמידים-לטמפרטורות גבוהות כדי להתמודד עם ההשפעה האנרגטית הגבוהה- המשתחררת באופן מיידי במהלך בריחת תרמית של תא הסוללה. עבור מערכות -רכות, מארז האלומיניום לסוללה נטענת LiFePO4 מפחית את ריכוז המתח המכני באמצעות עיצוב חיץ מבני, בעוד שביחידות אחסון אנרגיה סטנדרטיות, מארז האלומיניום עבור 12V LiFePO4 Battery Pack מעטפת אלומיניום תא מסוג Primatic Type משפר את עקביות המערכת ומבנה בטיחותי מודולרי.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

מנקודת המבט של התפתחות מנגנון הבטיחות, מערכות סוללות מתפתחות מ"הגנה פסיבית" ל"בידוד אקטיבי + אספקת חשמל רציפה". בתהליך זה, עיכוב בעירה של חומר, עמידות בלחץ מבני ובקרת נתיב דיפוזיה תרמי הפכו לאינדיקטורים מרכזיים בתכנון. בין אם מדובר ביישומי הספק-בקצב גבוה או למערכות אחסון אנרגיה, שמירה על יציבות המעגלים החשמליים הבסיסיים היא חיונית כדי למנוע תקלות ברמת-מערכת במהלך אירועים תרמיים קיצוניים.

 

בסך הכל, טכנולוגיית הבטיחות של סוללות החשמל עוברת מהגנה-בנקודה אחת לעיצוב שיתופי ברמת המערכת-. באמצעות אופטימיזציה מבנית, שדרוגי חומרים ותצורה מחדש של נתיב חשמלי, מושגת שליטה יעילה על התפשטות הבוריחה התרמית. בעתיד, עם שדרוגים מתמשכים לסטנדרטים, המארז אלומיניום עבור EV Lithium Batteryישתפר עוד יותר בבטיחות, מהימנות ותפעול רציף, ויכסה יותר תרחישי יישום וצורות מבניות.