Augstos - blīvuma darbības scenārijos, lai izvairītos no termiskā bēgšanas, ir drošības litija bateriju drošības atlaišanas dizains. Globālais tehnoloģiskais ceļvedis ir mainījies no "vienas aizsardzības" uz "Multi - slāņa atlaišanu". Koordinējot galvenā līmeņa eksploziju - pierādījumu, moduļa līmeņa izolāciju un sistēmas līmeņa reakciju, negadījumu varbūtība tiek kontrolēta zem 10 ⁻ reizes stundā. Šī visaptverošā aizsardzības sistēma ir kļuvusi par uzticības stūrakmeni galvenajām jomām, piemēram, finansēm un veselības aprūpei.
1 šūnu līmeņa aizsardzība: termiskā bēguļošanas avota bloķēšana
Ķīnas risinājums "keramikas pārklājums+liesmas palēninātais elektrolīts". "Kirin akumulatora šūna", ko CATL izstrādāja statīva baterijām, ir pārklāts ar 5 μm keramikas pārklājumu (alumīnija oksīda+cirkonijs) starp pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem. Kad tas ir īss, tas var bloķēt elektronisko vadīšanu un aizkavēt termiskā bēgšanas laiku līdz 15 minūtēm (tradicionālās akumulatora šūnas ilgst 3 minūtes). Fosfāta estera liesmas slāpētāja pievienošana (ar 10%saturu) elektrolītam samazina sadegšanas ātrumu par 60%. Tas tikai izstaro dūmus un nesprāgst adatu punkcijas pārbaudes laikā, un tas ir izturējis UL94 V-0 liesmas palēninātāja sertifikātu. 2U moduļa adatu punkcijas eksperiments parādīja, ka kļūdainās šūnas temperatūra sasniedza līdz 200 grādiem, bet blakus esošās šūnas netika aizdedzinātas.
Dienvidkorejas dizains "kausēts pole auss". Samsung SDI statīva akumulatora šūnas izmanto "pārmērīgu drošinātāju cilpas". Kad strāva pārsniedz 30A (3 reizes lielāka par nominālo strāvu), zemā kušanas temperatūras sakausējums (kušanas temperatūra 80 grāds) automātiski kūst, nogriežot šūnu ķēdi. Izplūdes vārsts, ko izraisa spiediens (ar sākuma spiedienu 0,3MPa), var atbrīvot gāzi sākotnējā termiskā bēgšanas posmā (atbrīvošanas laiks<0.5 seconds), avoiding sudden pressure rise in the cabin. In a short-circuit test at a data center in Seoul, this design controlled the fault range within a single battery cell without affecting module operation.
2 Moduļa līmeņa izolācija: fiziska barjera bojājumu izplatīšanai
"Airgel nodalījuma+ugunsdzēšanas vienības" kombinācija Eiropā. Plaukta akumulators Vācijā iekapsulē katru moduli neatkarīgā nodalījumā, un starpsienu piepilda ar 10 mm biezu airgelu (termiskā vadītspēja 0,018W/(m ・ k)), kas 30 minūtes var izturēt augstas temperatūras 800 grādu. Nodalījuma augšpusē uzstādiet karstu sākuma ugunsdzēšamības ierīci (piepildīta ar FM-200 ugunsdzēšamo aģentu). Kad temperatūra pārsniedz 80 grādus, tā automātiski izplūst ar ugunsgrēka dzēšanas koncentrāciju 7%, 10 sekunžu laikā nodzēšot sākotnējo uguni. Noteiktā 3U moduļa ugunsgrēka pārbaude parādīja, ka nodalījums var pilnībā bloķēt liesmu izplatību, un blakus esošo moduļa temperatūra tikai palielinājās par 5 grādiem.
“Vakuuma izolācijas+spiediena izolācijas” tehnoloģija Amerikas Savienotajās Valstīs. Augstam - sprieguma bagāžnieka akumulatoram (480 V) ražotājs moduļa iesaiņošanai izmantoja "vakuuma izolācijas slāni" (vakuuma pakāpe 1Pa), un termiskā vadītspēja bija tikpat zema kā 0,004W/(m ・ k), kas bija par 70% zemāka nekā Airgel. Vienlaicīgi noformējiet spiediena pārvaldības sistēmu "Pārklājošs disks+viens - Way Valve": normālas darbības laikā viens - veids vārsts līdzsvaro gaisa spiedienu, un termiskā bēguļojošā termiskā bēguļojošā diska gadījumā (eksplodējoša spiediena spiediens, kas atrodas 0,5 MPa), atbrīvojot to, lai noņemtu, ka tonizējoša gāze.
3 Sistēmas līmeņa kļūmes tolerance: dinamiska aizsardzība darbības laikā
Ķīnas arhitektūra "N+X atlaišanas". Huawei statīva uzstādītā akumulatora sistēma pieņem "n +2" atlaišanas dizainu: kad tiek atklātas divas moduļa kļūmes, rezerves modulis tiek automātiski aktivizēts (pārslēgšanas laiks<10ms), and the BMS reconstructs the charging and discharging strategy to evenly distribute the load of the remaining modules, ensuring a total capacity retention rate of>90%. Noteiktas bankas datu centra prakse rāda, ka šī arhitektūra sasniedz sistēmas pieejamību 99,999% un vidējais gada neveiksmes laiks, kas ir mazāks par 5 minūtēm.
Japānas "AI prognozējošā apkope" sistēma. "Veselības uzraudzības algoritms", ko izstrādājis Mitsubishi Electric statīvu akumulatoriem, prognozē iespējamās kļūdas trīs mēnešus iepriekš ar precizitātes ātrumu 92%, analizējot šūnu pretestības izmaiņu ātrumu (paraugu ņemšanas biežums 100Hz). Sistēma automātiski samazinās riska šūnu uzlādes un izlādēšanas ātrumu līdz 0,5 ° C un palielinās apkopes atgādinājumus, lai samazinātu neplānotu izslēgšanu par 80%. Pielietojot slimnīcu Tokijā, sistēma veiksmīgi paredzēja trīs akumulatora šūnu anomālijas, izvairoties no strāvas padeves pārtraukumu riska.
Pakāpenisko litija bateriju drošības atlaišanas dizains tiek modernizēts no "pasīvās aizsardzības" uz "aktīvu imunitāti". Nākotnē, integrējot optisko šķiedru uztveršanu (sadalīta temperatūras mērīšanas precizitāte ± 0,1 grāds) un blokķēdes autentifikācija (ar viltus vērtspapīru pierādījumu drošības žurnāliem), aizsardzības sistēma sasniegs galīgo mērķi - "paredzamiem traucējumiem, bloķētām difūzijai un kontrolējām sekām", nodrošinot absolūtu garantiju enerģijas drošībai kritiskos scenārijos.