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鋰電池蓋帽工作原理,終于有人總結了

2022-11-11 來源:鋰電前沿




一、電池蓋帽的作用與原理


(1)正或負極引出端

(2)溫度保護作用:PTC (電阻驟增,切斷電流)

(3)斷電保護功能:CID 電流斷開裝置

(內壓上升→Vent翻轉→CID焊點拉斷)

(4)泄壓保護功能:Vent

(內壓上升→Vent翻轉→CID焊點拉斷→壓力持續(xù)上升→ Vent破裂)

(5)密封功能:防水、氣入侵、防電解液蒸發(fā)


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二、蓋帽的保護機制


(1)正常狀態(tài)

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(2)CID 斷裂和Vent翻轉


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(3)Vent 破裂


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三、蓋帽壓力設計

(1)內部壓力推動 vent 翻轉

(2)Vent 翻轉拉斷 CID 焊點

(3)控制點: (1) vent 翻轉壓力,(2) CID 焊點拉力

CID 斷開壓力 =Vent 翻轉壓力+ CID焊點拉力的等效壓力

CID焊點拉力轉換為等效壓力:CID焊點拉力的等效壓力(MPa)=CID 焊點拉力(N)/78.5


四、蓋帽翻轉示例

監(jiān)控增加壓力后vent 翻轉高度;Vent 在 0.75MPa 翻轉。

4.1 下圖Vent翻轉壓力和高度數(shù)據(jù)關系圖     

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4.2 下圖為Vent翻轉后的實物照片


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4.3 Vent 翻轉高度的檢驗示意圖

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五、蓋帽拉斷與翻轉關系

2.1 CID 焊接拉力希望越小越好?

對 Vent 翻轉影響小

2.2 焊接拉力太小可能出現(xiàn)的問題?

振動導致CID焊點斷開,然而CID 重量約0.1g, 0.1N 焊接拉力能抵抗100G 振動,因此我們可以忽略它的影響。


六、 焊接拉力對CID影響

實驗數(shù)據(jù)表明焊接拉力在[16N,32N ],對應CID斷開壓力在[ 0.2MPa,0.4MPa]。說明焊接拉力對CID 斷開影響較小, CID斷開主要與Vent 翻轉壓力關系較大。


七、蓋帽設計要點

(1)減小蓋帽高度

(2)Vent雙面刻痕優(yōu)化為單面刻痕,Vent的爆破翻轉一致性更好

(3)利用硬鋁CID應用,Vent刻痕不易拉伸變形其爆破一致性更好



 

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