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Cómo funcionan las válvulas de alivio de presión en celdas cilíndricas de litio | Mecanismo de seguridad explicado por Huawen New Power
Cómo funcionan las válvulas de alivio de presión en celdas cilíndricas
Las válvulas de alivio de presión son componentes de seguridad esenciales integrados en las celdas cilíndricas de las baterías de litio. Sirven como última línea de defensa contra condiciones de sobrepresión que, de lo contrario, podrían provocar roturas, incendios o explosiones.
1. ¿Qué es una válvula de alivio de presión?
Una válvula de alivio de presión (también conocida como válvula de ventilación o de seguridad) es un pequeño disco metálico ubicado en la tapa superior de la celda. Está diseñada para abrirse cuando la presión interna del gas en la celda supera un umbral seguro, permitiendo que los gases escapen de forma segura.
2. Cómo funciona: Proceso paso a paso
- Funcionamiento normal: La presión interna permanece estable entre 0,1 y 0,3 MPa.
- Condición anormal: Debido al calor, el gas se acumula y aumenta la presión interna.
- Activación: Una vez que la presión alcanza 1,0–1,5 MPa (dependiendo del tipo de celda), la válvula se rompe en una costura previamente debilitada.
- Liberación de presión: el gas se ventila por la parte superior, lo que evita la ruptura o explosión de la celda.
- Desactivación: La válvula permanece permanentemente abierta, dejando la celda inoperativa pero segura.
3. Causas comunes de acumulación de presión
| Causa | Descripción | Resultado |
|---|---|---|
| Sobrecarga | Un voltaje excesivo provoca generación de gas y calor interno. | La válvula se activa para ventilar los gases. |
| Cortocircuito interno | Los defectos o daños mecánicos provocan calentamiento local. | Aumento rápido de la presión. |
| Fuga térmica | La reacción en cadena del calor provoca un aumento descontrolado de la temperatura. | Evento crítico de seguridad: la válvula debe funcionar correctamente. |
4. Representación visual: Presión vs. Tiempo
Como se muestra arriba, en condiciones normales, la presión se mantiene estable. Durante la sobrecarga o el sobrecalentamiento, la presión aumenta hasta que se activa la válvula de seguridad, liberando gas y estabilizando la celda.
5. Variaciones de materiales y diseño
- Material: Generalmente aluminio o acero niquelado.
- Presión de activación: calibrada entre 1,0 y 1,5 MPa para celdas estándar 18650/21700.
- Diseño: Los tipos más comunes son ventilación radial, disco de ruptura o tapa ranurada.
6. Importancia de la seguridad de la batería
Huawen New Power garantiza que todas las celdas cilíndricas utilizadas en nuestros paquetes de baterías se sometan a una estricta validación de seguridad, incluidas pruebas de integridad de válvulas y simulaciones de sobrepresión, para brindar soluciones de energía de litio confiables y seguras .
7. Tabla de resumen
| Aspecto | Función | Impacto en la seguridad |
|---|---|---|
| Válvula de alivio de presión | Libera gas a alta presión | Previene la explosión o ruptura de la carcasa. |
| Dispositivo de interrupción de corriente/PTC | Interrumpe el flujo de corriente durante una sobrecorriente | Previene un mayor calentamiento |
| Canal de ventilación | Guía el gas fuera del paquete de baterías | Previene la ignición secundaria |
Autor: Equipo de ingeniería de baterías de nueva potencia de Huawen
Más información: www.huawennewpower.com
Dongguan Huawen New Power Co., Ltd. es un fabricante profesional de baterías de litio que integra I+D, producción y ventas. La empresa se fundó en 2018 y está ubicada en la ciudad de Dongguan, Guayana Francesa.