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Fonctionnement des soupapes de décharge dans les cellules lithium cylindriques | Mécanisme de sécurité expliqué par Huawen New Power
Comment fonctionnent les soupapes de décharge de pression dans les cellules cylindriques
Les soupapes de surpression sont des composants de sécurité essentiels intégrés aux cellules cylindriques des batteries au lithium. Elles constituent la dernière ligne de défense contre les surpressions pouvant entraîner une rupture, un incendie ou une explosion.
1. Qu'est-ce qu'une soupape de surpression ?
Une soupape de surpression (également appelée soupape de sécurité) est un petit disque métallique situé sur le couvercle supérieur de la cellule. Elle est conçue pour s'ouvrir lorsque la pression interne du gaz à l'intérieur de la cellule dépasse un seuil de sécurité, permettant ainsi aux gaz de s'échapper en toute sécurité.
2. Comment ça marche : processus étape par étape
- Fonctionnement normal : la pression interne reste stable entre 0,1 et 0,3 MPa.
- État anormal : En raison de la chaleur, le gaz s’accumule et augmente la pression interne.
- Activation : une fois que la pression atteint 1,0 à 1,5 MPa (selon le type de cellule), la valve se rompt au niveau d'une couture pré-affaiblie.
- Libération de pression : le gaz est évacué par le haut, empêchant la rupture ou l'explosion des cellules.
- Désactivation : La vanne reste ouverte en permanence, rendant la cellule inopérante mais sûre.
3. Causes courantes d'accumulation de pression
| Cause | Description | Résultat |
|---|---|---|
| Surcharge | Une tension excessive entraîne une génération de gaz et de chaleur interne. | La valve s'active pour évacuer les gaz. |
| Court-circuit interne | Les défauts ou dommages mécaniques provoquent un échauffement local. | Augmentation rapide de la pression. |
| emballement thermique | La réaction en chaîne thermique provoque une augmentation incontrôlée de la température. | Événement critique de sécurité — la vanne doit fonctionner correctement. |
4. Représentation visuelle : pression vs. temps
Comme indiqué ci-dessus, dans des conditions normales, la pression reste constante. En cas de surcharge ou de surchauffe, la pression augmente jusqu'à ce que la soupape de sécurité s'active, libérant ainsi du gaz et stabilisant la cellule.
5. Variations de matériaux et de conception
- Matériau : Généralement en aluminium ou en acier nickelé.
- Pression d'activation : calibrée entre 1,0 et 1,5 MPa pour les cellules standard 18650/21700.
- Conception : Les types de bouchons à évent radial, à disque d'éclatement ou à capuchon rainuré sont courants.
6. Importance de la sécurité des batteries
Huawen New Power garantit que toutes les cellules cylindriques utilisées dans nos packs de batteries subissent une validation de sécurité stricte, y compris des tests d'intégrité des valves et des simulations de surpression, pour fournir des solutions d'alimentation au lithium fiables et sûres .
7. Tableau récapitulatif
| Aspect | Fonction | Impact sur la sécurité |
|---|---|---|
| soupape de surpression | Libère du gaz à haute pression | Empêche l'explosion ou la rupture du boîtier |
| Dispositif d'interruption de courant/PTC | Interrompt le flux de courant en cas de surintensité | Empêche un échauffement supplémentaire |
| Canal d'aération | Guide le gaz hors de la batterie | Empêche l'inflammation secondaire |
Auteur : Équipe d'ingénierie des batteries Huawen New Power
En savoir plus : www.huawennewpower.com
Dongguan Huawen New Power Co., Ltd. est un fabricant professionnel de batteries au lithium intégrant la R&D, la production et la vente. Créée en 2018, elle est située à Dongguan, Guangdong.