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锂电池盖帽工作原理,终于有人总结了

2022-11-11 来源:锂电前沿 浏览数:1




一、电池盖帽的作用与原理


(1)正或负极引出端

(2)温度保护作用:PTC (电阻骤增,切断电流)

(3)断电保护功能:CID 电流断开装置

(内压上升→Vent翻转→CID焊点拉断)

(4)泄压保护功能:Vent

(内压上升→Vent翻转→CID焊点拉断→压力持续上升→ Vent破裂)

(5)密封功能:防水、气入侵、防电解液蒸发


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二、盖帽的保护机制


(1)正常状态

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(2)CID 断裂和Vent翻转


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(3)Vent 破裂


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三、盖帽压力设计

(1)内部压力推动 vent 翻转

(2)Vent 翻转拉断 CID 焊点

(3)控制点: (1) vent 翻转压力,(2) CID 焊点拉力

CID 断开压力 =Vent 翻转压力+ CID焊点拉力的等效压力

CID焊点拉力转换为等效压力:CID焊点拉力的等效压力(MPa)=CID 焊点拉力(N)/78.5


四、盖帽翻转示例

监控增加压力后vent 翻转高度;Vent 在 0.75MPa 翻转。

4.1 下图Vent翻转压力和高度数据关系图     

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4.2 下图为Vent翻转后的实物照片


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4.3 Vent 翻转高度的检验示意图

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五、盖帽拉断与翻转关系

2.1 CID 焊接拉力希望越小越好?

对 Vent 翻转影响小

2.2 焊接拉力太小可能出现的问题?

振动导致CID焊点断开,然而CID 重量约0.1g, 0.1N 焊接拉力能抵抗100G 振动,因此我们可以忽略它的影响。


六、 焊接拉力对CID影响

实验数据表明焊接拉力在[16N,32N ],对应CID断开压力在[ 0.2MPa,0.4MPa]。说明焊接拉力对CID 断开影响较小, CID断开主要与Vent 翻转压力关系较大。


七、盖帽设计要点

(1)减小盖帽高度

(2)Vent双面刻痕优化为单面刻痕,Vent的爆破翻转一致性更好

(3)利用硬铝CID应用,Vent刻痕不易拉伸变形其爆破一致性更好



 

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