การออกแบบและการวิเคราะห์ส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์ปริซึม

一. ภาพรวมของส่วนประกอบโครงสร้างเซลล์ปริซึม
ส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์ปริซึมมีบทบาทสำคัญในแบตเตอรี่ลิเธียม พวกเขาทำหน้าที่เป็นหลักเช่นการส่งพลังงานการกักเก็บอิเล็กโทรไลต์การป้องกันความปลอดภัยการสนับสนุนแบตเตอรี่และการตรึงและการตกแต่งภายนอก ส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยประสิทธิภาพการปิดผนึกและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียม

จากข้อมูลที่เกี่ยวข้องขนาดตลาดของส่วนประกอบโครงสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมในประเทศจีนมีจำนวน 33.8 พันล้านหยวนในปี 2565 ซึ่งเป็นผลการเติบโตของปีต่อปีที่ 93.2% ในหมู่พวกเขาส่วนประกอบโครงสร้างแบตเตอรี่ปริซึมได้ครอบครองตลาดส่วนประกอบโครงสร้างส่วนใหญ่เป็นเวลานานโดยมีส่วนแบ่งการตลาดสูงถึง 90.7%ในขณะที่ส่วนประกอบโครงสร้างแบตเตอรี่ทรงกระบอกคิดเป็นเพียง 9.3% การปกครองนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของตลาดยานพาหนะพลังงานพลังงานใหม่ของจีนซึ่งได้รับแรงหนุนจากการสนับสนุนนโยบายของรัฐบาลที่แข็งแกร่ง กำลังการผลิตของผู้ผลิตแบตเตอรี่และจำนวนเซลล์ต่อการสั่งซื้อเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและแบตเตอรี่ปริซึมนั้นเหมาะสมกว่าที่จะตอบสนองความต้องการของการผลิตขนาดใหญ่

ส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์ปริซึมมักจะประกอบด้วยเปลือกและแผ่นปก กระบวนการผลิตเปลือกนั้นค่อนข้างง่ายโดยใช้กระบวนการวาดภาพลึกอย่างต่อเนื่องและโดยทั่วไปทำจากเหล็กหรืออลูมิเนียม มันมีความแข็งแรงของโครงสร้างสูงและความต้านทานที่แข็งแกร่งต่อภาระทางกล ในทางตรงกันข้ามกระบวนการผลิตของแผ่นปกมักจะซับซ้อนกว่าของเปลือก ฟังก์ชั่นหลักของมันรวมถึงการแก้ไข/ปิดผนึกการนำไฟฟ้าการบรรเทาความดันการป้องกันฟิวส์และการลดการกัดกร่อนทางไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นฝาครอบด้านบนจะถูกเชื่อมด้วยเลเซอร์ไปยังเปลือกอลูมิเนียมเพื่อห่อหุ้มและรักษาความปลอดภัยเซลล์เปลือยในขณะที่มั่นใจว่าโครงสร้างที่ปิดสนิท ขั้วบัสบาร์และแท็บเซลล์ของฝาครอบด้านบนจะถูกเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการชาร์จและการนำกระแสกระแสไฟฟ้าที่เหมาะสม เมื่อแบตเตอรี่เผชิญหน้ากับสถานการณ์ที่ผิดปกติและความดันภายในเพิ่มขึ้นวาล์วความปลอดภัยของฝาครอบด้านบนจะเปิดขึ้นเพื่อปลดปล่อยแรงดันลดความเสี่ยงของการระเบิด

ส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์ปริซึมมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในแบตเตอรี่ลิเธียมและโอกาสทางการตลาดของพวกเขากำลังเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยการพัฒนายานพาหนะพลังงานและตลาดพลังงานใหม่

2. ประเภทและฟังก์ชั่นของส่วนประกอบโครงสร้าง

(a) เชลล์
ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของส่วนประกอบโครงสร้างเซลล์ปริซึมเชลล์มีบทบาทสำคัญในการตรึงการป้องกันการปิดผนึกและการกระจายความร้อน มันทำหน้าที่เป็นอุปสรรคระหว่างวัสดุที่ใช้งานภายในเซลล์และสภาพแวดล้อมภายนอกตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดให้ความมั่นคงของโครงสร้างไปยังระบบเคมีไฟฟ้าภายในและทำให้มั่นใจว่าเซลล์รักษาโครงสร้างที่มั่นคงภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ

ในแง่ของการป้องกันเชลล์สามารถทนต่อการโหลดเชิงกลบางอย่างป้องกันผลกระทบภายนอกจากการทำลายเซลล์ ฟังก์ชั่นการปิดผนึกช่วยให้มั่นใจได้ว่าอิเล็กโทรไลต์จะไม่รั่วไหลซึ่งรักษาสถานะการทำงานปกติของแบตเตอรี่ นอกจากนี้เปลือกช่วยในการกระจายความร้อนโดยการปล่อยความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่ซึ่งจะช่วยเพิ่มความปลอดภัยของแบตเตอรี่และยืดอายุการใช้งาน

กระบวนการผลิตของเปลือกหอยส่วนใหญ่รวมถึงการหั่นวัตถุดิบการวาดลึกอย่างต่อเนื่องความแม่นยำการตัดการทำความสะอาดการอบแห้งและการตรวจสอบ ในบรรดาสิ่งเหล่านี้เทคโนโลยีการวาดภาพลึกอย่างต่อเนื่องที่แม่นยำเป็นสิ่งที่ท้าทายที่สุดของการผลิตเปลือกหอย ในระหว่างกระบวนการนี้จำเป็นต้องมีความหนาของผนังสม่ำเสมอและป้องกันการแตกหัก

เมื่อเปรียบเทียบกับการปั๊มขั้นตอนเดียวแบบดั้งเดิมการวาดภาพลึกอย่างต่อเนื่องที่แม่นยำนั้นยากกว่า อุปสรรคหลักของมันอยู่ในแม่พิมพ์และอุปกรณ์วาดภาพ แม่พิมพ์คุณภาพสูงและอุปกรณ์วาดภาพขั้นสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างความมั่นใจในความแม่นยำของมิติและความเสถียรของประสิทธิภาพของเปลือก

(b) แผ่นปิด
แผ่นปกมีบทบาทสำคัญในส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์ปริซึมโดยให้ฟังก์ชั่นเช่นการเชื่อมต่อการแยกการปิดผนึกและการป้องกันการระเบิด

ฝาปิดเหล็กตั้งอยู่ที่ด้านบนของแผ่นปกและมีความแข็งแรงสูงทำให้ทนต่อการเสียรูปภายใต้แรงภายนอก มันทำหน้าที่ป้องกันแผ่นอลูมิเนียมป้องกันการระเบิดและยังเป็นส่วนประกอบสำหรับการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ในแพ็ค วงแหวนปิดผนึกตั้งอยู่ที่ขอบด้านนอกสุดของแผ่นฝาครอบแยกชิ้นส่วนโลหะภายในของฝารวมจากเปลือกเหล็กแบตเตอรี่ มันมีฉนวนกันความร้อนเพื่อป้องกันการลัดวงจรภายในและยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าการปิดผนึกหลังจากปิดผนึกแบตเตอรี่

ส่วนประกอบที่ป้องกันการระเบิดส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตัดกำลังไฟและการบรรเทาแรงดันในระหว่างการใช้แบตเตอรี่มากเกินไปเพื่อป้องกันการระเบิดที่เกิดจากแรงดันภายในที่มากเกินไป ประกอบด้วยแหวนแยกแผ่นอลูมิเนียมป้องกันการระเบิดและเชื่อมต่อแผ่นอลูมิเนียม แผ่นอลูมิเนียมป้องกันการระเบิดตั้งอยู่ตรงกลางของแผ่นปกและเป็นองค์ประกอบหลักที่กำหนดการตัดวงจรและการปล่อยแรงดันวิกฤต เมื่อความดันภายในของแบตเตอรี่ถึงค่าที่กำหนดจะระเบิดโดยอัตโนมัติเพื่อปล่อยแรงดันเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ แผ่นอลูมิเนียมที่เชื่อมต่ออยู่ที่ด้านล่างของแผ่นปกและเชื่อมต่อกับแผ่นอลูมิเนียมป้องกันการระเบิดโดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ในกรณีที่มีสถานการณ์อันตรายมันจะตัดการเชื่อมต่อจากแผ่นอลูมิเนียมป้องกันการระเบิด วงแหวนแยกตั้งอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างแผ่นอลูมิเนียมที่เชื่อมต่อกับแผ่นอลูมิเนียมป้องกันการระเบิดซึ่งให้การแยกและฉนวนกันความร้อน

กระบวนการผลิตของแผ่นปกนั้นซับซ้อนกว่าเปลือกหอยและส่วนใหญ่รวมถึงการปั้นการปั๊มและการฉีดการตรวจสอบส่วนประกอบการติดกาวการแช่ยางมะตอยการห่อขอบและการสร้างการเชื่อมแบบสปอตการประกอบส่วนประกอบการเชื่อมจุดการประกอบขั้นสุดท้ายและการตรวจสอบก่อนการจัดเก็บ ขั้นตอนการทดสอบรวมถึงการทดสอบความดันป้องกันการระเบิดการทดสอบการรั่วไหลของฮีเลียมการทดสอบความต้านทานภายในและการทดสอบความต้านทาน ขั้นตอนที่ท้าทายมากขึ้นในกระบวนการผลิตคือชิ้นส่วนการปั๊มและการเชื่อมรวมถึงการปั๊มฝาปิดเหล็กการปั๊มแผ่นอลูมิเนียมที่ป้องกันการระเบิดการเชื่อมต่อการปั๊มแผ่นอลูมิเนียมเชื่อมต่อการปั๊มแหวนวงแหวนปิดการเชื่อมแรงเสียดทานระหว่างการติดตั้งเทอร์มินัลและการเชื่อมเลเซอร์

(c) แผ่นเชื่อมต่อโมดูลแบตเตอรี่

แผ่นเชื่อมต่อโมดูลแบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมต่อส่วนประกอบของโมดูลแบตเตอรี่พลังงาน ส่วนใหญ่ทำโดยใช้วัสดุคอมโพสิตหลายชั้นโดยมีชั้นหนึ่งทำหน้าที่เป็นชั้นเชื่อมต่อระหว่างขั้วต่อและเทอร์มินัลเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดี การจัดซ้อนวัสดุหลายชั้นทำให้มั่นใจได้ว่าการนำไฟฟ้าของแผ่นเชื่อมต่อ หลังจากประมวลผลแผ่นฐานด้วยฟอยล์หลายชั้นมันจะเป็นพื้นที่ที่ยืดหยุ่นเพื่อชดเชยการกระจัดที่เกิดจากการขยายตัวของเซลล์แบตเตอรี่พลังงานลดผลกระทบต่ออินเทอร์เฟซที่มีความแข็งแรงต่ำ ตัวเชื่อมต่อสำหรับโมดูลแบตเตอรี่พลังงานโดยทั่วไปจะอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า, รูปสี่เหลี่ยมคางหมู, รูปสามเหลี่ยมหรือรูปทรงก้าว พื้นผิวการเชื่อมต่อถูกเคลือบด้วย 0. ฟอยล์ทองแดงชุบนิกเกิลหนา 1 มม. ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันและการเปลี่ยนสีที่อุณหภูมิสูงในระหว่างการเชื่อมต้องขัดและทำความสะอาดโดยไม่ทำลายการเคลือบผิว

3. การวิเคราะห์กรณีการออกแบบ

(a) การออกแบบวาล์วป้องกันการระเบิดใหม่

ในโครงสร้างเซลล์แบบปริซึมรูปแบบใหม่วาล์วป้องกันการระเบิดจะอยู่ที่ด้านตรงข้ามของขั้วไฟฟ้าบวกและลบหันหน้าไปทางพื้น การออกแบบนี้มีข้อดีหลายประการ ประการแรกด้วยเลย์เอาต์นี้พื้นที่ส่วนบนของเซลล์ไม่จำเป็นต้องจองพื้นที่สำหรับวาล์วป้องกันการระเบิดซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ภายในในเปลือกเซลล์ได้อย่างมาก จากข้อมูลการวิจัยที่เกี่ยวข้องการออกแบบนี้สามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานปริมาตรได้ประมาณ [x]% ประการที่สองในการใช้งานจริงหากผลิตภัณฑ์ประสบกับความร้อนเนื่องจากอุณหภูมิที่มากเกินไปวาล์วป้องกันการระเบิดจะแตกโดยไม่ทำให้เกิดอันตรายต่อห้องนักบินและห้องโดยสาร

ตัวอย่างเช่นในการใช้งานจริงในยานพาหนะพลังงานใหม่โครงสร้างเซลล์ปริซึมใหม่นี้ให้การประกันความปลอดภัยที่สูงขึ้นสำหรับผู้โดยสาร

(b) การออกแบบแบบบูรณาการ
ในบางกรณีของการผลิตโครงสร้างเซลล์ปริซึมแผ่นทำความเย็นของเหลวบัสบาร์และสายรัดการสุ่มตัวอย่างได้รับการออกแบบในลักษณะบูรณาการ การออกแบบนี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ ในมือข้างหนึ่งแผ่นระบายความร้อนของเหลวจะลดอุณหภูมิของเซลล์อย่างรวดเร็วทำให้มั่นใจได้ว่าเซลล์ทำงานภายในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์และอายุการใช้งาน ตัวอย่างเช่นในการทดสอบในทางปฏิบัติเซลล์ปริซึมที่มีแผ่นระบายความร้อนของเหลวแบบบูรณาการสามารถลดอุณหภูมิของพวกเขาได้โดย [x] องศาภายใต้การทำงานสูงอย่างต่อเนื่องเมื่อเทียบกับการออกแบบแบบดั้งเดิม ในทางกลับกันการออกแบบแบบบูรณาการจะลดจำนวนส่วนประกอบทำให้กระบวนการประกอบง่ายขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ในขณะเดียวกันการออกแบบแบบบูรณาการจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมและเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของตลาดผลิตภัณฑ์

(c) โครงสร้างชุดประกอบแท็บเต็มรูปแบบ
การออกแบบคลิปสปริงในโครงสร้างเซลล์ Prismatic เต็มแท็บนั้นไม่เหมือนใคร คลิปสปริงประกอบด้วยแผ่นแบนแผ่นแรกและแผ่นแบนที่สองสร้างโครงสร้างรูปตัววีที่ทำจากโลหะยืดหยุ่น การออกแบบนี้มีข้อดีอย่างมีนัยสำคัญในการเชื่อมต่อแท็บและแผ่นปก ประการแรกคลิปสปริงรูปตัววีที่ยืดหยุ่นใช้แรงรีบาวด์ของตัวเองเพื่อกดกับทั้งแผ่นปกและพื้นผิวแท็บเพื่อให้ได้การเชื่อมต่อไฟฟ้า แรงยืดหยุ่นยังช่วยปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าการติดต่อระหว่างอินเทอร์เฟซ ตราบใดที่กำลังยืดหยุ่นมีอยู่ความนำไฟฟ้าจะยังคงอยู่ขจัดความจำเป็นในการเชื่อมต่อเชื่อมและลดความยากลำบากในการประกอบ ประการที่สองพื้นที่หน้าตัดที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของคลิปสปริงขึ้นอยู่กับพื้นที่ตัดขวางของการเชื่อมต่อระหว่างแผ่นแบนที่หนึ่งและสองซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นจากบัสบาร์และรอยเชื่อมทั่วไป ตัวอย่างเช่นในการทดสอบในทางปฏิบัติเซลล์ปริซึมที่เชื่อมต่อกับคลิปสปริงแสดงความสามารถในกระแสเกินที่สูงกว่าเซลล์ที่ใช้วิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมปรับปรุงโดย [x]%

(d) การออกแบบโครงสร้างคงที่
โครงสร้างคงที่สำหรับเซลล์ปริซึมและวิธีการผลิตของเคสโมดูลแบตเตอรี่มีค่าจริงสูง การออกแบบรวมถึงการรวมกันของแชสซีแบตเตอรี่, ฝาปิดคงที่และสายรัดบรรจุ แชสซีแบตเตอรี่มีช่องเสียบแบตเตอรี่แรกที่ปรับให้เข้ากับด้านล่างของเซลล์ปริซึมโดยยึดด้านล่างของเซลล์อย่างปลอดภัย ฝาครอบคงที่ด้านบนมีช่องเสียบแบตเตอรี่ที่สองที่ปรับให้เข้ากับด้านบนของเซลล์ปริซึมโดยยึดด้านบนของเซลล์อย่างปลอดภัย ในที่สุดสายรัดบรรจุจะติดตั้งกับแชสซีแบตเตอรี่และฝาครอบคงที่ด้านบนเพื่อสร้างโครงสร้างการตรึงแบตเตอรี่ชุดเดียว นอกจากนี้ปลอกโมดูลแบตเตอรี่ยังมีส่วนประกอบต่อต้านลื่นและแผ่นยึดพาร์ติชันด้านบน ส่วนประกอบต่อต้านลื่นรวมถึงรางนำทั้งสองด้านของเปลือกด้านในของปลอกโมดูลแบตเตอรี่และ จำกัด ซี่โครงที่ด้านล่างของปลอกซึ่งช่วย จำกัด ตำแหน่งของแต่ละชุดแบตเตอรี่ป้องกันการสั่น แผ่นยึดพาร์ติชันด้านบนสามารถเชื่อมต่อกับเปลือกนอกของปลอกโมดูลแบตเตอรี่กดและแก้ไขยอดแบตเตอรี่หลายชุด การออกแบบนี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการตรึงของเซลล์ปริซึมและให้การป้องกันที่เชื่อถือได้สำหรับแอปพลิเคชันกล่องแบตเตอรี่ที่เก็บพลังงาน

4. การออกแบบจุดสำคัญสรุป

จุดสำคัญในการออกแบบของส่วนประกอบโครงสร้างของเซลล์ปริซึมนั้นมีมากมายและจุดเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม

(a) การออกแบบการปิดผนึกพอร์ตการฉีดของเหลว
การออกแบบการปิดผนึกของพอร์ตการฉีดของเหลวนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ปลั๊กปิดผนึกพอร์ตการฉีดของเหลวที่ออกแบบโดย CATL ประกอบด้วยชิ้นส่วนโลหะและชิ้นส่วนยางพร้อมกับสัญญาณรบกวนที่จุดสัมผัสกับรูฉีด หลุมฉีดยังมีช่องว่างและส่วนยางของปลั๊กปิดผนึกได้รับการออกแบบด้วยการยื่นออกมาซึ่งสามารถมีส่วนร่วมกับช่องว่างได้ การออกแบบนี้ช่วยให้การประกอบการระบายความร้อนที่อุณหภูมิต่ำป้องกันการก่อตัวของเสี้ยนโลหะและอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้มั่นใจได้ว่าการปิดผนึกที่เชื่อถือได้ของพอร์ตการฉีดของเหลวที่เชื่อถือได้ ในเวลาเดียวกันชิ้นส่วนยางจะป้องกันไม่ให้เสี้ยวโลหะและอนุภาคตกลงไปในเปลือกแบตเตอรี่เพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่ โครงสร้างการปิดผนึกเชิงกลไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ทำให้กระบวนการง่ายขึ้นและลดต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญ

(b) การออกแบบเทอร์มินัลบวกและลบ

เทอร์มินัลเชิงบวกมักจะทำจากอลูมิเนียมในขณะที่ขั้วลบทำจากคอมโพสิตทองแดงอลูมิเนียม ฟังก์ชั่นหลักของพวกเขาคือการดำเนินการในปัจจุบัน ในแบตเตอรี่เทอร์มินัลฝาครอบด้านบน busbar และแท็บเซลล์จะเชื่อมเข้าด้วยกันเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสผ่านเซลล์สำหรับการชาร์จและการปลดปล่อย ในโมดูลเทอร์มินัลฝาครอบด้านบนจะถูกเชื่อมด้วยเลเซอร์และติดกับ busbar สร้างซีรีย์/การเชื่อมต่อแบบขนาน นอกจากนี้การเชื่อมต่อเปลือกอลูมิเนียมโดยตรงและขั้วบวกสามารถกำจัดความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างทั้งสองป้องกันการกัดกร่อนของเปลือกอลูมิเนียม

(c) การเพิ่มความต้านทานเทอร์มินัลเชิงบวก
ความต้านทานระหว่างขั้วบวกและเปลือกอลูมิเนียมมีขนาดเล็กมากในระดับ milliohm เมื่อมีการลัดวงจรเกิดขึ้นกระแสลูปมีขนาดใหญ่และสิ่งนี้อาจทำให้เกิดประกายไฟซึ่งอาจนำไปสู่ไฟแบตเตอรี่ซึ่งเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยที่สำคัญ ปัจจุบันพลาสติกนำไฟฟ้าหรือซิลิกอนคาร์ไบด์มักถูกเพิ่มเข้ามาระหว่างแผ่นปกด้านบนของเปลือกอลูมิเนียมและขั้วบวกเพื่อเพิ่มความต้านทานการนำไฟฟ้าระหว่างเปลือกอลูมิเนียมและขั้วบวก CATL ได้ออกแบบเทอร์มิสเตอร์ PTC ระหว่างเทอร์มินัลบวกและแผ่นปกด้านบน ด้วยการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของเทอร์มิสเตอร์ในการเปลี่ยนความต้านทานกับอุณหภูมิเทอร์มิสเตอร์ PTC สามารถใช้พลังงานภายในได้อย่างรวดเร็วเมื่อแบตเตอรี่พลังงานประสบกับการลัดวงจรภายนอกทำให้เกิดแรงกระแทกจากความร้อนจากความร้อนที่มากเกินไป สิ่งนี้จะช่วยลดปัญหาของความต้านทานต่ำที่ทำให้เกิดการละลายในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงปัญหาเช่นไฟแบตเตอรี่หรือการละลายตัวต้านทานเนื่องจากอุณหภูมิมากเกินไป

(d) การออกแบบแผ่นป้องกันการระเบิดและการพลิกกลับ
โดยทั่วไปฝาครอบด้านบนของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตใช้วาล์วป้องกันการระเบิดครั้งเดียวโดยมีความดันเปิด 0. 4 0 8 MPa เมื่อความดันภายในเพิ่มขึ้นและเกินความดันเปิดของวาล์วป้องกันการระเบิดวาล์วจะแตกที่รอยและเปิดเพื่อปล่อยแรงดัน สำหรับระบบแบตเตอรี่ที่ประกอบไปด้วยวาล์วป้องกันการระเบิดแล้วยังใช้การออกแบบการผสมผสานแบบแผ่นกลับ SSD ด้วย ความดันเปิดของวาล์วป้องกันการระเบิดและความดันกลับของแผ่น SSD มักจะเป็น {{1 0}}. 751.05 MPa และ 0.45 ~ 0.5 MPa ตามลำดับ เมื่อความดันภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นเป็นแรงดันกลับ SSD แผ่นกลับจะถูกผลักขึ้นไปอย่างรวดเร็วจะตัดกระแสออกอย่างรวดเร็ว ในขณะเดียวกันแผ่นเชื่อมต่ออลูมิเนียมฟิวส์ระเบิดทำให้เกิดการลัดวงจรโดยตรงระหว่างขั้วบวกและลบของฝาครอบด้านบนตัดกระแสออกอย่างรวดเร็ว

จุดสำคัญในการออกแบบของส่วนประกอบโครงสร้างเซลล์ปริซึมครอบคลุมหลายแง่มุมรวมถึงการปิดผนึกพอร์ตการฉีดของเหลวการออกแบบเทอร์มินัลเชิงบวกและเชิงลบเพิ่มความต้านทานเทอร์มินัลเชิงบวกและการออกแบบแผ่นป้องกันการระเบิดและการพลิกกลับ องค์ประกอบการออกแบบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนายานพาหนะพลังงานและตลาดพลังงานใหม่