Kõrge - tiheduse tööstsenaariumide korral on riiuliga paigaldatud liitiumakude ohutusremmenüü kujundus termilise põgenemise vältimiseks tuum kaitseliin. Globaalne tehnoloogiline tegevuskava on nihkunud "ühekaitselt" "multi - kihi koondamine". Tuumitaseme plahvatuse - tõestamise, mooduli taseme eraldamise ja süsteemi taseme reageerimise koordineerimise kaudu juhitakse õnnetuste tõenäosust alla 10 ⁻ korda tunnis. Sellest põhjalikust kaitsesüsteemist on saanud usalduse nurgakiv võtmevaldkondades nagu rahandus ja tervishoid.
1 rakutaseme kaitse: termilise põgenemise allika blokeerimine
Hiina "keraamiline kate+leegi aeglustav elektrolüüt" lahus. CATL -i poolt riiukupatareide jaoks välja töötatud "Kirini akuelement" on positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel kaetud 5 μm keraamilise kattega (alumiiniumoksiidi+tsirkooniumoksiid). Lühis vooluringi korral võib see blokeerida elektroonilise juhtivuse ja lükata termilise põgenemise käivitusaega 15 minutini (traditsioonilised akuelemendid võtavad 3 minutit). Fosfaatiestri leegi aeglustumise lisamine (sisaldusega 10%) vähendab põlemiskiirust 60%. See kiirgab ainult suitsu ega plahvata nõela punktsiooni testimise ajal ning on läbinud UL94 V-0 leegi aeglustumise sertifikaadi. 2U mooduli nõela punktsioonikatse näitas, et vigase raku temperatuur saavutas kuni 200 kraadi, kuid külgnevaid rakke ei süüdatud.
Lõuna -Korea "sulatatud pooluse kõrva" kujundus. Samsung SDI racki akuelemendid kasutavad "ülevoolu kaitsmevabasid". Kui vool ületab 30A (3 -kordselt nimivoolu), sulab madal sulamistemperatuur (sulamistemperatuur 80 kraadi) automaatselt, katkestades lahtri vooluahela. Rõhu käivitatud väljalaskeklapp (avarõhuga 0,3MPa) võib vabastada gaasi termilise põgenemise algfaasis (vabastamise aeg<0.5 seconds), avoiding sudden pressure rise in the cabin. In a short-circuit test at a data center in Seoul, this design controlled the fault range within a single battery cell without affecting module operation.
2 Mooduli taseme eraldamine: rikke leviku füüsiline barjäär
Euroopas "Airgeli sektsiooni+tulekustutusüksuse" kombinatsioon. Saksamaal asuv rack -aku kapseldab iga mooduli sõltumatusse sektsiooni ja vahesein täidetakse 10mm paksuse õhugeliga (soojusjuhtivus 0,018W/(M ・ K)), mis talub kõrge temperatuuri 800 kraadi 30 minutit. Paigaldage sektsiooni ülaossa kuuma käivitusega tulekustutusseade (täidetud FM-200 tulekustutusvahendiga). Kui temperatuur ületab 80 kraadi, puruneb see automaatselt tulekahju kontsentratsiooniga 7%, kustutades esialgse tule 10 sekundi jooksul. Teatud 3U mooduli tulekatse näitas, et kamber võib leekide leviku täielikult blokeerida ja külgnevate moodulite temperatuur kasvas ainult 5 kraadi.
Ameerika Ühendriikide "vaakumisolatsioon+rõhu eraldamise" tehnoloogia. Kõrge - pingeraami aku (480 V) jaoks kasutas tootja mooduli mähkimiseks "vaakumisolatsiooni kihti" (vaakum kraadi 1PA) ja soojusjuhtivus oli nii madal kui 0,004W/(M ・ K), mis oli 70% madalam kui AirGel. Kujundage samaaegselt "lõhkev ketta+ühe - viisi ventiili" rõhuhaldussüsteem: normaalse töö ajal tasakaalustab üks - viisi ventiili õhurõhku ja termilise voolamise korral vabastab puhkev ketas (purunemisrõhk 0,5MPA -ga 0,5MPA -ga), mis on suunatud manüüsse, mis on suunas gaasiks.
3 Süsteemi taseme rikketaluvus: dünaamiline kaitse töö ajal
Hiina "N+X koondamine" arhitektuur. Huawei racki paigaldatud akusüsteem võtab vastu "n +2" koondamine: kui tuvastatakse kaks mooduli tõrket, aktiveeritakse varundusmoodul automaatselt (lülitusaeg<10ms), and the BMS reconstructs the charging and discharging strategy to evenly distribute the load of the remaining modules, ensuring a total capacity retention rate of>90%. Teatud panga andmekeskuse praktika näitab, et see arhitektuur saavutab süsteemi kättesaadavuse 99,999% ja keskmise aastase ebaõnnestumise aeg alla 5 minuti.
Jaapani "AI ennustav hooldus" süsteem. Mitsubishi Electrici racki akude jaoks välja töötatud "terviseseire algoritm" ennustab võimalikke rikkeid kolm kuud ette, täpsuskiirusega 92%, analüüsides rakkude impedantsi muutuste määra (proovivõtu sagedus 100Hz). Süsteem vähendab automaatselt riskirakkude laadimis- ja tühjendamiskiirust 0,5 ° C -ni ning tõukab hooldus meeldetuletusi, et vähendada planeerimata väljalülitusi 80%. Tokyos asuva haigla rakendamisel ennustas süsteem edukalt kolme akuelementide kõrvalekaldeid, vältides elektrikatkestuste riski.
Rackiga paigaldatud liitiumakude ohutuskoondamine on "passiivsest kaitsest" täiendav "aktiivse immuunsuseni". Tulevikus, koos kiudoptilise sensori (jaotatud temperatuuri mõõtmise täpsus ± 0,1 kraadi) ja plokiahela autentimise (tamper tõendite turvalogide) integreerimisega saavutab kaitsesüsteem "ennustatavate rikete, blokeeritud difusiooni ja kontrollitavate tagajärgede" lõppeesmärgi, pakkudes kriitilistes stsenaariumides absoluutset energiaturvalisust.