Trong các kịch bản vận hành mật độ - cao, thiết kế dự phòng an toàn của pin lithium gắn trên giá là đường bảo vệ cốt lõi để tránh chạy trốn nhiệt. Lộ trình công nghệ toàn cầu đã chuyển từ "Bảo vệ đơn" sang "Multi - dự phòng lớp". Thông qua sự phối hợp của vụ nổ mức lõi - bằng chứng, cách ly mức mô -đun và đáp ứng mức hệ thống, xác suất của các vụ tai nạn được kiểm soát dưới 10 lần/giờ. Hệ thống bảo vệ toàn diện này đã trở thành nền tảng của niềm tin trong các lĩnh vực quan trọng như tài chính và chăm sóc sức khỏe.
Bảo vệ cấp độ 1 tế bào: Chặn nguồn của nhiệt chạy trốn
Giải pháp "lớp phủ gốm+chất chống cháy của Trung Quốc". "Tế bào pin Kirin" được phát triển bởi CATL cho pin giá được phủ bằng lớp phủ gốm 5 μ m (Alumina+Zirconia) giữa các điện cực dương và âm. Khi được chuyển mạch ngắn, nó có thể chặn dẫn điện tử và trì hoãn thời gian kích hoạt của nhiệt chạy đến 15 phút (pin pin truyền thống mất 3 phút). Việc bổ sung chất chống cháy ngọn lửa phosphate (với hàm lượng 10%) vào chất điện phân làm giảm tốc độ đốt cháy 60%. Nó chỉ phát ra khói và không phát nổ trong quá trình thử nghiệm thủng kim, và đã vượt qua chứng nhận chất chống cháy lửa UL94 V-0. Thí nghiệm thủng kim của mô -đun 2U cho thấy nhiệt độ của tế bào bị lỗi đạt tới 200 độ, nhưng các tế bào liền kề không được đốt cháy.
Thiết kế "tai cực hợp" của Hàn Quốc. Tế bào pin giá đỡ của Samsung SDI sử dụng "các vấu cầu chì quá dòng". Khi dòng điện vượt quá 30a (3 lần dòng điện định mức), hợp kim điểm nóng chảy thấp (điểm nóng chảy 80 độ) trong các vấu tự động tan chảy, cắt bỏ mạch tế bào. Van xả được kích hoạt bởi áp suất (với áp suất mở là 0,3MPa) có thể giải phóng khí trong giai đoạn ban đầu của dòng nhiệt (thời gian giải phóng<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 Phân lập cấp độ mô -đun: Rào cản vật lý để lan truyền lỗi
Sự kết hợp của "Khoang Airgel+Đơn vị chữa cháy" ở châu Âu. Một pin giá ở Đức gói gọn từng mô -đun trong một ngăn độc lập và vách ngăn được lấp đầy bằng airgel dày 10 mm (độ dẫn nhiệt 0,018W/(m ・ k)), có thể chịu được nhiệt độ cao 800 độ trong 30 phút. Lắp đặt một thiết bị chữa cháy khởi động nóng (chứa đầy chất chữa cháy FM-200) trên đỉnh của khoang. Khi nhiệt độ vượt quá 80 độ, nó sẽ tự động nổ ra với nồng độ dập tắt lửa 7%, dập tắt đám cháy ban đầu trong vòng 10 giây. Thử nghiệm lửa của một mô -đun 3U nhất định cho thấy khoang hoàn toàn có thể ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa và nhiệt độ của các mô -đun liền kề chỉ tăng 5 độ.
Công nghệ "cách ly+cách ly+cách ly" ở Hoa Kỳ. Đối với pin điện áp - cao (480V), một nhà sản xuất đã sử dụng "lớp cách nhiệt chân không" (độ chân không 1Pa) để bọc mô -đun và độ dẫn nhiệt thấp tới 0,004W/(m ・ K), thấp hơn 70% so với Airgel. Đồng thời thiết kế một hệ thống quản lý áp suất của "Đĩa nổ+một - Valve Way": Trong quá trình hoạt động bình thường, một - Valve cân bằng áp suất không khí và trong trường hợp chạy nhiệt, đĩa vỡ (áp suất không khí.
3 Lỗi cấp độ hệ thống: Bảo vệ động trong quá trình hoạt động
Kiến trúc "dự phòng N+X" của Trung Quốc. Hệ thống pin gắn trên giá Huawei áp dụng thiết kế dự phòng "N +2"<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%. Việc thực hành của một trung tâm dữ liệu của một ngân hàng nhất định cho thấy rằng kiến trúc này đạt được tính khả dụng của hệ thống là 99,999% và thời gian thất bại trung bình hàng năm dưới 5 phút.
Hệ thống "Bảo trì dự đoán AI" của Nhật Bản. "Thuật toán giám sát sức khỏe" được phát triển bởi Mitsubishi Electric cho pin giá dự đoán các lỗi tiềm ẩn trước ba tháng với tỷ lệ chính xác là 92% bằng cách phân tích tốc độ thay đổi trở kháng tế bào (tần số lấy mẫu là 100Hz). Hệ thống sẽ tự động giảm tốc độ sạc và xả của các tế bào rủi ro xuống 0,5C và đẩy các lời nhắc bảo trì để giảm 80%tắt máy không có kế hoạch. Trong việc áp dụng một bệnh viện ở Tokyo, hệ thống dự đoán thành công ba bất thường của pin pin, tránh nguy cơ mất điện.
Thiết kế dự phòng an toàn của pin lithium gắn trên giá đang nâng cấp từ "phòng thủ thụ động" lên "miễn dịch hoạt động". Trong tương lai, với sự tích hợp của cảm biến sợi quang (độ chính xác của phép đo nhiệt độ phân phối ± 0,1 độ) và xác thực blockchain (nhật ký bảo mật bằng chứng giả mạo), hệ thống bảo vệ sẽ đạt được mục tiêu cuối cùng của "lỗi có thể dự đoán được, khuếch tán bị chặn và hậu quả có thể kiểm soát được", cung cấp bảo đảm tuyệt đối cho an ninh năng lượng trong các kịch bản quan trọng.