Assurer la sécurité des batteries : le rôle crucial de la conception des cellules lithium-ion
Les cellules de batterie sont les composants essentiels des batteries et leurs performances en matière de sécurité sont d’une importance primordiale. Les performances de sécurité des cellules de batterie comprennent principalement la protection contre les surcharges, la protection contre les décharges excessives et la protection contre les surintensités.
Si la cellule de la batterie n'est pas protégée contre la surcharge, la batterie peut surchauffer ou même exploser pendant la charge. De même, si la cellule de la batterie ne dispose pas d'une protection contre les décharges excessives, la batterie peut surchauffer et être endommagée pendant la décharge. La protection contre les surintensités peut prévenir efficacement le danger causé par un courant excessif lorsque la cellule de la batterie est soumise à des interférences externes.
De plus, la vue en coupe transversale de la cellule de batterie constitue également un aspect important de ses performances en matière de sécurité. Les matériaux internes d’une cellule de batterie de haute qualité doivent être disposés proprement et de manière dense, sans bulles ni vides. Une telle cellule de batterie peut mieux résister à la pression lorsqu’elle est soumise à un impact de force externe, réduisant ainsi le risque de dommages. Dans le même temps, il peut également fournir une densité énergétique plus élevée et une durée de vie plus longue.
La surcharge est une cause majeure d'incendie de batterie. Lorsqu'une cellule de batterie est surchargée, l'électrolyte à l'intérieur de la cellule peut se décomposer, libérant des gaz inflammables. Ces gaz peuvent alors s’enflammer et provoquer un incendie. Une protection contre les surcharges est essentielle pour éviter que cela ne se produise.
La protection contre les surcharges peut être mise en œuvre de différentes manières. Une méthode courante consiste à utiliser un limiteur de tension. Le limiteur de tension est un dispositif qui limite la tension pouvant être appliquée à la cellule de la batterie. Lorsque la tension atteint un certain seuil, le limiteur de tension déconnectera la batterie du chargeur.
Une autre méthode courante de protection contre les surcharges consiste à utiliser un capteur de température. Le capteur de température surveille la température de la cellule de la batterie. Lorsque la température atteint un certain seuil, le capteur de température déconnectera la batterie du chargeur.
La décharge excessive est une autre cause majeure d’incendie de batterie. Lorsqu’une cellule de batterie est trop déchargée, la tension à l’intérieur de la cellule peut chuter en dessous d’un certain seuil. Cela pourrait endommager la cellule de la batterie et la rendre instable. Une protection contre les décharges excessives est essentielle pour éviter que cela ne se produise.
La protection contre les décharges excessives peut être mise en œuvre de différentes manières. Une méthode courante consiste à utiliser un limiteur de tension. Le limiteur de tension est un dispositif qui limite la tension pouvant être prélevée sur la cellule de la batterie. Lorsque la tension atteint un certain seuil, le limiteur de tension déconnectera la batterie de la charge.
Une autre méthode courante de protection contre les décharges excessives consiste à utiliser un capteur de température. Le capteur de température surveille la température de la cellule de la batterie. Lorsque la température atteint un certain seuil, le capteur de température déconnectera la batterie de la charge.
Une surintensité peut également provoquer des incendies de batterie. Lorsqu'une cellule de batterie est soumise à un courant excessif, la chaleur générée par le courant peut provoquer une surchauffe de la cellule de batterie. Une protection contre les surintensités est essentielle pour éviter que cela ne se produise.
La protection contre les surintensités peut être mise en œuvre de différentes manières. Une méthode courante consiste à utiliser un fusible. Un fusible est un appareil qui fond lorsqu’un courant excessif le traverse. Cela déconnectera la batterie de la charge et empêchera la cellule de surchauffer.
Une autre méthode courante de protection contre les surintensités consiste à utiliser un disjoncteur. Un disjoncteur est un dispositif qui ouvre le circuit lorsqu'un courant excessif le traverse. Cela déconnectera également la batterie de la charge et empêchera la cellule de surchauffer.
La vue en coupe d’une cellule de batterie peut également donner un aperçu de ses performances en matière de sécurité. Une cellule de batterie de haute qualité aura ses matériaux internes disposés de manière ordonnée et dense. Cela aidera à empêcher la cellule de la batterie de devenir instable si elle est soumise à un impact de force externe.
Une cellule de batterie de haute qualité ne comportera pas non plus de bulles ni de vides dans ses matériaux internes. Les bulles et les vides peuvent fournir des voies de circulation du courant, ce qui peut augmenter le risque de surintensité et de surchauffe.
La sécurité des cellules de batterie est une question importante qui doit être prise au sérieux. En mettant en œuvre une protection appropriée contre les surcharges, les décharges excessives et les surintensités, les fabricants de batteries peuvent contribuer à prévenir les incendies de batteries et à garantir la sécurité de leurs produits.
En plus des trois principales caractéristiques de sécurité évoquées ci-dessus, les cellules de batterie peuvent également être conçues avec d'autres caractéristiques pour améliorer leurs performances de sécurité. Par exemple, certaines cellules de batterie sont conçues avec un système de gestion thermique intégré. Ce système aide à dissiper la chaleur de la cellule de la batterie, ce qui peut contribuer à prévenir la surchauffe.
D'autres cellules de batterie sont conçues avec un revêtement ignifuge. Ce revêtement permet d'éviter la propagation du feu en cas d'incendie de batterie.
En intégrant ces fonctionnalités de sécurité supplémentaires, les fabricants de batteries peuvent améliorer encore les performances de sécurité de leurs produits.
