最近在研究方形电池的盖板结构,今天这篇文章简单总结方形铝壳电池盖板中的 OSD、Fuse 和 防爆阀 的功能及作用。
方形电池典型顶盖结构示意图(图片来源:锂想生活)
1. OSD(翻转片,Overcharge Safety Device)
功能:过充保护的核心组件,通过机械翻转动作触发短路回路。
作用:
当电池过充导致内部气压升高至 0.4-0.5 MPa 时,OSD翻转片向上翻转,与负极导电块接触,形成短路回路。
短路产生的大电流使 Fuse 熔断,切断主回路,防止电池继续过充引发热失控。
协同机制:
与Fuse配合,OSD提供机械触发,Fuse负责电流切断,双重保障过充安全。
2. Fuse(熔断结构)
功能:电流过载保护,通过熔断切断电路。
作用:
在短路或过流时(如OSD触发后),Fuse因大电流(可达数千安培)迅速熔断,断开正负极连接。
防止电池内部持续短路导致热失控或起火。
设计特点:
通常集成在正极连接片上,采用特定形状(如窄颈设计)以控制熔断点。
3. 防爆阀(Vent)
功能:物理泄压装置,防止电池爆炸。
作用:
当电池内部压力进一步升高至 0.9-1.0 MPa(如热失控或严重内短路),防爆阀破裂,释放气体和内部物质,避免壳体爆裂。
作为二级防护,在OSD失效或极端情况下提供最后的安全保障。
设计特点:
采用刻痕铝片或多层复合结构,确保在设定压力下精准破裂。
三者的协同工作流程
1.过充场景:
内部产气压力达 0.4-0.5 MPa → OSD翻转 → 短路回路形成 → Fuse熔断 → 主回路切断。
2.极端压力场景:
若压力持续升高至 0.9-1.0 MPa → 防爆阀破裂 → 泄压避免爆炸。
总结
OSD 和 Fuse 共同应对过充/过流,通过机械与电气联动实现主动保护。
防爆阀 作为被动安全措施,在极端情况下物理泄压,防止灾难性后果。
三者形成多层次安全防护,确保电池在异常工况下的可靠性。
以上内容均为本人日常工作,交流,阅读文献所得,由于本人能力有限,文中阐述观点难免会有疏漏,欢迎业内同仁积极交流,共同进步!
参考资料(锂电解码资料库可下载):
1.电池工艺简介
2.电芯工程手册
原文标题 : 方形铝壳电池盖板中的OSD,fuse,防爆阀分别是什么?有什么用?