Vom thermischen Durchgehen zur vollständigen Kontrolle: PUW explosionsgeschützte Ventile, entwickelt für die Sicherheit von Lithium-Batterien

Eine der gravierendsten Gefahren bei der Konstruktion von Lithium-Batterien ist die thermische Durchgehung. Die Überhitzung einer Zelle löst eine Kettenreaktion aus, die zu katastrophalen Ausfällen führt. Obwohl großes Augenmerk auf Batteriemanagementsysteme sowie auf die Zellchemie gelegt wird, gibt es ein explosionsgeschütztes Ventil, das als mechanisches Element ebenso wichtig ist. Heute ist PUW Marktführer im Bereich explosionsgeschützter Ventile in China und unterstützt Batteriehersteller dabei, die Angst vor thermischer Durchgehung abzulegen und den Druck vollständig zu kontrollieren.

Das Verständnis der Druckkaskade vor dem Versagen

Vorher Wenn die thermische Durchgehung einen kritischen Grad erreicht, steigt der Druck im Batteriepack an. Dieser Druck entsteht normalerweise durch die Wärmeentwicklung während des Lade- und Entladevorgangs; bei beginnendem Zellversagen steigt dieser Druck jedoch deutlich an. Die Gase, die aus überhitzten Zellen austreten, haben in einem geschlossenen Behälter keine Abfuhrmöglichkeit, wodurch sich der Druck so lange aufbaut, bis der Behälter platzt oder das Pack explodiert. Diese gefährliche Kaskade wird durch explosionsgeschützte PUW-Ventile unterbrochen. Diese ermöglichen eine schnelle Druckentlastung, sobald der Innendruck einen sicheren Schwellenwert überschreitet, wodurch die heißen Gase abgeführt werden, bevor es zum strukturellen Versagen kommt. Ein solcher frühzeitiger Eingriff kann zu einem kontrollierten Entlüftungsvorgang statt zu einer katastrophalen Explosion führen.

IP68-Schutz als die Erstmal Abschirmungslinie

Der grundlegende Umweltschutz darf nicht zugunsten einer effektiven Druckregelung beeinträchtigt werden. Die Batteriepacks müssen während ihrer gesamten Lebensdauer gegen Feuchtigkeit, Staub und Straßenverunreinigungen luftdicht gehalten werden. Die explosionsgeschützten Ventile von PUW unterstützen Batteriepacks dabei, den Schutzgrad IP68 zu erreichen – also vollständige Staubdichtheit sowie Beständigkeit gegenüber längerer Untertauchung in Wasser. Der Schlüssel hierfür liegt in der wasserdichten, atmungsaktiven Membran, einem hochentwickelten Material, das weder Wasser noch Partikel durchlässt, gleichzeitig jedoch Luft und Druck nicht ausschließt. Dies bedeutet, dass ein Batteriepack regenfest, widerstandsfähig gegen Spritzwasser von der Straße und Hochdruckreinigung sowie sogar gegen vorübergehende Überschwemmung ist – und gleichzeitig bei Bedarf schlagartig schädlichen Druck abbauen kann.

Präzisionsingenieurwesen Verstärkt durch ein CNAS-Labor und 200 Patente

PUW ist kein Hersteller von Standardventilen. Das Unternehmen verfügt über ein CNAS-zertifiziertes Labor und ein eigenes Forschungs- und Entwicklungsteam, das über 200 Patente entwickelt hat. Dieses hohe Maß an technischer Kompetenz ermöglicht es PUW, maßgeschneiderte und präzise konstruierte Lösungen für individuelle Akkupack-Designs bereitzustellen. Jedes Ventil ist so ausgelegt, dass es bei einem bestimmten Druck öffnet, Gas mit einer bestimmten Geschwindigkeit ablässt und sich nach der Gasabgabe wieder schließt. Die Gruppe wird jedes Design unter extremen Temperaturen, wechselnden Luftfeuchtigkeitsbedingungen sowie über Zeit hinweg unter Vibration testen, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten. Für Hersteller von Batterien, die maximale Kontrolle über die Sicherheitsmargen benötigen, ist diese Genauigkeit unverzichtbar.

Qualitätssysteme Dass Sicherstellen, dass jedes Ventil wie vorgesehen funktioniert

Die Sicherheitselemente müssen jedes Mal einwandfrei funktionieren. Sie unterliegen keinerlei Schwankung. PUW-Produkte entsprechen den internationalen Qualitätsmanagementsystemen wie ISO 9001 und IATF 16949, dem strengsten Qualitätsmanagementsystem der Automobilindustrie. Das Unternehmen orientiert sich zudem an ISO 14001, das Umweltmanagementsysteme regelt. Diese Standards steuern die Beschaffung der Rohstoffe, die Kalibrierung der Produktionslinie bis hin zur abschließenden Prüfung. Wenn ein explosionsgeschütztes PUW-Ventil das Werk verlässt, wurde es bereits nach denselben Spezifikationen geprüft wie alle anderen Ventile dieser Produktionscharge. Genau diese Einheitlichkeit benötigen weltweit Batteriehersteller bei der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme.

Weltweite Infrastruktur für zuverlässige Lieferung und Unterstützung

PUW verfügt über zwei große Produktionsstätten in den Provinzen Jiangxi und Guangdong mit einer Gesamtfläche von rund 40.000 Quadratmetern sowie vier Servicecentern in China und Deutschland. Mit 22 Produktionslinien kann das Unternehmen sowohl Großserienhersteller von Batterien als auch kundenspezifische Einzelaufträge flexibel bedienen. Eine flexible Lieferkette und intelligente Lagerverwaltungssysteme gewährleisten termingerechte Lieferungen, während ein professionelles Kundenservice-Team eng mit den Kunden zusammenarbeitet, um technische oder logistische Herausforderungen zeitnah zu lösen. Als Batteriehersteller ist es entscheidend, darauf vertrauen zu können, dass Ventile pünktlich geliefert werden und die erwartete Leistung erbringen – um so Produktionspläne und Sicherheitsfreigaben sicherzustellen.

Volle Kontrolle Durch Bewährte Technologie

PUW-Explosionsschutzventile gewinnen zunehmend an Bedeutung für die Sicherheit von Lithium-Batterien. Mit der stetig steigenden Energiedichte der Batterien und den kontinuierlich kürzer werdenden Ladezeiten besteht die Gefahr druckbedingter Ausfälle. PUW ist eine Lösung, die von weltweit renommierten Unternehmen im Rahmen einer tiefgreifenden Zusammenarbeit und aufgrund ihrer zuverlässigen Leistung bereits erprobt, getestet und bewährt wurde. Vom thermischen Durchgehen bis hin zur vollständigen Kontrolle bieten PUW-Explosionsschutzventile den Batterieherstellern die Gewissheit, die Leistungsgrenzen auszudehnen, ohne die Sicherheit zu gefährden.