防爆閥：電池系統(tǒng)平衡的設(shè)計(jì)防爆閥
熱失控防爆閥設(shè)計(jì)
平衡功能是正常行駛條件下的要求，防爆功能是極端條件下的要求。具體來說，在極端情況下，電池組中的氣壓會(huì)上升到危險(xiǎn)水平，這通常發(fā)生在電池失控時(shí)。壓差的大小和增大速度主要與電池有關(guān)，包括電池材料、電池類型(方形/圓柱形/軟包)、電池?cái)?shù)量等。
平衡防爆閥示例。
防爆閥的設(shè)計(jì)主要是關(guān)于觸發(fā)機(jī)制和膜尺寸。膜尺寸的估計(jì)類似于平衡的情況。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于熱量失控時(shí)氣體溫度很高，膜需要對溫度不敏感，這樣才能在不同溫度下保持正常功能。
觸發(fā)機(jī)制是如何在發(fā)生熱失控時(shí)巧妙地打破平衡膜，使氣體更快地流出。當(dāng)膜處于自由狀態(tài)時(shí)，迅速增加的壓力肯定會(huì)突破平衡膜，但一般來說，天平防爆閥的外側(cè)會(huì)有一個(gè)保護(hù)端蓋，用于保護(hù)一些較大的顆粒物體，實(shí)現(xiàn)IPXXD，所以當(dāng)內(nèi)壓增加時(shí)，平衡膜會(huì)向外變形，受到端蓋的阻礙。此時(shí)，可以在端蓋內(nèi)部設(shè)置穿刺針來刺穿薄膜。這個(gè)方案有一個(gè)問題，因?yàn)榇提樤谀さ耐饷?，所以需要考慮欠壓時(shí)刺針的靠近(膜的方向)。同時(shí)，由于刺針在膜的外側(cè)，會(huì)被水蒸氣、金屬懸浮顆粒等腐蝕。，可靠性無法保證。另一種方案是將刺針移動(dòng)到膜的內(nèi)側(cè)，即膜和包裝內(nèi)部之間。發(fā)生熱失控時(shí)，刺針向外變形刺破膜，正常情況下不會(huì)被外界腐蝕。
要注意保證在正常情況下，刺針不會(huì)隨壓差變形而刺破平衡膜。也就是說，應(yīng)該設(shè)計(jì)刺針壓力變形的壓力臨界值。
然后，平衡功能確認(rèn)的膜面積和防爆功能確認(rèn)的膜面積應(yīng)以較小值為設(shè)計(jì)值。
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