【產品設計】動力電池防爆透氣閥選型校驗

眾所周知，動力電池熱失控發生起來很可怕，電池會燃燒起來，但是萬一熱失控發生起來了，電池包里面有一個零件至關重要，它就是防爆透氣閥��！

雖然這個件價格不貴，一般30多元一個，防爆透氣，在電池包上充當了防爆和透氣功能，雖然是小零件，但是起著大作用！

一、防爆透氣閥功能

1.壓力平衡（電池包內外壓力平衡）；

2.泄壓（當電芯發生熱失控排氣后，可快速排氣，防止壓力過大對電池包結構件造成破壞）。

二、防爆透氣閥工作原理

透氣膜采用聚四氟乙烯，該膜微孔直徑在0.1-10μm之間，只能通氣，不能通水。

故能隔絕來自外界的雨水，但是能正常透氣，保持呼吸作用，保證電池包內外壓力平衡。

1.當包內壓力大，則往外面排氣；

2.當包內壓力小，則空氣從外面進入電池包；

3.當發生熱失控，則防爆閥開啟，往車外排煙氣。

那怎么對防爆閥進行選型和校核，選出滿足某款電池包的防爆透氣閥呢？

三、防爆閥透氣量校核計算

輸入：電池包內凈體積，起始溫度，結束溫度，大氣壓

輸出：溫升后體積，透氣速率

根據理想狀態方程進行計算！

工況1.透氣量計算校核

根據GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，電池包溫度沖擊要求。

工況2.透氣量計算校核

根據電池包的靜置溫升，和靜置溫降，計算校核透氣量。如從34℃升溫到50℃用時158min。

工況3.透氣量計算校核

根據電池包的一些特定工況，如飛機空運。飛機在30min上升1萬米高空，則25L體積的電池包需要排氣速率556ml/min。綜合以上工況，透氣量速率選擇最大的作為選擇依據。

556ml/min。

透氣量計算完成后，下一步需要選擇防爆透氣閥的開啟壓力及開啟后的透氣量。

1.開啟壓力的選擇

一般而言，防爆閥的開啟壓力取決于電池包的耐壓能力和電芯熱失控的產氣速率和溫升。

如某電池熱失控測試分析，該電芯熱失控的產氣速率為5L/s，溫度300℃持續20S，實測內部壓力43kpa。

如電池箱體的耐壓失效壓力為17.5Kpa，則防爆閥的開啟壓力在箱體最大耐壓基礎上取一個安全系數，如80%，選擇開啟壓力為14Kpa。

2.爆破開啟后流量的需求

1個電芯熱失效的產氣速率5L/s，如考慮安全系數2，則需要10L/s。如下某款防爆閥不同壓力VS開啟面積來計算透氣量。

    綜上，