新能源汽車正在進(jìn)入大規(guī)模市場化的快車道,作為核心零部件的動力電池,其安全問題至關(guān)重要。
動力電池在使用過程中,如果出現(xiàn)短路、過充時容易在電池內(nèi)部出現(xiàn)大量熱量積聚,從而造成電池內(nèi)部壓力升高發(fā)生爆炸。傳統(tǒng)的解決方案是,為電池包安裝泄壓閥。當(dāng)電池包內(nèi)部壓力超過臨界值,泄壓閥將會主動刺破,一次性釋放電池內(nèi)部壓力,以恢復(fù)壓力平衡,保障電池安全。
但傳統(tǒng)泄壓閥存在技術(shù)缺陷,尤其是在電動車行駛過程中,如出現(xiàn)下列情況,將十分危險:
情況①:電池包泄壓閥未刺破。
當(dāng)電池包內(nèi)部壓力激增,導(dǎo)致電池包積累到一定壓力狀態(tài),但未達(dá)到刺破泄壓閥的臨界點,那么整個電池包將面臨鼓包或破裂的風(fēng)險,此時外界污染物如水,灰塵,沙石等極有可能進(jìn)入電池包,進(jìn)而導(dǎo)致電池事故發(fā)生;
情況②:電池包泄壓閥已刺破,但泄壓速度不足。
當(dāng)電池包內(nèi)部壓力已導(dǎo)致泄壓閥刺破,熱壓力氣體迅速釋放。一般情況下,對于純電動車,熱壓力氣體的釋放速度在300-1500L/min,某些情況下甚至更高。如果泄壓速度不足,壓力釋放不及時,那么整個電池包依然面臨爆炸危險。
情況③:電池包泄壓閥已刺破或誤觸發(fā)。
在電池包熱壓力釋放中,若泄壓閥已經(jīng)歷刺破階段,或誤觸發(fā),那么電池包就會進(jìn)入無保護(hù)狀態(tài),水和砂石均可進(jìn)入電池包內(nèi)部。萬一車輛處于暴雨涉水路段行駛,那么電池包可能會出現(xiàn)短路、斷電、甚至起火,這也使駕駛員和乘客處于危險之中。
戈爾(Gore)公司提出的 “實時低壓控制” 思路完美地解決了上述問題。
傳統(tǒng)的泄壓閥只在電池包內(nèi)部壓力激增達(dá)到閥值,才會主動刺破,一次性釋放壓力,刺破后就會使電池包處于無保護(hù)狀態(tài)。而戈爾的最新低壓泄壓閥產(chǎn)品,卻可以讓電池包在低于25mbar的情況下就開啟過壓旁路,泄壓能力急劇上升,在40mbar時熱壓力釋放能達(dá)到30000L/小時,70mbar壓力時更是達(dá)到50000L/小時。最關(guān)鍵的是泄壓過程中產(chǎn)品不會刺破!這使得戈爾的產(chǎn)品能長效保護(hù)電池包安全,重復(fù)使用,更能讓熱壓釋放后,依然可以做到防水防塵,大大提高了電池包的使用壽命。如果釋放的氣體溫度繼續(xù)上升,整體閥門可脫出,在70mbar下可達(dá)到100000L/小時的熱壓釋放,有效保障電池包的安全。
報道指出,GORE?電池包低壓防護(hù)產(chǎn)品的獨特之處在于采用了一種非常特殊的柔性透氣膜,即膨體聚四氟乙烯膜(ePTFE)。利用氣體分子與液體及灰塵顆粒的體積大小數(shù)量級差,讓氣體分子通過而液體、灰塵無法通過,從而實現(xiàn)防水透氣的目的,有效緩解了電池內(nèi)外壓差。此外ePTFE膜還具有抗酸抗堿、耐高溫、摩擦系數(shù)低、絕緣性好等優(yōu)秀的特性,使其能在各種極端環(huán)境中穩(wěn)定工作。
當(dāng)前全世界的新能源汽車行業(yè)正在快速發(fā)展,對于這種新型電池泄壓閥的需求也在迅速增加,是聚四氟乙烯樹脂需求的新增長點。國內(nèi)有相應(yīng)的企業(yè)已具備生產(chǎn)ePTFE電池泄壓閥的能力,但大多采用進(jìn)口原材料,國產(chǎn)化道路依然任重道遠(yuǎn)。
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