随着电池制造商努力开发更高的能量密度和越来越小的电池组,防水透气解决方案需要跟上步伐。尽管事实证明,双级防水透气系统是满足各种电池排气需求的关键,但更高密度的电池需要具有更强的增压和脱气能力的通风装置才能确保性能、易用性和安全性。这些先进的防水透气技术现已上市,为不断发展的电池设计奠定了基础。
化学性质和容量决定气体产量
要为电动汽车电池指定合适的防水透气解决方案,计算热失控时产生的气体量至关重要。无论是制造 LFP(磷酸铁锂)还是 NMC(镍锰钴)电池,气体产生都由两个因素决定:化学和容量。
增加电动汽车电池的镍含量会增加其能量密度,这是理想的,但也会增加热失控事件中产生的气体量。LFP 电池产生的气体较少,但能量密度也较低。
同样,在热失控事件期间,电池容量与气体产量之间存在线性相关性。
资料来源:使用高压灭菌量热法分析方形锂离子电池的热失控行为。Hoelleet 等人(2021)。
一种新型的防水透气产品,用于更快速的脱气。
无论制造的电池成分如何,其防水透气产品都需要在发生热失控时提供稳定的压力均衡和快速脱气。随着更高容量电池的开发,鉴于电池组须具有更小的占地面积,仅仅增加通风装置的数量或尺寸来适应伴随气体产生量提升的做法是不切实际的。
为了满足业界对能够更快脱气的排气解决方案的需求,唐纳森开发了双级 Jet 电池防水透气装置。其独特的中压设计旨在在正常运行条件下提供最佳的压力均衡和入口防护,并在紧急情况下弹出阀瓣和阀盖,以提供更大的气体排放开口,从而提高安全性并降低损坏其他电池组的风险。如果内部组件压力超过 115 mbar 的开启压力,盖帽和阀瓣会弹出,从而在 100 mbar 时以约 100升/秒快速排气—具备业内最快的排气能力。
为了让制造商能够灵活地在多种电池设计中使用,唐纳森喷气式排气孔采用了同类最佳的工程设计,包括专有的 Tetratex® ePTFE 膜技术,并通过快速脱气内置了最坏情况下的保护。
需要更少的通风装置
工程师和设计师会意识到,电池排气孔的增压和脱气能力越强,所需的排气孔就越少,从而仍能提供足够的保护。双级射流最多可将所需的电池组通风孔数量减少90% 。每个电池组的通风孔减少,意味着占地面积更小,制造和组装更简便,从而提高效率并降低成本。Jet 还具有便捷的泄漏检查功能,可确保电池组在离开工厂之前得到适当的密封。
喷完即忘
对于寻求高效小型通风孔的电池制造商来说,Jet 树立了新的标准。该方案适用于所有类型的车辆和应用,无需重新设计每个电池组以适应不同的通风口。Jet 可以为当今和未来的电池技术实现非常高的脱气率。