电池包防爆阀选型方法与流程

本发明涉及电池包，尤其涉及一种电池包防爆阀选型方法。

背景技术：

1、动力电池包在混合动力汽车和电动汽车中起到重要作用，需具有高能量密度、高性能和长使用寿命，同时还必须符合严格的安全标准。随着新能源汽车的兴起，电池包的安全设计已经成为当下研究的热点问题。为了保障安全性，电池包通常安装在密封外壳中，当车辆遇到水坑、洗车或火灾等突发状况时，必须充分保护电池包，为了避免电池包发生爆炸，通常在其顶部配有一个泄压电池包防爆阀，泄压电池包防爆阀是电池包的标配，也是最重要的一道防爆屏障。当电池包内部压力过大时，通过电池包防爆阀排气减压来避免爆炸。

2、只有为电池包选择匹配的电池包防爆阀，才能起到保护车辆安全的作用，传统电池包防爆阀选型设计时只针对爆破前透气量进行粗略估算，对于爆破后的透气量不进行评估，若通过热失控试验进行验证，则成本较高且难以准确评估。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电池包防爆阀选型方法，旨在有效解决现有技术中电池包防爆阀选型时未考虑电池包爆破后的透气量的技术问题。

2、根据本发明的一方面，本发明提供一种电池包防爆阀选型方法，所述电池包防爆阀选型方法包括：

3、根据电池包的温度范围计算电池包防爆阀的温度相关透气量，根据所述电池包的大气压强范围计算电池包防爆阀的气压相关透气量，根据所述电池包的绝缘电阻确定绝缘相关透气量；

4、根据所述温度相关透气量、所述气压相关透气量和所述绝缘相关透气量确定电池包防爆阀的爆破前透气量；

5、计算所述电池包的单体电芯爆破后的气体量和排气时间，根据所述气体量和排气时间计算爆破后透气量；

6、根据所述爆破前透气量和所述爆破后透气量对电池包防爆阀进行选型。

7、进一步地，所述根据电池包的温度范围计算电池包防爆阀的温度相关透气量包括：

8、确定所述电池包所处环境的最低温度和最高温度；

9、根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池包进行温度冲击测试，并确定所述电池包在所述最低温度和所述最高温度之间进行温度转换的温度变化时间；

10、根据温度冲击测试中的起始温度和最终温度计算所述电池包的第一气体膨胀比例；

11、获取电池包净容量；

12、根据所述第一气体膨胀比例、所述温度变化时间和所述电池包净容量计算所述温度相关透气量。

13、进一步地，所述根据温度冲击测试中的起始温度和最终温度计算所述电池包的第一气体膨胀比例包括：

14、根据所述起始温度确定所述电池包的起始温度压强，根据所述最终温度确定所述电池包的最终温度压强，并计算所述起始温度压强和所述最终温度压强之间的温度压强差；

15、根据温度压强差和所述起始温度压强计算所述第一气体膨胀比例。

16、进一步地，所述根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池包进行温度冲击测试包括：

17、s1：在所述最低温度下对电池包进行静置操作，使静置时间为预设的第一时间；在所述温度变化时间内使电池包由所述最低温度升至所述最高温度，并在所述最高温度下对电池包进行静置操作，使静置时间为预设的第二时间；

18、s2：使循环次数加1，若当前循环次数未达到预设的次数阈值，则在所述温度变化时间内使电池包由所述最高温度降至所述最低温度，并转入步骤s1，若当前循环次数达到所述次数阈值，则停止温度冲击测试。

19、进一步地，所述根据所述电池包的大气压强范围计算电池包防爆阀的气压相关透气量包括：

20、确定所述电池包所处环境的最低大气压强和最高大气压强之间的大气压强差；

21、确定所述电池包在所述最低大气压强和所述最高大气压强之间进行气压转换的气压变化时间；

22、根据所述大气压强差和标准大气压强计算所述电池包的第二气体膨胀比例；

23、获取电池包净容量；

24、根据所述第二气体膨胀比例、所述气压变化时间和所述电池包净容量计算所述气压相关透气量。

25、进一步地，所述根据所述电池包的绝缘电阻确定绝缘相关透气量包括：

26、获取所述电池包的绝缘电阻-透气量变化关系；

27、根据所述绝缘电阻和所述绝缘电阻-透气量变化关系确定所述绝缘相关透气量。

28、进一步地，根据如下方法生成所述绝缘电阻-透气量变化关系：

29、针对预设的多个绝缘电阻，确定每个绝缘电阻对应的电池包内的凝露量，根据所述凝露量计算所述电池包的透气量；

30、根据多个绝缘电阻及其对应的透气量生成表征所述绝缘电阻-透气量变化关系的曲线关系式或表格。

31、进一步地，所述根据所述温度相关透气量、所述气压相关透气量、所述绝缘相关透气量确定电池包防爆阀的爆破前透气量包括：

32、确定所述温度相关透气量、所述气压相关透气量和所述绝缘相关透气量中的最大透气量；

33、根据所述最大透气量确定所述爆破前透气量的透气量取值范围，其中，所述爆破前透气量大于所述最大透气量。

34、进一步地，所述计算所述电池包的单体电芯爆破后的气体量和排气时间，根据所述气体量和排气时间计算爆破后透气量包括：

35、确定所述电池包的两个单体电芯出现热失控之间的时间间隔，并确定所述单体电芯的气体产生时间，对所述时间间隔和所述气体产生时间进行累加后得到所述排气时间；

36、将所述气体量除以所述排气时间得到所述爆破后透气量。

37、进一步地，所述电池包防爆阀选型方法还包括：

38、获取所述电池包的上壳体的壳体极限耐压值；

39、获取所述电池包的电池包密封压力值；

40、根据所述壳体极限耐压值和所述电池包密封压力值确定所述电池包防爆阀的开启压力值，其中，所述开启压力值分别大于所述壳体极限耐压值和所述电池包密封压力值。

41、通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：

42、在本发明所公开的技术方案中，分别根据电池包的温度范围、大气压强范围和绝缘电阻计算电池包防爆阀的温度相关透气量、气压相关透气量和绝缘相关透气量，进而最终的爆破前透气量；计算电池包的单体电芯爆破后的气体量和排气时间，进而得到爆破后透气量，然后对电池包防爆阀进行选型。本方案针对电池包防爆阀在电池包中的作用，从温度冲击、高海拔的角度分别计算电池包防爆阀爆破透气量需求，从热失控触发后的角度计算电池包防爆阀爆破后的透气量需求，从上壳体耐压角度对电池包防爆阀的爆破压力进行选型，从湿热循环工况电池包内凝露量确认电池包防爆阀的透气量最小需求，从而对电池包防爆阀的设计参数进行计算，选择对合适的电池包防爆阀，提高电池包的平衡气压安全、热安全、电安全的功能，从而提高了电池包的安全性能。

技术特征：

1.一种电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述电池包防爆阀选型方法包括：

2.如权利要求1所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述根据电池包的温度范围计算电池包防爆阀的温度相关透气量包括：

3.如权利要求2所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述根据温度冲击测试中的起始温度和最终温度计算所述电池包的第一气体膨胀比例包括：

4.如权利要求2所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述根据所述最低温度和所述最高温度对所述电池包进行温度冲击测试包括：

5.如权利要求1所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述根据所述电池包的大气压强范围计算电池包防爆阀的气压相关透气量包括：

6.如权利要求1所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述根据所述电池包的绝缘电阻确定绝缘相关透气量包括：

7.如权利要求6所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，根据如下方法生成所述绝缘电阻-透气量变化关系：

8.如权利要求1所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述根据所述温度相关透气量、所述气压相关透气量、所述绝缘相关透气量确定电池包防爆阀的爆破前透气量包括：

9.如权利要求1所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述计算所述电池包的单体电芯爆破后的气体量和排气时间，根据所述气体量和排气时间计算爆破后透气量包括：

10.如权利要求1所述的电池包防爆阀选型方法，其特征在于，所述电池包防爆阀选型方法还包括：

技术总结
本发明公开了一种电池包防爆阀选型方法，包括：根据电池包的温度范围计算电池包防爆阀的温度相关透气量，根据电池包的大气压强范围计算电池包防爆阀的气压相关透气量，根据电池包的绝缘电阻确定绝缘相关透气量；根据温度相关透气量、气压相关透气量和绝缘相关透气量确定电池包防爆阀的爆破前透气量；计算电池包的单体电芯爆破后的气体量和排气时间，根据气体量和排气时间计算爆破后透气量；根据爆破前透气量和爆破后透气量对电池包防爆阀进行选型。本发明所提供的技术方案能够解决现有技术中电池包防爆阀选型时未考虑电池包爆破后的透气量的技术问题。

技术研发人员：陈许超,唐丽娟,李国兵
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15