轰鸣的小跑SVM
26-11-15 08:00 微博认证:汽车达人 微博新知博主 汽车博主

#技术巡猎# #比亚迪#电池异常排气的时候,烟气从防爆阀出来以后往哪里去?其实还有不少事情可以做。高温烟气里面可能夹带颗粒,冷却以后又会形成液体,如果只是接一个过滤盒,开始的时候还能跑出去,后面留下来的东西越来越多,就可能反过来影响排气。比亚迪这件专利先把烟气引出来,再让气体继续经过过滤装置,而冷凝液和沉积物则沿另一条方向进入收集仓。

看它的布置就比较好理解了,电池包防爆阀外面先装一个转接罩,通过密封圈和紧固结构接好,烟气从这里进入导烟支管,再汇入主管。支管采用波纹管,安装位置有一些偏差时,可以利用它的柔性来适应,多个支路则通过三通连接,不必每个排气位置都各自装一套处理装置。转接罩、密封处和支管是连着工作的,烟气需要先进入这套通路,后面的冷凝和吸附才有机会处理它。

主管的方向也有讲究。专利把它倾斜或者竖着布置,上方连接过滤模块,下方连接沉积模块,烟气沿管路进入上部处理装置,冷凝形成的液体则可以借助重力向下流。看其中的外置方案,过滤组件安排在电池包上壳体外侧,导烟管沿侧面布置,沉积仓位于下方,几个部件在高低位置上是相互配合的。单独拿着一个过滤模块看不出这层关系,只有把它装到电池包周围,才知道液体为什么能从处理位置继续往下排。

上部的冷凝吸附板内部设置流道,烟气经过时和板面接触,部分成分冷凝下来。原文还给出了S形流道,在有限的外形尺寸里延长烟气经过的路径,让它有更多机会和板面接触。冷凝出来的液体并不需要重新回到电池包里,而是顺着导烟管流向下面的沉积仓,颗粒等沉积物也有相应的收集位置。这两个过程要一起设计,前面希望有更多东西被留下,后面就得让留下来的东西离开气流通道,不然处理得越久,排气反而越困难。

除了冷凝,流道里面还安排了吸湿和吸附材料。其中一种结构在两端布置吸湿材料,中间设置多级吸附材料,分子筛、活性炭、氧化铝、硅胶等都是原文提到的可选填料,再通过多孔结构固定它们的位置。这里并不是往壳体里面多塞一点材料就行,孔径、厚度、间距以及填料放在什么地方,都会影响烟气怎样经过。想增加接触,也要给气体留下能够通过的空间,这些尺寸和填充安排需要配合着确定。

过滤结构里比较容易被忽略的,恰恰就是这些装配细节。烟气经过哪里,材料能不能保持在设计的位置,液体流下来以后会不会留在不该停留的地方,都和后续处理有关。S形流道延长了接触路径,也增加了流动阻力;吸附材料增加了处理机会,同样会占用通道空间。设计时处理能力和排气通畅是需要一起考虑的,不能只看装了多少材料。装置还留了维修盖,方便检查和更换内部材料。原文的一种实现还允许用透明仓体观察液位,并在底部设置排液口,通过手动阀门排出冷凝液,管路内壁也可做疏水涂层,减少液体附着。这样,运维人员能看到收集了多少,也有办法继续处理。沉积仓的容纳空间有限,填料也有使用后的维护问题,如果安装时只想着紧凑,整个结构很难打开,后面处理起来就会费劲。对外置方案来说,把这些部件从电池包内部移出来,也给安装和维护提供了另一种选择,不过包外的管路、模块和收集仓仍然需要找到合适的位置,尤其液体要靠高低差流动,布置就不能只按哪个空位方便来决定。

排气口的密封塞是值得看的。平时没有烟气排出,它需要封住出口,减少外面的水和灰尘进入;出现排烟压力时,气体再推动密封塞开启。正常使用和异常排气,对同一个出口提出了不同要求,所以这个小部件要同时考虑平时怎样封、需要排气时怎样打开。它位于处理路径的末端,但如果这里没有安排好,前面的导烟、冷凝和吸附也无法独立完成整个过程。

我们说电池包需要排气,讨论到防爆阀打开,往往就告一段落了,实际上阀门外面仍然有很多事情值得研究---比亚迪在这里往下做的,就是这些排出来以后才会遇到的问题。

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