الاختيار المناسب لصمامات مقاومة الانفجار

الصمام المقاوم للانفجار هو عنصر رئيسي يمكّن مجموعة البطاريات من تحقيق التوازن بين اختلاف الضغط الداخلي والخارجي وتحقيق تخفيف ضغط سريع أثناء الهروب الحراري. اختيارها يؤثر بشكل مباشر على الختم، والحماية من الغمر بالماء، والسلامة الحرارية. PUW 'وقد قام الفريق الفني لـ "إس تي إم" بإيجاز النقاط الرئيسية لاختيار صمام مضاد للانفجار ويشدد على أنه يجب إجراء مطابقة منهجية حول سبع معايير أساسية:

1.تصنيف حماية IP ;

2.T الضغط الذي يمكن أن تشتق فيه الحجرة أو تشوه ;

3.ج معدل إطلاق الغازات الحرارية ;

4.ي الحجم الحر الصافي الداخلي العبوة

5.أ درجة حرارة ;

6.T معدل ارتفاع درجة الحرارة ;

7.ي طريقة التثبيت

▶حسابات (Ven) t  متطلبات معدل التصريف لصمام مقاوم للانفجار في الظروف العادية ----يُستخدم معدل التصريف العادي لموازنة فرق الضغط بين الداخل والخارج في ظل الظروف التشغيلية العادية.

عند ارتفاع درجة حرارة الهواء داخل غلاف الحزمة، يزداد ضغط الغاز الداخلي، ما يؤدي إلى تكوين فرق ضغط مع الخارج. وعند تركيب صمام مقاوم للانفجار على حزمة محكمة الإغلاق  يخرج الغاز  تم الإصدار  إلى الخارج عبر غشاء تنفسي مقاوم للماء، ليُحقِّق في النهاية موازنة الضغط التوازن .

وبموجب معادلة الغاز المثالي PV=nRT، وبعد ارتفاع درجة حرارة الغاز داخل غلاف محكم الإغلاق، فإن الزيادة في الضغط :δ ب P0 ,تحدد معدل التهوية اللازم لتحقيق حالة التوازن بعد ارتفاع الحرارة :Q= V  ت .

P0 —ي الضغط الابتدائي، أي ضغط جوي قياسي واحد، ويبلغ تقريبًا ١٠١,٣٢٥ كيلو باسكال

T0 —درجة الحرارة الابتدائية بوحدة ℃ + ٢٧٣,١٥

T1 —درجة الحرارة  ℃ بعد ارتفاع درجة الحرارة + ٢٧٣,١٥

V1 —الحجم الحر الصافي للحزمة

t —زمن ارتفاع درجة الحرارة، أي الزمن المطلوب لعملية التهوية

استنادًا إلى معلومات الحزمة الأساسية (الحجم الحر الصافي الداخلي، ودرجة حرارة التشغيل، ومعدل ارتفاع درجة الحرارة) والمعادلة أعلاه، يُحسب أن فرق ضغط الغاز بين داخل وخارج الغلاف سيصل، في حالة عدم وجود صمام مقاوم للانفجار، إلى δ ب ≈ XXX كيلو باسكال، والمعدل النظري المطلوب للتهوية هو تقريبًا XXX مل/دقيقة. وفي الواقع، يتأثر معدل التهوية بعدة عوامل مثل البنية الداخلية لحزمة البطاريات، والمسافات بين وحدات البطاريات وجدران الغلاف الداخلي، وفرق الضغط عبر الغشاء التنفسي. ولتلبية متطلبات الموثوقية، تؤخذ هامش موثوقية بعين الاعتبار. وفي عملية الاختيار الصناعي، يُستخدم معامل أمان قدره ١,٢ مرة يُعتمَد عادةً القيمة النظرية. وبالتالي، فإن متطلبات معدل التهوية النظرية للصمام المضاد للانفجار في هذه الحالة تبلغ تقريبًا: ≥ XXX مل/دقيقة.

▶حساب سعة التفريغ والتهوية المطلوبة أثناء انفلات الحرارة في حزمة البطاريات ص -----يجب أن يفتح الصمام المضاد للانفجار بسرعة خلال انفلات الحرارة حسب بيان صحفي  لكي يسمح بخروج كمية الغاز الكبيرة التي تولّدها الخلايا فجأةً، ومنع انفجار الغلاف.

استنادًا إلى غاز انفلات الحرارة الناتج عن الخلية التدفق  وبمعدل XX لتر/دقيقة المذكور في معلومات الحزمة الأساسية، فإن هذه هي أدنى سعة تفريغ وتهوية يجب أن يتعامل معها الصمام المضاد للانفجار في ظروف انفلات الحرارة.

▶اختيار ضغط الفتح للصمام المضاد للانفجار

① يجب أن يكون ضغط فتح الصمام المضاد للانفجار أقل من أقصى ضغط يمكن أن يتحمله الغلاف.

هذا يضمن أنه في حالة حدوث انفلات حراري، تنفجر صمام مقاوم للانفجارات وتنخفض الضغط أولاً؛ حيث يفتح صمام مقاوم للانفجارات قبل أن تتشقق الغلاف. وفي الوقت نفسه، يجب ترك هامش أمان، وألا يقترب الضغط من الحد الأقصى لتحمل الضغط الذي يسمح به الغلاف.

② معدل التصريف بعد فتح صمام مقاوم للانفجارات يجب أن يكون ≥ أقصى معدل لتوليد الغاز من الخلايا أثناء الانفلات الحراري.

في اللحظة التي تحدث فيها ظاهرة الانفلات الحراري، تُنتج الخلايا كمية كبيرة من الغاز. ويجب أن تغطي قدرة صمام مقاوم للانفجارات على تخفيف الضغط أقصى معدل لتوليد الغاز، لتجنب تراكم الضغط باستمرار داخل الغلاف وما يترتب عليه من انفجار للغلاف.

③ كلما ارتفعت ضغوط فتح الانفجار، كانت أداء خاصية الإحكام لصمام مقاوم للانفجارات أفضل، وبخاصة فيما يتعلق بإحكام الغمر بالماء.