IP67有效性之电池箱的平衡防爆

最近，与几位朋友聊到PACK中的平衡防爆，就讨论了其在IP67中的意义。由下图可看出，平衡防爆在IP67设计和IP67的有效性中，是很重要的一个环节，这里我们就这块内容做一些交流。

首先，我们来看两个参数：

从图中不难看出，当高度低于1500米时，大气压几乎呈线性降低，每100米大约降低11mbar，即每10米大于降低1.1mbar；

从上面数据可以明确的看出，温度和海拔对气压的影响很大。而IP67设计恰恰对气压也很敏感，甚至说气压对IP67有很致命影响。

为什么这样讲呢？

在前面文章中，我们对弹性单元做了一些分析，我们知道现有的IP67设计中，主要有压力式密封和粘接力式密封，这两种密封方式做验证时，都是以承受一定的压力值不失效来判定是否OK。

此外，IP67的标准测试方法也是：浸泡在1M水深下，半小时后，功能正常来判定IP67是否合格；而在这个标准测试当中，1M的水深，转化为压力值为：10kPa。

平衡阀工作原理

当然也许会有人想，把PACK放在一个恒温恒压的房间不就可以了。确实，这样是可以对平衡防爆这块不做太多要求，但我们应该清楚，我们的PACK是会面临非常多的复杂工况。并且在电动汽车的测试中，有一项三高测试(高温、高湿、高海拔)，直接对IP67有效性(气压平衡)提出了明确要求。还有UN38.3等等。

上面唠叨了这么多，主要想说明的一点就是，气压平衡功能对IP67设计很重要。

有人也许迷糊了，明明是平衡防爆，为啥只有气压平衡的事？别急，下面我们来对这两个概念来区分下，平衡防爆应该是两个概念，即：气压平衡和防爆。

气压平衡主要针对的是：环境对PACK的影响而设置的一个功能，例如温度、海拔等。这个功能不是一个新出现的功能，在传统汽车上有很广泛的应用，例如：汽车大灯也有平衡阀。

防爆，在PACK设计中是一个比较新的词眼，它主要防护的是PACK系统内部电池在极端情况下能量释放。

初听防爆这个词，我们第一反应可能是防爆警察手持的防爆盾牌，或者是拆弹专家的防爆服(本人比较喜欢看枪战片)，这一类的防爆主要是使用隔离的作用来进行防护。

而在PACK设计中，由于考虑到PACK系统的比能量，我们势必不可能把电池箱做成防爆箱(做成防爆箱，重量和强度可能是数十倍的增加)。因此，我们需要从另外的角度来考虑。例如，即使爆炸，也不会造成人员的伤害、不会加剧爆炸的程度、还可以控制爆破的方向。

现有的设计中，防爆阀的功能主要是从泄压(降低内部气压、减小爆炸程度)、定向泄放气体(防爆阀的安装位置)来实现防爆功能。

从上面防爆阀功能实现方式，可以看出防爆阀的工作方式跟平衡阀的工作方式有些类似(疏通气压)，所以就有了防爆平衡功能二合一的可能——平衡防爆阀(爆破前实现平衡功能，爆破后实现泄压功能)。

另外，平衡防爆阀的选用有一些主要的参数需要考虑，例如：透气量、爆破压力、爆破后的透气量等。这些参数需要根据多方面的参数来考虑，有：箱体内部自由空气体积大小、电芯的产气量、箱体自身的爆破压力等。

最后，谈下平衡防爆阀安装原则，主要在于：选择在壳体强度最薄弱位置、泄放的气体不能进入乘客舱、排出的高温高压气体应能避开整车关键部件等。