防爆阀用防水透气膜,是装配于防爆阀内部的微孔功能薄膜组件,主要服务于动力电池包、储能柜、电子设备壳体等密闭腔体,实现腔体压力管理与安全防护。该类产品一般以膨体聚四氟乙烯(ePTFE)为核心基材,与防爆阀阀体结构集成;正常工况下依靠薄膜微孔实现腔体内外气压动态平衡,阻隔液态水、粉尘侵入;发生热失控等极端工况时,薄膜配合防爆阀机械触发机构共同完成安全泄压流程。
ePTFE膜由聚四氟乙烯(PTFE)树脂经预成型、挤出拉伸、热定型等工艺制备而成,属于高性能微孔材料,具备微米-亚微米级的多孔立体网状微观结构,最小孔径可达0.1 μm。空气分子平均直径约0.0004 μm,可自由穿透ePTFE膜微孔;水滴直径约400 μm,加之ePTFE本身优异的疏水特性,液态水难以透过薄膜。依托上述结构特性,防爆阀用防水透气膜在常态下实现腔体气压平衡,同时具备防水防尘防护能力。
按照所配套防爆阀的结构类型来划分,防爆阀用防水透气膜可分为活塞杆式防爆阀适配透气膜与顶针式防爆阀适配透气膜。活塞杆式防爆阀主要由弹簧、活塞杆以及ePTFE膜构成,该阀体结构可重复使用,触发泄压后活塞能够自动复位,但整体泄压速度相对较慢;顶针式防爆阀内置顶针组件与ePTFE膜,当内部压力超过阈值时,高压气体推动ePTFE膜向外拱起触碰顶针,膜片被刺破后形成泄压通道,实现瞬时泄压,阀体为一次性触发结构,泄压透气量大。
正常运行过程中,具备IP67防护等级的动力电池包受环境温度波动、海拔改变影响,腔体内外易形成显著压差。压差长期超出密封结构耐受上限,会引发密封界面破损失效。防爆阀内部搭载的ePTFE膜可实现气体双向透过,动态平衡电池包内外压力,规避压差带来的密封失效风险。一旦电池发生热失控,内部将快速生成大量高温气体,此时依靠防爆阀机械触发结构开启大流量泄压通道,ePTFE膜不再作为主要泄压通路,以此降低电池包爆炸、损毁的风险。
新思界
行业分析人士表示,我国防爆阀用防水透气膜市场参与企业主要包括泛亚微透、沃瑞科技、曙阳科技、蒲微公司等。其中泛亚微透、沃瑞科技具备ePTFE原膜自主制备能力,曙阳科技、蒲微公司以ePTFE膜二次加工、组件集成为主,四家企业均可提供防爆阀用防水透气膜成品或组件。
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