溫度對(duì)電池箱體內(nèi)部電芯和電氣性能的影響有哪些?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-09 10:19
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1 電池箱體保護(hù)功能缺失或者不完善,有怎樣的影響?
防護(hù)等級(jí),達(dá)不到防塵防水要求,則電芯和電氣元件的環(huán)境條件處于不可控狀態(tài)。在一般工作環(huán)境中,過(guò)量的塵埃,會(huì)降低電器件絕緣性能。與之關(guān)聯(lián)的,電氣間隙和爬電距離,防護(hù)等級(jí)低的系統(tǒng)中,需要預(yù)留更大余量。濕度過(guò)高,除了對(duì)絕緣性能產(chǎn)生影響以外,還會(huì)引起鋰電池的自放電率上升,導(dǎo)體更容易腐蝕。進(jìn)而系統(tǒng)內(nèi)阻上升,充放電過(guò)程中,將有更多的電量轉(zhuǎn)化成歐姆熱消耗掉。
電動(dòng)汽車(chē)尤其乘用車(chē)對(duì)于防護(hù)等級(jí)的要求,還有一個(gè)更為要緊的考量,就是保證電池包在車(chē)輛涉水過(guò)程中的安全。乘用車(chē)的底盤(pán)比較低,而電池包自重很大,大部分都布置在底盤(pán)下面。這就使得它幾乎成了電動(dòng)汽車(chē)上,除了輪胎以外,距離地面最近的部分。遇到大雨天氣,電池包從泡泡水是很有可能發(fā)生的。一旦電池包內(nèi)部進(jìn)水,后果非常嚴(yán)重。電池短路,產(chǎn)生大量反應(yīng)熱,引發(fā)鋰電池?zé)崾Э兀虝r(shí)間釋放更大能量,發(fā)生著火甚至爆炸也是非常有可能的。
結(jié)構(gòu)防護(hù),這個(gè)含義比較寬。首先是固定,電芯串并在一起,通過(guò)結(jié)構(gòu)件形成模組;模組串聯(lián)形成一個(gè)完整的高壓電源。這心電芯、電氣元件、電連接器件,物理位置都必須是相對(duì)固定的,才能確保各自具備合理空間不至于發(fā)生擠壓、變形。因此,機(jī)構(gòu)保護(hù)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部器件的完全可靠的固定功能。其次,是箱體不能有過(guò)量的變形。箱體變形必然帶來(lái)對(duì)內(nèi)部器件空間的擠壓,單體電芯的形變,意味著內(nèi)部正負(fù)極的距離發(fā)生變化,設(shè)置直接貼合到一起,這就是內(nèi)短路,后果必然會(huì)走到熱失控。最后,是箱體不能出現(xiàn)物理?yè)p傷。也就是電池包箱體不能因?yàn)橥饬ν馕锏淖饔茫约浩屏蚜?,甚至外物直接穿過(guò)箱體進(jìn)入了電池包內(nèi)部,這肯定是結(jié)構(gòu)防護(hù)的失效。曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)這樣的案例,一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)在路上開(kāi)著開(kāi)著,系統(tǒng)就報(bào)警了,強(qiáng)制停在路邊。后來(lái)檢查發(fā)現(xiàn),有一個(gè)頭部不規(guī)則的鐵棒恰好被前面的車(chē)輛壓過(guò)彈起一定高度,待這兩車(chē)經(jīng)過(guò),直接插進(jìn)電池包內(nèi)部,一個(gè)典型的電池包箱體刺穿的故事。
熱防護(hù),這里的熱防護(hù),需要由箱體、熱管理系統(tǒng)甚至需要隔熱層設(shè)計(jì)等協(xié)同完成。電池包箱體,在這里起到的作用就是提供一個(gè)有限空間。鋰電池一般的工作溫度范圍在-20℃-50℃之間,如果在這個(gè)范圍以外的溫度下工作,則會(huì)對(duì)電池帶來(lái)傷害。溫度過(guò)低,充放電能力變差,如果強(qiáng)行充電更是會(huì)影響電池壽命。溫度過(guò)高,越過(guò)一個(gè)界限(一般認(rèn)為這個(gè)界限是電芯隔膜的溶解溫度),電池將不可挽回的發(fā)生熱失控事故。因此,給鋰電池提供合適的工作溫度,不但是發(fā)揮其最佳性能的需要,更是安全的需要。
















