防護(hù)等級(jí)，我們常說的IP等級(jí)，防塵防水性能，目的是為了避免灰塵和水對(duì)電池包內(nèi)部的電芯、電氣元件、控制系統(tǒng)電路板等造成絕緣性能的影響，對(duì)金屬器件的腐蝕；

 

結(jié)構(gòu)保護(hù)功能，形成一個(gè)封閉可控的空間，使得內(nèi)部的元件避免受到外力的擠壓，保護(hù)電芯不會(huì)受到物理損傷，不發(fā)生變形，在有限沖擊和振動(dòng)環(huán)境中不會(huì)發(fā)生內(nèi)部短路。有人提出一個(gè)名詞“鋰離子電池機(jī)械完整性”指電池在受到機(jī)械過載條件下維持電池正常電化學(xué)功能的性質(zhì)?？梢哉f，鋰離子電池機(jī)械完整性，是電池包箱體結(jié)構(gòu)防護(hù)功能的終極目的了。

 

熱防護(hù)功能，在有限空間內(nèi)，減小甚至隔絕外界環(huán)境溫度對(duì)電池箱體內(nèi)部電芯和電氣性能的影響，維持合理的工作溫度，最大化發(fā)揮電池性能，延長電池壽命。

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，充放電過程中，將有更多的電量轉(zhuǎn)化成歐姆熱消耗掉。

 

電動(dòng)汽車尤其乘用車對(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輛涉水過程中的安全。乘用車的底盤比較低，而電池包自重很大，大部分都布置在底盤下面。這就使得它幾乎成了電動(dòng)汽車上，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，是箱體不能有過量的變形。箱體變形必然帶來對(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)物理損傷。也就是電池包箱體不能因?yàn)橥饬ν馕锏淖饔?，自己破裂了，甚至外物直接穿過箱體進(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)過這樣的案例，一臺(tái)電動(dòng)汽車在路上開著開著，系統(tǒng)就報(bào)警了，強(qiáng)制停在路邊。后來檢查發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)頭部不規(guī)則的鐵棒恰好被前面的車輛壓過彈起一定高度，待這兩車經(jīng)過，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)電池帶來傷害。溫度過低，充放電能力變差，如果強(qiáng)行充電更是會(huì)影響電池壽命。溫度過高，越過一個(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。