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温度对电池箱体内部电芯和电气性能的影响有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-08-09 10:19    点击量:
1 电池箱体保护功能缺失或者不完善,有怎样的影响?
 
防护等级,达不到防尘防水要求,则电芯和电气元件的环境条件处于不可控状态。在一般工作环境中,过量的尘埃,会降低电器件绝缘性能。与之关联的,电气间隙和爬电距离,防护等级低的系统中,需要预留更大余量。湿度过高,除了对绝缘性能产生影响以外,还会引起锂电池的自放电率上升,导体更容易腐蚀。进而系统内阻上升,充放电过程中,将有更多的电量转化成欧姆热消耗掉。
 
电动汽车尤其乘用车对于防护等级的要求,还有一个更为要紧的考量,就是保证电池包在车辆涉水过程中的安全。乘用车的底盘比较低,而电池包自重很大,大部分都布置在底盘下面。这就使得它几乎成了电动汽车上,除了轮胎以外,距离地面最近的部分。遇到大雨天气,电池包从泡泡水是很有可能发生的。一旦电池包内部进水,后果非常严重。电池短路,产生大量反应热,引发锂电池热失控,短时间释放更大能量,发生着火甚至爆炸也是非常有可能的。
 
 
结构防护,这个含义比较宽。首先是固定,电芯串并在一起,通过结构件形成模组;模组串联形成一个完整的高压电源。这心电芯、电气元件、电连接器件,物理位置都必须是相对固定的,才能确保各自具备合理空间不至于发生挤压、变形。因此,机构保护需要实现对内部器件的完全可靠的固定功能。其次,是箱体不能有过量的变形。箱体变形必然带来对内部器件空间的挤压,单体电芯的形变,意味着内部正负极的距离发生变化,设置直接贴合到一起,这就是内短路,后果必然会走到热失控。最后,是箱体不能出现物理损伤。也就是电池包箱体不能因为外力外物的作用,自己破裂了,甚至外物直接穿过箱体进入了电池包内部,这肯定是结构防护的失效。曾经出现过这样的案例,一台电动汽车在路上开着开着,系统就报警了,强制停在路边。后来检查发现,有一个头部不规则的铁棒恰好被前面的车辆压过弹起一定高度,待这两车经过,直接插进电池包内部,一个典型的电池包箱体刺穿的故事。
 
热防护,这里的热防护,需要由箱体、热管理系统甚至需要隔热层设计等协同完成。电池包箱体,在这里起到的作用就是提供一个有限空间。锂电池一般的工作温度范围在-20℃-50℃之间,如果在这个范围以外的温度下工作,则会对电池带来伤害。温度过低,充放电能力变差,如果强行充电更是会影响电池寿命。温度过高,越过一个界限(一般认为这个界限是电芯隔膜的溶解温度),电池将不可挽回的发生热失控事故。因此,给锂电池提供合适的工作温度,不但是发挥其最佳性能的需要,更是安全的需要。