‍昨天的关于电池包密封性的文章,在评论区引起讨论,主要观点包括:电机系统不是完全密封的、电动车在积水中行驶会短路、电池长时间泡水后会影响密封性等等。大家的观点都没有问题,也就是电动汽车泡水之后会出现的问题也非常多,电池包的密封性不是影响电动汽车的唯一因素。

 

昨天的材料主要讨论的是电池包密封的普遍情况,今天补充一些材料和大家分享:如果电动汽车的电池进水了会怎么样。这个方面的研究,主要是在EVS里面进行,材料来源一方面是中国的研究团队和韩国的KATRI研究所的Bohyun Moon的实验。

 

第一部分 中国的案例和实验

我国曾经出现过的电池浸水案例,主要如下:案例1:2016年南京大巴起火,电池系统当时按照IP54系列设计

 

 

案例2:2018年广州纯电动汽车由于大雨下浸水而起火

 

 

案例3:2019年杭州由于电池浸水而起火

 

 

在对电池进水影响的研究方面,清华大学的研究团队曾发布论文《Preliminary Study on the Safety of a Lithium Ion Battery Pack Under Water Immersion》,同时,在EVS上展示过视频,在这里引述如下。

 

 

论文中分析得到的原因是:电池系统在浸没之后,由于电解水的反应会产气,在高压连接气体的运动下产生通断,使得连接的地方产生电弧。如果在全部浸入之后,电弧可能引起电池起火。

 

最主要的是,当接触器两端正负极间距处于比较近的状态,以及在集中式BMS采样汇集处,这些部分在盐水里面就能形成回路,比如:接触器正负极之间、BMS的高压采样段正负极之间,和模组汇集电压的CMU等几个地方。如果是泡在洪水中,由于水中杂质较多,一旦电池进水,内部很容易烧蚀。

 

 

第二部分 韩国的测试案例

和中国一样,韩国实验室也做了一些实验。首先一个就是把KONA EV的电池系统外壳拿掉,直接放在水里,效果是这样的:

 

 

总体而言,一旦进水以后,在电池设计距离比较合适的时候,电芯的电量被慢慢放掉,不会引发起火。而引发起火的设计,都是不符合其端子的电气间隙和爬电距离,参考 ISO 6469-1:2019电气间隙和爬电距离。

 

图 韩国的几个实验

 

这组实验,如下特别是高压连接的间隙距离过近的情况,在800V的电压下,产气过程中的电弧会让电池在水里产生特别危险的放电过程。

 

 

对电池包设计改进方面,能做的主要是在模组层面把距离拉开。

 

图 韩国的设计改进方案

 

小结:在BDU中,如果高压连接距离设计得过于接近,当出现轻微事故引发外壳破损又无法被及时检测出来,一旦碰上水淹,整个电池就会在水里出现大量火花释放,在浸水状态下还能烧起来,这是我们最不愿意看到的场景。这也是对电池包要有防水等级要求的原因之一。

 

昨天的好消息是郑州的暴雨暂歇,城中的积水正在退去。希望郑州的朋友们注意安全,尽早恢复到正常的状态中。被泡过的车也要及时送到厂家检测确认,不要轻易使用,这是对用户的安全负责。