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電動汽車論壇 電動汽車論壇-電動汽車網 『 電動汽車愛好者交流區 』 CATL/BYD如何做電池包密封除濕? 電池包密封防水除濕
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CATL/BYD如何做電池包密封除濕? 電池包密封防水除濕 精華 1  [復制鏈接]

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要:
電池包密封除濕問題一直是防范重點之一。目前,解決方式是提高密封性和腔體內除濕。
| 寧德時代| 比亞迪 文章來源自:高工鋰電網

隨著電動汽車運行環境越來越多樣化,電池包密封防水除濕的重要性日益凸顯。

尤其是采用外置電池包的新能源車,由于密封接觸面大,使用環境惡劣等因素,容易遭外界水汽侵入。

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圖1 外置電池包

當電池包內的水汽冷凝在電池信息采集器接插件、高壓連線等處,就會導致電池采樣信息傳輸故障,高壓回路對車身漏電等問題,進而出現車輛無法正常充電,行駛故障等現象。

因此,電池包密封除濕問題一直是防范重點之一。目前,解決方式是提高密封性和腔體內除濕。

提高密封性是通過設計特殊防水結構來提高電池包的防水防塵能力,但往往無法在電池箱進水后,提供及時預警和防控。

腔體內除濕方式較多,有在電池包內放置防潮劑,安裝干燥過濾器等措施。不過防潮劑的除濕效果和有效時間均有限,并且需要定期更換,比較麻煩。安裝干燥過濾器的成本和功耗均較高。

也有通過電場匯聚已凝結的水,并通過毛細管將水珠去除。然而已凝結的水珠可能對高壓回路連接端子或電池信息采集器的接插件造成不利影響。

還有在電池包內增加除濕腔,使冷卻電池的空氣冷凝,從而去除空氣中的水汽,但是其他途徑泄漏進入電池包箱體的水汽無法去除,而且除濕腔與外界空氣接觸無法保持良好密封。

涉及電池包除濕研究的相關動力電池企業主要有寧德時代、比亞迪、中航鋰電、億緯鋰能、微宏動力等。

在專利方面,高工鋰電查閱最新資料,發現寧德時代(CATL)和比亞迪(BYD)是典型代表。

其中寧德時代和比亞迪的電池包除濕專利都注重利用精密濕度傳感器,測定后實時反饋解決。

不同點是寧德時代更注重濕度監測的預警機制建設,側重于電池包密封質量。比亞迪則偏向于密封的電池包內直接除濕,防止濕度影響。

兩種方案的好處是可以檢測冷卻液和外部的密封失效情況,能及時反饋和解決。缺點是對整個使用壽命和意外情況下的早期預警還無法完美解決。


寧德時代:濕度監測預警


寧德時代發明一種電池包裝置專利,能及時進行濕度預警預警,防止電池因液體浸泡而損壞,避免安全事故發生。

該專利的電池包箱體內有濕度檢測器,能實時監測箱體內濕度變化。如果有外部液體進入箱體,箱體內的濕度就會增大。

一旦箱體內的濕度增大到安全界限時,溫度檢測器會及時發出預警,防止收容于箱體內的電池因液體浸泡而損壞。

該濕度檢測器還可以通過箱體濕度來判定箱體的進水量。原因是外部液體進入箱體后,會在重力作用下匯集到箱體底壁上,導致箱體底壁處濕度最大。將濕度檢測器優先固定于底壁,進而精準地檢測箱體內的濕度和進水量。

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圖2 電池箱體截面圖 (1-電池箱體,2-濕度檢測器,6-密封圈)


比亞迪:冷凝除濕器


比亞迪發明的電池包除濕專利,能將電池包箱體的水汽有效可靠除去,確保電池包的濕度符合要求。

該除濕專利,是先冷凝電池包箱體內的空氣,收集空氣冷凝成的水,檢測冷凝成的水位。一旦冷凝成的水位達到設定水位值時,及時將冷凝成的水排出。

一方面水汽冷凝成水收集和及時排放,不僅可以避免水汽凝結在電池包內的接插件,連接端子上帶來不利影響。另一方面在電池包箱體密封環境下,不會引人其他水汽,能有效可靠地除去電池包內的水汽。

同時進入電池包的空氣可用于冷卻電池組。空氣冷卻電池組后升溫,然后被除濕裝置冷凝成水,進行除濕,然后集水槽收集冷凝成的水,控制器將冷凝成的水及時排出。

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圖3 電池包箱體除濕流程圖

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圖4 除濕裝置示意圖

備注:外置電池包就像大卡車的燃油箱那樣,從側邊就能看到電池,線束凸出裸露在外。內置電池包就像新能源乘用車那樣,被座椅,內飾等零部件包裹著,線束在電池包內,看不見。

參考文獻:

[1] 寧德時代新能源科技股份有限公司 箱體組件和電池包[P]. CN207818658U 2018-9-4

[2]比亞迪股份有限公司 一種電池包除濕方法、除濕裝置 [P]. CN109204059A 2019-11-5

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