【泰德激光？高工特写】CATL/BYD电池包密封除湿技术追踪

摘要

电池包密封除湿问题一直是防范重之一。目前，解决方式是提高密封性和腔体内除湿。

随着电动汽车运行环境越来越多样化，电池包密封防水除湿的重要性日益凸显。

尤其是采用外置电池包的新能源车，由于密封接触面大，使用环境恶劣等因素，容易遭外界水汽侵入。

图1 外置电池包

当电池包内的水汽冷凝在电池息采集器接插件、高压连线等处，就会导致电池采样息传输故障，高压回路对车身漏电等问题，进而出现车辆无法正常充电，行驶故障等现象。

因此，电池包密封除湿问题一直是防范重之一。目前，解决方式是提高密封性和腔体内除湿。

提高密封性是通过设计特殊防水结构来提高电池包的防水防尘能力，但往往无法在电池箱进水后，提供及时预警和防控。

腔体内除湿方式较多，有在电池包内放置防潮剂，安装干燥过滤器等措施。不过防潮剂的除湿效果和有效时间均有限，并且需要定期更换，比较麻烦。安装干燥过滤器的成本和功耗均较高。

也有通过电场汇聚已凝结的水，并通过毛细管将水珠去除。然而已凝结的水珠可能对高压回路连接端子或电池息采集器的接插件造成不利影响。

还有在电池包内增加除湿腔，使冷却电池的空气冷凝，从而去除空气中的水汽，但是其他途径泄漏进入电池包箱体的水汽无法去除，而且除湿腔与外界空气接触无法保持良好密封。

涉及电池包除湿研究的相关动力电池企业主要有宁德时代、比亚迪、中航锂电、亿纬锂能、微宏动力等。

在专利方面，高工锂电阅最新资料，发现宁德时代（CATL）和比亚迪（BYD）是典型代表。

其中宁德时代和比亚迪的电池包除湿专利都注重利用精密湿度传感器，测定后实时反馈解决。

不同是宁德时代更注重湿度监测的预警机制建设，侧重于电池包密封质量。比亚迪则偏向于密封的电池包内直接除湿，防止湿度影响。

两种方案的好处是可以检测冷却液和外部的密封失效情况，能及时反馈和解决。缺是对整个使用寿命和意外情况下的早期预警还无法完美解决。

宁德时代湿度监测预警

宁德时代发明一种电池包装置专利，能及时进行湿度预警预警，防止电池因液体浸泡而损坏，避免安全事故发生。

该专利的电池包箱体内有湿度检测器，能实时监测箱体内湿度变化。如果有外部液体进入箱体，箱体内的湿度就会增大。

一旦箱体内的湿度增大到安全界限时，温度检测器会及时发出预警，防止收容于箱体内的电池因液体浸泡而损坏。

该湿度检测器还可以通过箱体湿度来判定箱体的进水量。因是外部液体进入箱体后，会在重力作用下汇集到箱体底壁上，导致箱体底壁处湿度最大。将湿度检测器优先固定于底壁，进而精准地检测箱体内的湿度和进水量。

图2 电池箱体截面图 （1-电池箱体，2-湿度检测器，6-密封圈）

比亚迪冷凝除湿器

比亚迪发明的电池包除湿专利，能将电池包箱体的水汽有效可靠除去，确保电池包的湿度符合要求。

该除湿专利，是先冷凝电池包箱体内的空气，收集空气冷凝成的水，检测冷凝成的水位。一旦冷凝成的水位达到设定水位值时，及时将冷凝成的水排出。

一方面水汽冷凝成水收集和及时排放，不仅可以避免水汽凝结在电池包内的接插件，连接端子上带来不利影响。另一方面在电池包箱体密封环境下，不会引人其他水汽，能有效可靠地除去电池包内的水汽。

同时进入电池包的空气可用于冷却电池组。空气冷却电池组后升温，然后被除湿装置冷凝成水，进行除湿，然后集水槽收集冷凝成的水，控制器将冷凝成的水及时排出。

图3 电池包箱体除湿流程图

图4 除湿装置示意图

备注外置电池包就像大卡车的燃油箱那样，从侧边就能到电池，线束凸出裸露在外。内置电池包就像新能源乘用车那样，被座椅，内饰等零部件包裹着，线束在电池包内，不见。

参考献

[1] 宁德时代新能源科技股份有限公司 箱体组件和电池包[P]. CN207818658U 2018-9-4

[2]比亚迪股份有限公司 一种电池包除湿方法、除湿装置 [P]. CN109204059A 2019-11-5

↙下方“阅读”更多内容。