几百伏的高压电池系统如何做到绝缘防护？

​

不知道各位是否思考过这样一个问题，电动汽车使用的是高压电池，在给电动汽车进行快充时电压高达400多伏电流100多安。在如此高电压的工作环境下电动汽车是如何保证用户的安全呢？

目前，电动汽车所使用的的电压可达到300V~600V（dc），电流可达到100A以上。根据医学研究，当电压达到30V（dc）时就会对人的生命安全造成危害。而电动汽车上的低压系统的电压也在60V（dc），高压系统的电压在300V（dc）以上，这个级别的电压只要与人体接触仅仅10毫秒就能对心脏造成巨大的伤害。

动力电池是电动汽车上高压电能量储存系统，因此绝缘设计是电池系统安全设计的基本要求，主要通过电芯、模块和系统三个层级进行。

一、电芯绝缘设计。电芯是动力电池系统最基本的能量存储单元，其绝缘设计主要考虑以下几个方面：1.正极与负极集流体间的绝缘，主要依靠电芯隔膜实现绝缘设计，利用隔膜较好的力学性能和绝缘特性保证正负极间的绝缘；2.电池内芯与电池外壳间的绝缘，主要通过隔膜来实现，通常再卷绕2~3层隔膜来保证电池内芯与外壳间的绝缘；3.电芯正负极极耳与外壳间的绝缘，通常在极耳与外壳间增加一层绝缘材料，如软包装电芯在极耳和外壳间增加一层耐高温且具有一定机械强度的绝缘薄膜。

二、模组绝缘设计。电池模组的绝缘设计含有电芯与电芯、电芯与模组机械外壳间的绝缘防护，为保证电池模组内部电芯间的绝缘性能，在电芯壳体包上一层绝缘膜，也可在绝缘膜与电芯间增加一层附加绝缘材料。在电芯与模组外壳的绝缘设计上，通常在电芯与底板、端板、侧板之间增加一层绝缘模，确保电芯壳体与模组金属外壳间的绝缘强度。

三、电池系统总成绝缘设计。电池系统最高电压一般不超过 1000 V（dc)，因此电池系统的绝缘设计一般采用基本绝缘的方式。电池系统总成级的绝缘设计主要含有模组与模组间的连接线束、电池箱输出极、手动维护开关、通断开关（继电器）、保险丝等部件，所有绝缘设计的部件可以看成对地并联的电阻，部件越多阻值越低。因此，所有需绝缘设计的部件均需满足部件级的绝缘等级要求，一般电池系统级在全生命周期内的绝缘阻值需大于 2.5 MΩ。

此外，电池系统绝缘设计还需要考虑系统的密封性能，主要是因为水或者水蒸气进入电池系统内部会引起系统内部的高压带电部分与壳体通过水来传导，导致高压绝缘失效。当前电动汽车电池系统的密封采用了如高弹体硅胶系列密封垫、防冲击涂层等设计，防水防尘达到了最高的IP68级。

而IP68则是要求达到30米深度防水，浸泡后部件不漏水、不损坏。而且无论是“三电”还是电缆接头，都要求达到全生命周期防水时效等级，因此我们也能听到一种说法，电动汽车不怕涉水。

在电动汽车上市之前，车企也会对车辆电池系统进行一系列安全测试。并且电池系统的绝缘设计技术已经非常成熟，保证了用户使用的安全。

纯电侠电池有态度

了解电池，从这里开始

公众号