一、前言

隨著2012年國務院《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012―2020年）》的發布，新能源汽車迎來了發展的春天。為加快新能源汽車的推廣應用，國務院辦公廳2014年7月發布《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》，重申了“以純電驅動為新能源汽車發展的主要戰略取向”，動力電池得以迅猛發展。為加快在交通運輸行業的推廣應用，交通運輸部2015年3月發布《交通運輸部關于加快推進新能源汽車在交通運輸行業推廣應用的實施意見》，交通運輸行業勇當排頭兵，為中國新能源汽車產業的發展奠定了堅實的基礎。

隨著新能源汽車的大量應用，安全事故亦屢見不鮮，并成高發態勢。為解決其安全隱患，交通運輸行業做了大量工作，并形成了相關要求和標準規范，在交運發【2015】34號文、《JT/T325-2013》第一號修改單、《JT/T888-2014》第一號修改單中，均做了強制性要求。在執行這些標準中，交通運輸企業獲得了遠超預期的收獲----及時的發現新能源汽車的安全隱患，并有效排除，極大的保障了新能源汽車的安全運營。筆者就幾起安全隱患發現及排除的過程談一點認知。

二、實例分析

2017年3月12日，某公交公司3路純電動公交3號電池箱報2級預警（安全隱患等級），駕駛員及時上報公司，并停止運行。采集數據分析，其他箱體電池氣體含量和變化率正常，3號電池箱氣體含量和變化率明顯高出。判定為電池危險氣體超標，可能為電池漏液導致。后經公交公司、車企、電池企業協同努力，拆箱檢查，證實為電池漏液。更換電池，不再報警。

2017年3月16日，某交運公司某純電動公交4號電池箱報2級預警，駕駛員描述，第一次2級預警16年12月份，拆箱后報警消失；第二次預警17年2月份，拆箱后報警消失。本次是第三次預警。交運公司高度重視，協調報警系統廠家、電池企業、車企協同判定，經采集數據分析，該4號箱數值及趨勢與其它箱體完全偏離，結合以往報警及消失現象，初步判定為電解液漏液。 拆箱檢查，證實為某只單體電池安全閥不明原因受損，電解液泄露。

泄壓閥周圍有漏液腐蝕的現象

電芯漏液后的腐蝕痕跡

漏液電芯的泄壓閥口被膠帶封死

用膠帶封住此安全閥門，2分鐘后打開膠布瞬間聞見電解液味道。打開電池箱后，又再次連接02設備讀數據，再沒有達到報警值。重現前兩次報警取消的過程。更換電池后，不再報警。

2017年3月19日，某公交公司某純電動公交報7號箱2級預警，駕駛員及時上報公司，并停止運行。數據分析判定為電池危險氣體超標，可能為電池漏液導致。后經車企、電池企業協同努力，拆箱檢查，證實為電池漏液。更換電池后，不再報警。

2017年3月20日，某交運集團縣城公交某純電動公交報3號箱2級預警，駕駛員及時上報并停止運行。數據分析判定為電池危險氣體超標，可能為電池漏液導致。后經拆箱檢查，證實為兩支電芯發生不明原因泄露。

三、電解液泄露的危害和原因

電解液泄露，指的是電池在存放或使用當中，電解液或電解液反應的氣體非正常泄露。表現為安全閥周圍有電解液溢出，電池槽蓋間有電解液溢出，殼體四周或底部有電解液溢出，接線端子周圍出現爬酸。

漏液的危害巨大，若極柱、槽蓋間和殼體發生漏液，因閥控式電池不允許電池的內外聯通，外部的空氣自由進入電池內后會迅速導致負極板的氧化失效，表現就是電池組容量和壽命急劇衰減（原理就如同手電筒的某節干電池漏液，會造成整支手電筒電池快速報廢）。例如200公里的續航里程可能急劇衰減到100公里，5年壽命的電池衰減到2年。更加危險的是，漏液后對系統造成短路的可能性大大增加。更有甚者，電解液揮發在密封的電池箱內，長時間聚集成為火災的重要來源，嚴重危害運營安全。

電解液泄露的原因由多方面造成：外力損傷；碰撞、安裝不規范造成密封結構破壞；焊接缺陷、密封性能不夠等制造原因；大電流放電引起的極柱高溫，而導致的極柱與密封膠結合的破壞；電池殼體存在注塑缺陷等。 然而，大電流放電可能由于使用場景的不同而不可避免。這就要求電池的熱設計要足夠好，制造階段足夠精密，安裝階段足夠規范。對電池企業的技術、生產和管理提出了挑戰。

電芯發生漏液的概率，僅做粗略計算：但就生產管理環節而言，電池企業現在使用的Six-Sigma（6-西格瑪）過程控制允許每百萬只電池的故障概率（PPM）為3.47，則PPM=3.47. 按每臺車100度電，每只電芯60AH容量計算，每臺車需要近500只電芯，則1000臺車中有1.73只電芯將發生漏液。遺憾的是，實踐中發生漏液的電芯比例遠遠高出每千臺車1.73只。

四、如何防控

可喜的是，借助交通部、工信部、公安部等相關國家標準和行業標準的東風，新一代的新能源客車具備了主動防控系統等安全措施，如交運發【2015】34號文中明確指出，“新能源汽車必須符合國家有關技術標準，新能源公交車還應滿足《公共汽車類型劃分及等級評定》（JT/T888-2014），配置安全監控管理系統、電池箱專用自動滅火裝置等安全設備”；工信部《電動客車安全技術條件》也提出了明確要求：“4.3.6可充電儲能系統應具備火災檢測自動報警功能，應在駕駛區給駕駛員提供聲或光報警信號”；據了解，公安部《GB7258機動車運行安全技術條件》也明確提出“車長大于等于6m 的純電動客車、插電式混合動力客車，應能監測動力電池工作狀態并在發現異常情形時報警，且報警后5 分鐘內電池箱外部不能起火爆炸”。

在這些系統中，電解液漏液檢測是一個相當重要的功能。我們不知道一輛純電動客車500只電芯單體中，哪一只會發生惡化癌變，但我們可以全部監控，一旦探測到，馬上剔除，對這些隱形的安全隱患進行有效控制。 再輔以滅火裝置、防火地板等手段，將事故分階段控制、攔截。形成全生命周期的危險源監控體系，將會極大提高新能源客車的安全運營水平。

形成全生命周期監控體系，還將有助于提高新能源汽車的運行效率。全體電池單體中，沒有惡化癌變的破壞分子，全部是健康的個體，將最大程度上保障電池的續航里程和使用壽命，從而提高交通運輸企業的運營效率。

五、如何有效實現電池漏液檢測

實踐中，如何早期準確探測電解液泄露是一個相當巨大的挑戰，難點在于既“早期”又“準確”，還要符合在“汽車”、“電池箱”等一系列應用環境。因為高度靈敏的傳感器會受到電池箱內密封材料揮發氣體的影響，造成誤報；而低靈敏度的傳感器又失去了早期預警的功能，眾所周知，由于電池火災的劇烈程度，滯后報警的后果極度嚴重不可承受。

另一個巨大的挑戰是“高可靠”、“長壽命”，由于裝置密封于電池箱內部，8年12萬公里的超長質保是基本要求，問題是如何使得系統在長達8年的惡劣環境中保持高可靠性。這涉及到一系列的技術難題。

值得慶幸的是，對電池的全生命周期監控，特別是漏液檢測，得到了實踐的證明，行之有效。對于長時間之后的報警準確度，有待繼續驗證。使得設備具有軟件升級，是必須要保證的基礎功能之一，以供更新軟件系統，使得設備保持高可用性。