Високовольтна батарея електромобілів та гібридів: причини та наслідки потрапляння вологи всередину батареї

Високовольтна батарея є найдорожчим вузлом електромобіля або гібрида. Вона складається з акумуляторних модулів, силових шин, датчиків та електроніки керування. Вся ця система працює при високій напрузі. Тому виробники намагаються максимально захистити батарею від води та бруду.

Однак повної невразливості не існує. Після ДТП, удару днищем або старіння ущільнень всередину може потрапити волога. Проблема небезпечна тим, що її наслідки часто з'являються не відразу.

Як високовольтна батарея захищена від води

Високовольтна батарея зазвичай розташована у нижній частині автомобіля. В електромобілях вона часто займає майже всю площу між осями. Корпус батареї виготовляють з алюмінію або сталі. Місця з'єднання частин корпусу герметизують. Роз'єми також мають ущільнення та захист від води.

У батареї можуть бути спеціальні клапани вирівнювання тиску. Вони потрібні через зміни температури під час заряджання та руху. Проте пошкодження навіть невеликого ущільнення може порушити герметичність усього блока.

Чому вода потрапляє всередину батареї

Найочевидніша причина — механічне пошкодження корпусу. Батарея розташована близько до дороги. Тому сильний удар днищем може деформувати або пробити її захист.

Інші поширені причини:

• ДТП із пошкодженням днища або порогів;
• корозія металевого корпусу;
• старіння гумових ущільнювачів;
• неправильне складання батареї після ремонту;
• пошкодження високовольтних роз'ємів;
• несправність системи охолодження;
• затоплення автомобіля;
• тривалий рух через глибоку воду.

Окремою проблемою може бути конденсат. Усередині корпуса змінюється температура повітря. Якщо вентиляція працює неправильно, волога поступово накопичується.

Що відбувається після потрапляння вологи

Наявність води ще не означає миттєву відмову батареї. Проте вона створює умови для корозії. Насамперед страждають металеві контакти та силові шини. На їх поверхні утворюються оксиди. Електричний опір з'єднань поступово збільшується.

Волога також може потрапляти на датчики та електроніку BMS. Ця система контролює напругу, температуру та стан батареї.

Ще одна небезпека — погіршення електричної ізоляції. Система може зафіксувати витік струму на корпус автомобіля. Тоді високовольтне коло буде автоматично відключене.

Чи пошкоджує вода самі акумуляторні комірки

Більшість літій-іонних комірок мають власний герметичний корпус. Тому невелика кількість вологи не обов'язково потрапить всередину елементів. Набагато раніше можуть постраждати міжмодульні з'єднання. Також кородують датчики, шини та електронні плати.

Але тривалий контакт з водою значно збільшує ризик пошкодження батареї. Особливо небезпечною є солона вода. Вона добре проводить електричний струм та прискорює корозію.

Які симптоми можуть з'явитися

Проблема з герметичністю батареї може проявлятися по-різному.

Водій може помітити:

• попередження про несправність високовольтної системи;
• помилку ізоляції;
• обмеження потужності;
• неможливість заряджання;
• відмову автомобіля переходити у режим Ready;
• періодичні помилки після дощу або миття.

Іноді автомобіль продовжує працювати нормально кілька тижнів. Саме тому проблема часто залишається непоміченою.

Корозія розвивається поступово. Спочатку вона майже не впливає на роботу системи. Потім контакт погіршується, а опір ізоляції зменшується.

Чи може високовольтна батарея загорітися через воду

Сам факт потрапляння води не означає неминучу пожежу. Сучасні батареї мають декілька рівнів електричного захисту. Проте пошкодження ізоляції або коротке замикання збільшують ризик аварії. Особливо небезпечна ситуація після сильного удару батареї.

Якщо механічно пошкоджені самі літій-іонні комірки, можливий їх перегрів. Тому затоплений або пошкоджений електромобіль потрібно обов'язково перевірити.

Що робити після затоплення або сильного удару? Самостійно відкривати високовольтну батарею не можна. Усередині присутня небезпечна напруга навіть при вимкненому автомобілі.

Також не варто одразу підключати машину до зарядної станції. Автомобіль необхідно доставити у сервіс, який працює з високовольтними системами. Майстри перевірять стан ізоляції, роз'єми та корпус батареї. За необхідності проводиться тест герметичності. Іноді батарею доводиться розбирати для огляду внутрішніх компонентів.

Чи потрібно міняти всю батарею електромобіля чи гібриду

Не кожен випадок потрапляння води закінчується повною заміною батареї. Якщо проблема виявлена рано, іноді достатньо замінити ущільнення. Також можна відновити пошкоджені роз'єми або окремі компоненти.

Складніше, якщо всередині вже почалася сильна корозія. Тоді можуть постраждати модулі, BMS та силові з'єднання. Рішення залежить від конструкції конкретної батареї. Деякі виробники дозволяють модульний ремонт. Інші передбачають заміну всього блока.

Як уникнути проблеми? Після сильного удару днищем батарею бажано перевірити. Навіть якщо автомобіль продовжує нормально працювати. Особливо уважними потрібно бути при купівлі вживаного електромобіля. Машини після затоплення можуть мати приховані проблеми.

Необхідно оглянути корпус батареї та високовольтні роз'єми. Також варто перевірити історію помилок BMS. Звичайного тесту залишкової ємності батареї недостатньо. Він не показує стан герметичності та внутрішніх з'єднань.

Потрапляння вологи у високовольтну батарею не завжди викликає негайну поломку. Але вода запускає корозію та погіршує ізоляцію. Через це невелике пошкодження ущільнення з часом може перетворитися на дорогий ремонт. Саме тому після ДТП, затоплення або сильного удару днищем батарею краще перевірити якомога раніше.