动力电池系统的可靠性与安全性
动力电池组可靠性测试与安全评估方法
动力电池组可靠性测试与安全评估方法动力电池组可靠性测试是电动汽车发展中至关重要的一环。
它旨在确保电动汽车动力电池组在各种条件下的可靠性和稳定性，以提高车辆使用寿命和行驶安全。
本文将介绍动力电池组可靠性测试的方法和安全评估标准。
一、动力电池组可靠性测试方法1. 环境适应性测试环境适应性测试是测试电池组在不同环境条件下的可靠性。
测试包括高温、低温、潮湿等极端环境下的电池组性能表现。
测试过程中应注意记录电池组充放电容量变化、内阻变化、循环寿命等指标。
测试结果可用于优化电池组结构和调整电池管理系统的参数。
2. 振动与冲击测试振动与冲击测试主要测试电池组在道路行驶过程中受到的振动和冲击的影响。
用专门的测试仪器对电池组进行振动和冲击测试，并记录电池组性能的变化。
测试结果可用于优化电池组的固定方式和减震措施。
3. 安全性能测试安全性能测试是评估电池组在面临极端情况下的安全性能，如过充、过放、短路等情况。
测试中应对电池组进行过充、过放、短路等试验，并记录电池组的温度、压力等参数的变化。
测试结果可用于改进电池组的安全性能设计和优化电池管理系统的控制策略。
二、动力电池组安全评估方法1. 电池组结构评估电池组结构评估主要评估电池组的安全性能和结构设计是否满足相关标准和规范要求。
对电池组的物理结构进行检查，包括电池包的密封性、结构强度和固定方式等。
评估结果可用于改进电池组的结构设计和选用更安全可靠的材料。
2. 热管理系统评估热管理系统评估主要评估电池组的热管理性能是否满足要求。
包括热散失、局部温度过高等问题。
评估方法包括热学模型的建立、温度测试等。
评估结果可用于改进热管理系统设计和优化电池组的温度控制策略。
3. 过充与过放保护评估过充与过放保护评估主要评估电池组在充放电过程中的保护措施是否合理可靠。
包括过充保护、过放保护及其控制算法的可靠性和准确性。
评估方法包括保护功能的模拟测试和实际测试。
评估结果可用于改进保护措施和优化电池管理系统的控制策略。
电动汽车动力电池系统可靠性分析
电动汽车动力电池系统可靠性分析随着环境保护的日益重视和能源危机的加剧，电动汽车作为一种绿色出行方式日渐受到人们的青睐。
而动力电池系统作为电动汽车的核心部件，其可靠性分析对于电动汽车的安全性和性能至关重要。
电动汽车的动力电池系统由电池单体、电池模块和电池包组成。
电池单体是组成电池模块和电池包的最小单元，而电池模块则是由多个电池单体组合而成的。
电池包则是由多个电池模块组合而成。
不同层次的组合形式使得动力电池系统能够实现高能量密度和高功率输出。
可靠性分析是评估动力电池系统在实际使用中是否能够可靠工作的方法。
首先，可靠性分析需要考虑电池单体的可靠性。
电池单体在使用过程中会受到温度、容量退化、失效等因素的影响。
因此，评估电池单体的可靠性需要考虑这些因素的影响，并采取相应的措施来延长其使用寿命。
其次，可靠性分析需要考虑电池模块和电池包的组合方式。
电池模块和电池包的组合方式决定了动力电池系统的电压、容量和功率输出。
因此，合理的组合方式不仅能够提高动力电池系统的性能，还能够提高其可靠性。
同时，电池模块和电池包的组合方式还需要考虑散热和通风等因素，以保证系统的稳定性和安全性。
最后，可靠性分析需要考虑电动汽车使用过程中的外部环境因素。
例如，温度对于动力电池系统的可靠性具有重要影响。
高温会导致电池单体的容量衰减和损坏，而低温则会影响电池模块和电池包的性能。
因此，在设计动力电池系统时需要考虑外部环境对其可靠性的影响，并采取相应的措施来提高其适应能力。
电动汽车动力电池系统的可靠性分析对于电动汽车的普及和推广具有重要意义。
只有通过可靠性分析，我们才能更好地了解动力电池系统在实际使用中的性能和问题，并采取相应的措施来提高其可靠性。
只有确保动力电池系统的可靠性，电动汽车才能更好地满足人们的出行需求，并为环境保护作出贡献。
总之，动力电池系统可靠性分析是电动汽车发展过程中的重要环节。
通过对电池单体、电池模块和电池包的可靠性分析，可以有效评估动力电池系统的性能和使用寿命。
新能源汽车动力电池的安全性研究
新能源汽车动力电池的安全性研究在当今汽车行业的快速发展中，新能源汽车凭借其环保、节能等优势逐渐崭露头角。
然而，新能源汽车的动力电池安全性问题一直是人们关注的焦点。
动力电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性直接关系到车辆的使用安全以及消费者的生命财产安全。
新能源汽车动力电池主要包括锂离子电池、镍氢电池等类型。
其中，锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等优点，成为目前新能源汽车最常用的动力电池类型。
但锂离子电池在使用过程中也存在一些安全隐患，如热失控、过充过放、短路等。
热失控是新能源汽车动力电池最严重的安全问题之一。
当电池内部温度过高时，可能会引发一系列连锁反应，导致电池起火甚至爆炸。
造成热失控的原因主要有内部短路、外部短路、过充、高温等。
内部短路可能是由于电池生产过程中的瑕疵，或者在使用过程中电池受到挤压、穿刺等机械损伤导致。
外部短路则可能是由于车辆电路故障或者外部环境因素引起。
过充会使电池内部产生过多的热量，而高温环境会加速电池内部的化学反应，增加热失控的风险。
过充过放也是影响动力电池安全性的重要因素。
过充会导致电池内部结构损坏，产生大量气体，增加电池内部压力，严重时可能引发爆炸。
过放则会使电池活性物质减少，降低电池的容量和寿命，甚至可能导致电池内部短路。
为了避免过充过放，新能源汽车通常配备了电池管理系统（BMS），对电池的充放电过程进行实时监测和控制。
然而，BMS 也并非万无一失，如果出现故障或者误判，仍然可能导致过充过放的情况发生。
短路是另一个常见的安全隐患。
短路可能是由于电池内部的正负极直接接触，或者外部导体使电池的正负极短路。
短路会导致电流瞬间增大，产生大量热量，引发安全事故。
此外，电池在使用过程中的振动、碰撞等也可能导致电池内部结构松动，增加短路的风险。
为了提高新能源汽车动力电池的安全性，科研人员和汽车厂商采取了一系列措施。
在电池材料方面，不断研发新型的正负极材料和电解质，提高电池的稳定性和安全性。
动力电池的安全性与可靠性分析
动力电池的安全性与可靠性分析在当今的能源领域，动力电池作为电动汽车、储能系统等新兴技术的核心组件，其安全性和可靠性至关重要。
随着新能源产业的迅速发展，动力电池的应用越来越广泛，但与此同时，安全事故和可靠性问题也逐渐引起了人们的关注。
首先，我们来了解一下动力电池的工作原理。
简单来说，动力电池通过内部的化学反应将化学能转化为电能。
常见的动力电池有锂离子电池、镍氢电池等。
以锂离子电池为例，其主要由正极、负极、电解质和隔膜等组成。
在充电时，锂离子从正极脱出，经过电解质嵌入负极；放电时则相反，锂离子从负极脱出，经过电解质嵌入正极，从而实现电能的存储和释放。
然而，正是由于这种复杂的化学反应过程，动力电池在使用中存在着一定的安全隐患。
其中，过热是导致动力电池安全问题的一个重要因素。
当电池在过充、过放、短路等异常情况下工作时，会产生大量的热量。
如果这些热量不能及时散发出去，就可能导致电池温度急剧升高，引发热失控。
热失控一旦发生，电池内部会出现一系列连锁反应，如电解质分解、正极材料分解、负极与电解液的反应等，最终可能导致电池起火甚至爆炸。
除了过热，电池内部的短路也是一个不容忽视的安全问题。
短路可能是由于电池制造过程中的缺陷，如隔膜破损、电极毛刺等，也可能是由于外部因素，如碰撞、挤压等导致的。
短路会使电池瞬间释放出大量的能量，产生高温和火花，从而引发安全事故。
此外，动力电池的可靠性也是影响其广泛应用的一个关键因素。
可靠性主要包括电池的循环寿命、容量保持率、自放电率等指标。
循环寿命是指电池在经过一定次数的充放电循环后，其性能下降到一定程度所经历的循环次数。
容量保持率则反映了电池在使用过程中容量的衰减情况。
自放电率则表示电池在闲置状态下电量的损失速度。
如果动力电池的可靠性不高，不仅会增加用户的使用成本，还会影响整个系统的稳定性和可靠性。
为了提高动力电池的安全性和可靠性，科研人员和企业采取了一系列措施。
在电池设计方面，通过优化电极材料、电解质配方、隔膜结构等，提高电池的热稳定性和安全性。
新能源汽车锂离子动力电池安全性分析
新能源汽车锂离子动力电池安全性分析作者：刘俊来源：《时代汽车》2024年第11期摘要：新能源汽车行业近年来风生水起，受到了全球范围内的广泛关注和重视。
特别是电动汽车，因其环保、低排放等特点备受青睐。
而动力电池作为驱动这些车辆行驶的心脏部件，自然成为了人们研究和关注的焦点。
然而，随着电动车辆的快速增长，相关的安全问题也随之浮现，特别是涉及动力电池的安全性问题，已成为制约新能源汽车发展的一大痛点。
本文将针对新能源汽车锂离子动力电池安全性展开详细分析，以供参考。
关键词：新能源汽车锂离子动力电池安全性新能源汽车在充电、行驶、甚至遭遇交通事故的过程中出现的动力电池自燃或起火现象尤其让人担忧。
这些火灾事故不仅会导致财产损失，更有可能危及人身安全，给车主及周围人群带来重大风险。
因此，电动汽车锂离子动力电池的安全性问题引发了广泛的社会关注，成为业界亟待解决的重要课题。
为了保证新能源汽车的安全性，对锂离子动力电池进行深入的安全性分析和研究是非常必要的。
这不仅包括了解和评估锂离子动力电池在设计、制造、使用和废弃等全生命周期中可能出现的安全风险，还涉及到采取有效的预防措施来降低事故发生的几率。
1 锂离子动力电池工作原理锂离子动力电池作为电动汽车的能量之源，其结构与功能复杂且精巧。
它主要构成包括若干锂电池模组、外围的箱体、安全设施（如防爆阀）以及温度调节用的加热片等。
同时，可将这些锂电池模组视为动力电池的“心脏”，而这些模组本身，则是由许多串联、并联或二者结合的锂离子电池单体所组成。
锂离子电池，作为动力电池的基本构建单元，具有其独特的结构和工作原理。
它由正极材料、负极材料、隔膜、电解液和电池壳体等部分组成。
在工作时，锂离子在正负极之间移动，实现电荷的转移。
因其工作方式类似于摇椅，即电荷在两端来回“摇摆”，因而得名“摇椅型”电池。
在电池充电过程中，当外部电压施加在电池两极上时，锂离子会从正极材料中释放并进入电解液，在隔膜的指引下向负极移动。
新能源汽车电池安全性与可靠性的研究
新能源汽车电池安全性与可靠性的研究随着环保意识的增加和能源危机的日益严重，新能源汽车得到了越来越多的关注。
而其中的核心技术之一是电池技术，因此新能源汽车电池的安全性与可靠性成为了广大消费者关心的焦点。
本文旨在研究新能源汽车电池的安全性与可靠性，并提出相应的解决方案。
一、新能源汽车电池的安全性问题新能源汽车电池的安全性问题是影响消费者购买意愿的主要因素之一。
目前，新能源汽车电池主要采用锂离子电池技术，而锂离子电池在长时间使用过程中存在着着火、爆炸等安全隐患。
这主要与以下几个因素相关：1.1 温度控制不当电池过热是导致锂离子电池着火爆炸的主要原因之一。
因此，在设计和制造电池时应加强对温度的控制，提高电池的热稳定性，以避免过热引发安全事故。
1.2 结构设计缺陷电池的结构设计缺陷也是导致电池安全问题的重要原因之一。
例如，电池包装盒不够坚固、电池内部隔膜材料不合理等，都可能引发电池短路、外部力导致的损伤等问题。
1.3 电池管理系统不完善电池管理系统的不完善也是导致电池安全问题的重要原因之一。
例如，电池充电与放电控制不当、电池电量显示不准确等，都可能引发电池的安全隐患。
二、新能源汽车电池的可靠性问题除了安全性问题之外，新能源汽车电池的可靠性也是一个关键的考量因素。
可靠性问题主要表现在以下几个方面：2.1 循环寿命电池的循环寿命是指电池在不同充放电状态下的循环次数。
循环寿命较短会大大降低新能源汽车的使用寿命，因此需通过优化电池材料、改进电池设计等手段提高电池的循环寿命。
2.2 充放电性能电池的充放电性能直接影响着电池的使用效果。
而充放电性能好坏主要取决于电池材料的选择、电极设计等方面的因素，因此需要在这些方面进行深入研究，提高电池的充放电性能。
2.3 容量衰减电池容量衰减是指电池使用一段时间后，其容量逐渐降低的现象。
容量衰减过快将会导致新能源汽车的续航里程缩短，因此需要采取一系列措施，延缓电池容量衰减的速度。
动力电池的安全性与可靠性研究
动力电池的安全性与可靠性研究随着科技的飞速发展，电动汽车和各种便携式电子设备在我们的生活中越来越普及，而动力电池作为这些设备的核心部件，其安全性与可靠性成为了人们关注的焦点。
动力电池的性能不仅直接影响着设备的使用体验，更关乎着用户的生命财产安全。
因此，深入研究动力电池的安全性与可靠性具有极其重要的意义。
首先，我们来了解一下动力电池的工作原理。
目前常见的动力电池主要有锂离子电池、镍氢电池等。
以锂离子电池为例，其通过锂离子在正负极之间的嵌入和脱出实现电能的存储和释放。
在充电时，锂离子从正极脱出，经过电解质嵌入负极；放电时则相反，锂离子从负极脱出，经过电解质嵌入正极。
这个过程看似简单，但其中涉及到复杂的化学和物理变化，如果控制不当，就可能引发安全问题。
那么，动力电池可能存在哪些安全隐患呢？过热是一个常见的问题。
当电池在充放电过程中，内部会产生一定的热量，如果散热不良，温度持续升高，可能会导致电池内部材料的分解、短路，甚至引发火灾或爆炸。
另外，过充和过放也会对电池造成损害。
过充会使正极材料结构发生变化，产生过多的锂离子，容易形成枝晶，刺穿隔膜，造成短路；过放则可能导致负极铜箔溶解，影响电池的性能和寿命。
此外，电池的制造工艺和质量控制也会影响其安全性和可靠性。
如果在生产过程中存在杂质、缺陷或者不一致性，都可能导致电池在使用过程中出现问题。
例如，电极涂层不均匀可能导致局部电流密度过大，引发过热；隔膜存在微孔或破损，会使正负极直接接触，造成短路。
为了提高动力电池的安全性和可靠性，科研人员和工程师们采取了一系列措施。
在电池设计方面，采用合理的结构和材料，如选择热稳定性好的正极材料、具有高离子电导率和良好机械强度的隔膜等。
同时，优化电池的管理系统（BMS）也是关键。
BMS 可以实时监测电池的电压、电流、温度等参数，通过控制充放电过程，避免过充、过放和过热等情况的发生。
此外，加强电池的热管理也非常重要。
采用有效的散热方式，如风冷、液冷等，确保电池在工作过程中温度保持在安全范围内。
电动汽车动力系统的可靠性与安全性评估
电动汽车动力系统的可靠性与安全性评估第一章：介绍电动汽车作为一种新型的交通工具，具有零排放、低噪音、高能效等优点，已经成为全球汽车行业的研究热点之一。
在电动汽车的发展过程中，电动汽车动力系统的可靠性与安全性评估显得尤为重要。
本文将从可靠性和安全性两个方面对电动汽车动力系统进行评估，并探讨评估方法与相关的挑战和应对措施。
第二章：电动汽车动力系统的可靠性评估2.1 可靠性概述可靠性是指在规定的时间和条件下，系统或产品在执行规定功能时不出现故障的能力。
对于电动汽车动力系统，可靠性评估主要包括以下几个方面：2.1.1 故障模式分析通过对电动汽车动力系统潜在故障模式的分析，可以了解各个组件的故障模式及其对系统可靠性的影响。
故障模式分析可以通过实验测试、现场监测和历史数据分析等方法进行。
2.1.2 可靠性预测通过对电动汽车动力系统中各个关键组件的可靠性进行预测，可以评估整体系统的可靠性水平。
可靠性预测可以基于已有数据进行统计分析，也可以利用仿真模型进行系统级的预测分析。
2.1.3 可靠性指标评估可靠性指标评估是通过对某些关键指标进行定量分析，来评估电动汽车动力系统的可靠性水平。
常见的可靠性指标包括故障间隔时间、故障恢复时间、故障率等。
第三章：电动汽车动力系统的安全性评估3.1 安全性概述电动汽车动力系统的安全性评估主要关注系统在使用过程中的安全性问题，包括防火、防爆、防冲击等方面。
安全性评估的目标是尽量消除或减少事故发生的可能性，保护车辆和乘客的生命财产安全。
3.1.1 物料选择与设计物料选择与设计是电动汽车动力系统安全性的基础。
对电动汽车动力系统中所使用的电池、电控装置等关键部件，需要选用高品质、经过认证的材料，并进行严格的设计验证和测试，确保其满足安全性要求。
3.1.2 故障逻辑分析通过对电动汽车动力系统中可能出现的故障逻辑进行分析，可以识别并防范潜在的危险。
故障逻辑分析可以通过故障树分析、失效模式与影响分析等方法进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
整车安全运行记录
Packs Shipped to Market
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 车型 小型轿车 轿车 轿车 环卫车 轿车 环卫车 轿车 轿车 大巴 轿车 EV汇总 轿车 大巴 大巴 PHEV-汇总 大巴 HEV-汇总 汇总 运行数量（台） 100 55 20 16 15 120 5 2 3 2 338 30 10 2 42 2 2 382 类别 EV EV EV EV EV EV EV EV EV EV PHEV PHEV PHEV HEV 电池规格 48V/200Ah 384V/66Ah 336V/70Ah 336V/300Ah 320V/60Ah 336/400Ah 336V/100Ah 336V/200Ah 336V/200Ah 345V/60Ah 320V/35Ah 360V/100Ah 384V/200Ah 360V/30Ah 运行时间 (月) >年 6 6 9 9 15 15 12 15 10 9 18 15 15
排气管设计--热失控后的安全防线
申请（专利）号：201020503600.7 摘要： 防电池烟火蔓延安全装置
本实用新型公开了一种防电池烟火蔓延安全装置，其包括设有入风口和出风口的烟火管道，烟火管道的 入风口密封套住电池的安全阀，烟火管道的出风口处设有抽风装置。本实用新型防电池烟火蔓延安全装 置以不燃或阻燃烟火管道将热失控电池喷出的可燃气体、零星烟雾导走，避免其被临近的接线端子、极 柱或导线因短路大电流产生的高温加热点燃。抽风装置可确保热排气速度大于热失控电池的产气速度， 避免电池爆炸。
＋ － 模块电缆间水 体电阻= XΩ。
电池漏电流 BMU的线号 线的泡水水 体电阻＝ 155 ~ 1060Ω
泡水后
Vn
BMU泡盐水的电缆电阻分析
欧姆表 Ω 温度测量线
R水体电阻
电压 测量线
ρ 水电阻率 2 π* H 泡水深度
* ln
2 *W两电缆间距 D电缆直径 D
接头 BMU
测量目的：看BMU的导线等泡水后，水体电阻 是多少。该水体电组在电池单体间连接形成放 电回路。 测试方法：见BMU连同测试线一起，浸泡在装 有盐水（模拟海水）的塑料容器里面，对露出 水面的信号线，用欧姆表测量电阻值。 海水 测试值： 溶剂：盐水 （模拟海水） 电阻率ρ＝ 29 Ω*cm。 (文献为25~33, ND实测 21, SSL用盐水调出29, 单位：Ω*cm) 电压信号线间水体电阻=155~285 Ω。 温度信号线间水体电阻=710~1060 Ω。
电池滥用安全性模拟实验
电芯高温烘烤实验
60Ah LFP电芯 满充状V>3.55V 电芯有气体排出， 但不能点燃 电芯顶部， 气体可以从 此管导出 火源燃料： 柴油火焰 温度约 900℃
电池组浸盐水实验
实验开始
实验1小时后
实验12小时后结束
实验结果：电芯高温烘烤30分钟后无起火，无爆炸；浸水过程无起火和爆炸， 此两类实验用于模拟电动系统在遇或或涉水后是否对人员造成伤害
新型 电池
车企与电池企 业联合 市场洗礼
消费类电子行业的经验 产量大 品种多 直接面向市场 积累多年的可靠性与安全性数据
优胜劣汰
消费类电子行业的经验具有不可或缺的重要性
电芯安全设计的六大原则
×叠片有错位风险
√跑道式卷绕电芯
√可以焊接的金属外壳
+ 防爆膜 +
陶瓷顶盖 + 绝缘防护
电芯密封性对寿命的影响
NCA Gr HC NMC LCO LMO LTO
C/min) Self-heating Rate(°
Heat flow(mW/mg)
1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 T emp(Deg.C)
温度差≤5℃
模块化设计与自动化组装
模组1#
模组2#
模组3#
由模组组合而成的动力电池组
72Ah模组
Busbar 焊接
全自动焊接设备与生产线
动力电池系统安全测试与验证
电池安全测试
√常规安全性测试 √滥用安全性模拟
整车安全运行记录 运行示例之迷笛纯电动出租车
电芯及模组安全性能测试项目
机械滥用测试:
第二部分 实现途径及方式
√系统安全依赖于设计设制造过程 √可靠性安全性与成本的矛盾关系 √动力电池的安全设计原则
√结构与环境对电池安全性的影响 √系统模拟分析与优化
第三部分 实验与运行验证
√强制性安全实验 √滥用模拟安全实验 √实际运行结果分析
电芯安全≠整车安全
杭州纯电动出租车
上海纯电动客车
电池与接线端子可靠度及风险预测
在n=100个电池串联形成的系统里面，单个电池1C使用可靠度只要99%, 就可保证在电池柱中 0.2C使用经历ｎ个串联，失效率低于1ppm.而单个接线端子即使做到了6sigma的品质水平，经历（ n+n/12)或者（n+n/8)对端子串联后，失效率在650ppm以上。所以在动力电池组中，可靠度控制的 核心在于接线端子，而不是电池。原因是电池容量冗余形成了并联关系提高可靠度，而端子数量成 倍且串联降低可靠度。
高温（> 40) - 寿命随温度增加降低 -长时间高温会出现鼓胀 - 超过100℃有安全性风险 - ...... 低温（< 10) - 充放电容量降低 - 低温充电析锂，将有安全性风险 - ......
电池极片低温析锂离外观
电芯膨胀 隔离膜被刺破
元件选型与安装安全原则
电气元器件通用安全准则
√质量体系：汽车级（TS16949） √防火等级：不低于V0 √失效后不冒烟、不起火、不爆炸
钳口的密封性最差，会 影响日历寿命
软包电池的密封性不 理想，长时间使用会 影响日历寿命
激光焊的密闭性最好
电芯容量对安全的影响
AAB报告显示过充温升随电芯容量的增加而增加
电芯内短路造成的热失控风险随容量增加而增加
为控制电芯温升和内短路造成的热失控，单体120Ah是目前的理论极限
热管理对电芯安全性的影响
气管 电池
间隙小于1cm不烧
电炉
电池安全阀有烟嘴（距离小于 1cm）, 主动抽气，电炉烤50Ah 电芯也不烧
电池模块泡盐水的放电机理
模块正极电缆 ＋ 电池 － 模块 负极 电缆 电压信号线 （到BMU） V01 V02 V03 V04
水体电阻放电，造成电 压较快降低，但是未热 失控。 典型值： 泡盐水2小时，模块电压从 41V降低到16V. 超过 100%SOC, 则放电电流 超过0.5C。
说明：
1.以上数据截止到2011年8月5日，数据来源于ATL与普莱德部分销售统计
以我们近八年来的电动汽车动力电池开发经验来看，系统的科技含量绝不是业界通 常所理解的那样低，电池系统的安全和可靠性要求绝不亚于电芯，甚至可能更重要。
系统安全性与可靠性实现方法
电池安全设计与制造 电气元件选型与安装 极限应力模拟分析与优化 热场流场模拟分布与优化 模块化成型与自动化组装
动力电池系统的 可靠性与安全性
北京普莱德新能源科技有限公司 东莞新能源科技有限公司 北大先行科技产业有限公司 主讲人：李 新 宏 日期：2011-09-19
内容摘要
第一部分 事故及要素分析
√由安全事故引发的思考，三个不等于 √电芯内短路风险与机理 √连接可靠性与安全风险评估 √总结：动力电池系统的可靠性与安全性要素
总结：系统安全性与可靠性要素
①
电气
②
机械
③
热管理
{ { {
元器件是否耐高低温、腐蚀和高压？ 电芯状态是否一致？是否具备均衡功能？ 焊点或接触点是否出现虚连接？ 连接点尤其是螺栓是否松动？ 外箱，模组边框，接插头，螺栓是否能通 过振动测试？是否存在弱点？ 各部件公差及膨胀系数是否匹配？是否存 在应力？ 是否有热均衡管理？ 是否具备 紧急情况预警以及泄压设计？
可靠性与安全性是设计和制造出来的
动力电池系统—核心零部件
动力电池机械结构
动力电池电气原理
动力电池运行控制逻辑
电池系统的六大目标
1. 2. 3. 4. 5. 6. 能量密度 功率密度 SoC运行范围 循环寿命及日历寿命 安全性 成本
1.目前动力电池重点要解决的问题：可靠性、安全性，寿命，实用性，使用成本； 2.最重要的是安全，成本是在安全、可靠性、寿命、容量密度四个问题中是排第四位的； 3.成本的问题是在安全性与可靠性得到充分认证和解决后， 随着市场化和产业化的进程， 必然逐步得到解决；
可靠性安全性与成本的关系
总可靠性与 安全性成本 可靠性安全 性成本曲线
成 本
维护成 本曲线
开发与认证
开发阶段
示范运营
市场化运营
可靠度与安全度水准
100%
开发和示范运营阶段，产品量小型号多，认证多，投入大，成本高 以低价抢占和开拓市场会带来高风险，是极其危险的做法！！
可靠性安全性水平提升途径
动力电池 能量密度高 运行工况复杂 工作环境恶劣
冲击、跌落、挤压、针刺、浸渍、撞击、振动；
热滥用测试:
热辐射、热稳定、热绝缘破坏、过热、高温贮存、热循环；
电滥用测试:
短路、部分短路、过充电、过放电、低温试验；
电芯常规安全测试（201所）
电芯常规安全测试
穿钉
过充
挤压
模组常规安全实验 模块短路试验 模块挤压试验 模块穿刺试验
检验标准：实验后无起火，无爆炸
1.5g(y)s 最大张力(MP) 26.9 21 33.6 215.2 168 134.4
2g(z)s 最大形变量 (mm) 0.1207 0.6328 0.2364 0.9656 5.0624 0.9456