動力鋰電池組系統安全三大層面:設計、制造、使用

來源：存能電氣  日期：2020-06-22 16:52  瀏覽量：次

動力鋰電池組系統安全三大層面：設計、制造、使用。研究鋰動力電池的安全特性，并揭示安全事故的產生機理，對于解決動力電池系統安全性問題十分必要。一方面有助于消除民眾對于鋰電池是否安全的疑問；另一方面，從機理出發制定對應的策略，可以有效地改進電池系統設計，保證鋰動力鋰電池組系統的安全。

動力鋰電池組系統安全三大層面：設計、制造、使用

根據數據統計，充電過程、充滿電之后靜置最容易發生著火事故，分別占到著火事故的38%和24%。而車輛的燃燒事故大多發生在高SOC狀態。總體來看，電池問題是起火事故很大的直接原因，這表明提升動力電池安全性能迫在眉睫。電池系統安全有兩個維度，從時間緯度上有設計、制造、使用，就是全生命周期。另外從空間上來講就是包括材料方面的領域，電芯前端是材料的安全。

通過對電池安全事故的失效分析得出，電池安全問題包括BMS故障、熱管理故障、結構失效、電池內短路、電池漏電等幾個方面，因此在電池系統安全設計方面要從實現全生命周期的系統安全目標出發。動力鋰電池組系統安全具體可以分為設計安全、制造安全和使用安全三大方面。

①設計安全包括電芯、模組和整車三個方面，通過主動、被動安全設計相結合，提升電池系統安全等級；

②在制造安全方面：電池企業需要注重過程管控及品質管理，進一步提升電芯的安全性和可靠性，防止雜質產生混入、外部加熱/沖擊、隔膜損傷，提高焊接和密封的可靠性；

③在使用安全方面：通過實施監控的大數據遠程監控平臺實現對鋰電池組系統的實時監控及信息處理。

動力鋰電池組系統安裝需要考慮的幾個方面

1、要盡可能的在有限的空間內布置更多的電量，這樣才能達到更大的續航里程，減少充電的頻次，任何可以利用的空間，都有利于整車電量的提升。

2、要充分考慮電池包的位置對整車安全性能的影響，尤其是在發生碰撞、翻滾、跌落等極端情況下，電池包是否會因為很大的加速度或嚴重的擠壓變形，發生起火和爆炸，或者是否會有電池包的部件進入乘客艙，引起附加傷害。

3、充分考慮電池包的重量和形狀對整車結構壽命的影響，因為電池包的重量通常達到數百公斤，給整車的底盤和懸掛帶來很大的靜態載荷和動態載荷，在長時間的振動、沖擊條件下，很容易引起整車機械部分的疲勞損傷，降低壽命。

4、充分考慮電池包的散熱條件，尤其是在高溫工作條件下和高氣壓載荷工作條件下，電池包會產生大量的熱量，如果散熱條件不理想，或者靠近熱源，會引起電池包的壽命加速衰減。

目前《電動汽車用動力蓄電池安全要求》更明確提出，在優化電池單體、模組安全要求的同時，標準需增加電池系統熱擴散試驗，要求電池單體發生熱失控后，電池系統在5分鐘內不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間，這顯然能夠極大的提高車主的安全保障。

電池結構的選擇影響電池的安全性，除了單體電池設計之外的話，電池系統也要注意，講到設計之后的話，制造的缺陷主要會導致什么，電池內部的短路，外部的可以通過管理來解決。要做安全性的動力鋰電池要從設計開始，要盡可能降低可燃物質，降低正極氧化性，材料表面跟電極表面提高穩定性，改變表面SEI的接觸。好的設計、正確的設計、優良制造的供應商、系統的保證動力鋰電池組安全性。