日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車測(cè)試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測(cè)試

電車試驗(yàn)：電池模組安全要求

2022-01-25 14:01:20·  來(lái)源：汽車測(cè)試網(wǎng)  
　
一、電池模組環(huán)境要求電池模組生產(chǎn)車間環(huán)境溫度、濕度和粉塵級(jí)別應(yīng)有規(guī)范要求，并實(shí)時(shí)監(jiān)控。模組匯流排焊接工序粉塵級(jí)別應(yīng)控制在30 萬(wàn)級(jí)以下。制造過(guò)程中應(yīng)防止

一、電池模組環(huán)境要求


電池模組生產(chǎn)車間環(huán)境溫度、濕度和粉塵級(jí)別應(yīng)有規(guī)范要求，并實(shí)時(shí)監(jiān)控。模組匯流排焊接工序粉塵級(jí)別應(yīng)控制在30 萬(wàn)級(jí)以下。制造過(guò)程中應(yīng)防止由于設(shè)備或工藝原因引入金屬顆粒異物。
二、電池模組設(shè)計(jì)
1、材料安全
電池模組部件應(yīng)避免尖角設(shè)計(jì)，邊緣和表面應(yīng)控制毛刺和金屬浮粉，應(yīng)做表面防腐處理。
材料需要符合ROHS，對(duì)于客戶有特殊要求的應(yīng)識(shí)別如硫含量等。材料應(yīng)考慮防火、阻燃要求。
電氣連接部件需要考慮防腐蝕處理，防止長(zhǎng)時(shí)間使用接觸電阻增大而導(dǎo)致發(fā)熱。與單體電池接觸部件選用耐電解液腐蝕的材料，應(yīng)考慮電解液泄漏后引發(fā)的絕緣失效等問(wèn)題。
所有部件材料應(yīng)考慮整車或系統(tǒng)的可靠耐久性要求，或易于更換，達(dá)到整車或系統(tǒng)的壽命一致。
絕緣部件的材料選擇，應(yīng)考慮高溫環(huán)境對(duì)絕緣性的影響，確保在整車或系統(tǒng)工作最高溫度時(shí)的絕緣性。
對(duì)于栓接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足整車環(huán)境要求。
2、機(jī)械安全
機(jī)械安全防護(hù)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮擠壓、跌落、振動(dòng)、沖擊、翻轉(zhuǎn)、碰撞等工況下防護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品的防護(hù)，使產(chǎn)品能滿足功能要求、各類安全法規(guī)要求等。
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)要滿足整車設(shè)計(jì)壽命。應(yīng)充分考慮運(yùn)輸、搬運(yùn)和安裝的耐久和可靠性。
電池單體在使用過(guò)程中厚度會(huì)發(fā)生膨脹，模組設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)電池單體性能，合理預(yù)留膨脹的空間，合理設(shè)計(jì)匯流排結(jié)構(gòu)。評(píng)估在長(zhǎng)時(shí)間充放電循環(huán)或高溫存儲(chǔ)后，電池單體膨脹對(duì)模組框架的作用力。模組框架強(qiáng)度、緊固力、變形量滿足電池單體的膨脹需求同時(shí)滿足系統(tǒng)的需求。
模組應(yīng)考慮安全電壓防護(hù)設(shè)計(jì)，以便在制造、運(yùn)輸或維修操作時(shí)起到保護(hù)，防止人員觸電及外部短路。
要考慮防呆設(shè)計(jì)。防止在生產(chǎn)、安裝、測(cè)試等過(guò)程中，出現(xiàn)因人員誤操作而導(dǎo)致的電池模組短路起火，人員電擊的事故。通常從機(jī)械防呆、顏色防呆、標(biāo)識(shí)防呆等方面考慮。
3、電氣安全
選用絕緣介質(zhì)強(qiáng)度較高的絕緣片保證模組的絕緣滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。耐壓至少滿足GBT 18384—2015 要求，考慮異常情況下電氣間隙、爬電距離在安全范圍。電池模組的絕緣電阻在不同溫濕度存儲(chǔ)后應(yīng)具有良好的可靠性。
設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮組裝、維修時(shí)帶來(lái)的短路風(fēng)險(xiǎn)。
選擇合適的材料、尺寸及表面處理技術(shù)，以便保證過(guò)流能力及焊接的可靠性。連接器推薦滿足USCAR-2 和USCAR-37 要求。
電壓采樣線在近電池端應(yīng)設(shè)計(jì)過(guò)流防護(hù)。
模組金屬結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)成等電位體，避免形成電勢(shì)差對(duì)人體形成傷害。
模組輸出端在裝配完成后，應(yīng)滿足IPXXB 的要求。
采樣線束的裝配應(yīng)有防呆設(shè)計(jì)，避免錯(cuò)誤安裝導(dǎo)致短路等事故發(fā)生。
采樣線采用耐高溫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免造成電池組內(nèi)部的二次短路事故。
匯流排應(yīng)設(shè)計(jì)緩沖結(jié)構(gòu)，降低振動(dòng)等對(duì)焊點(diǎn)的拉扯。
4、熱安全
模組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證電芯單體具有足夠的散熱面積，保證模組與熱管理系統(tǒng)間熱量傳遞滿足相應(yīng)散熱、加熱需求。電池單體散熱界面高度差配合導(dǎo)熱材料厚度維持在一個(gè)合理的公差范圍內(nèi)，保證和熱管理系統(tǒng)可靠的接觸。在壽命周期內(nèi)，能滿足導(dǎo)熱和散熱的設(shè)計(jì)要求,保證電池工作在理想溫度范圍。
導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)、厚度等參數(shù)能夠滿足模組散熱需求；保證電池單體與熱管理系統(tǒng)具有良好的熱傳遞路徑；導(dǎo)熱材料電氣絕緣性、防火等級(jí)滿足電池系統(tǒng)的安全要求。
溫度傳感器設(shè)置位置及數(shù)量應(yīng)能反應(yīng)不同工況下最高溫度和最低溫度要求，同時(shí)應(yīng)考慮溫度傳感器的精度、適用范圍及響應(yīng)時(shí)間。
熱擴(kuò)散防護(hù)設(shè)計(jì)。模組設(shè)計(jì)應(yīng)考慮隔熱防火措施，延緩電池模塊中一只電池單體發(fā)生熱失控時(shí)，引燃周圍電池單體的時(shí)間。
電池系統(tǒng)內(nèi)分區(qū)域?qū)﹄姵啬＝M進(jìn)行隔離，以減少熱失控傳遞的速度，為乘員爭(zhēng)取更長(zhǎng)的逃生時(shí)間。
5、功能安全
電壓采樣準(zhǔn)確性。電壓采集至少包含每串電池電壓，電壓采集線束壓降及采樣芯片精度滿足電壓采樣的精度要求；電壓采樣及轉(zhuǎn)換傳輸?shù)臅r(shí)間要遠(yuǎn)小于系統(tǒng)最小容錯(cuò)時(shí)間；能夠檢測(cè)電壓采樣線束短路、斷線、范圍超限等故障。
溫度采樣準(zhǔn)確性。為了能夠及時(shí)了解電池模組的溫度狀態(tài)，溫度采集每個(gè)模組至少應(yīng)包含2 個(gè)溫度采集點(diǎn)，溫度采集回路采集精度滿足系統(tǒng)溫度采集精度要求；溫度采樣及轉(zhuǎn)換傳輸?shù)臅r(shí)間要遠(yuǎn)小于系統(tǒng)容錯(cuò)時(shí)間；能夠準(zhǔn)確識(shí)別溫度采樣的超范圍、短路、斷路等異常故障。
均衡控制準(zhǔn)確性。均衡電流設(shè)計(jì)滿足電池系統(tǒng)均衡需求，均衡控制指令能夠及時(shí)準(zhǔn)確執(zhí)行，并能夠準(zhǔn)確識(shí)別均衡控制回路的硬件及軟件故障，如均衡控制失效等異常故障等。
通信傳輸準(zhǔn)確性。模組的電壓及溫度能夠及時(shí)準(zhǔn)確傳遞給上級(jí)主控板，通信回路設(shè)計(jì)具備回路短路、斷線、異?；謴?fù)等通信冗余機(jī)制。
電磁兼容。模組采集線束應(yīng)盡量與高壓動(dòng)力線束垂直，避免高壓動(dòng)力傳導(dǎo)/輻射串?dāng)_；模組從控板應(yīng)能夠確保負(fù)載電磁環(huán)境下的抗擾特性，在施加抗擾過(guò)程中確保電壓采集、溫度采集、均衡、通信等功能的正常運(yùn)行；同時(shí)，應(yīng)確保從控板在其工作過(guò)程中對(duì)外部其他部件的傳導(dǎo)及輻射干擾。
對(duì)于金屬外殼的模組通常應(yīng)設(shè)計(jì)良好的接地點(diǎn)，避免尖銳帶電體的尖端放電等。
三、電池模組制造
1、電池單體絕緣
針對(duì)殼帶電的電池單體使用絕緣材料通過(guò)包覆或噴涂等工藝實(shí)現(xiàn)有效的絕緣防護(hù)。絕緣前電池單體進(jìn)行有效清潔，避免導(dǎo)電粉塵顆粒引入導(dǎo)致裝配電池單體間短路風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生。
絕緣過(guò)程必須確保按設(shè)計(jì)需求部位絕緣層的有效包覆，同時(shí)確保絕緣層不被劃傷，劃破。
2、模組組裝
模組組裝是將電池單體按照不同的串并聯(lián)方式，與框架或固定支架等配合安裝。
如膠水需要高溫加速固化時(shí)，應(yīng)優(yōu)化控制加熱溫度，避免組件在高溫下受損。
LMU（本地監(jiān)視單元Local Monitoring Unit，作為從板同單體電池直接連接）、BMS（電池管理系統(tǒng)Battery management system）或FPC（軟性印刷線路板Flexible Printed Circuit）安裝過(guò)程中，從人員防護(hù)、工作環(huán)境、工具使用方式，均需考慮靜電防護(hù)。
在模組裝配擠壓過(guò)程中，不能超過(guò)電芯所能承受的壓力，擠壓設(shè)備需要具備壓力監(jiān)控功能或設(shè)備設(shè)計(jì)選型保證壓力不超過(guò)電芯承受能力，避免電芯過(guò)度擠壓，造成的變形、漏液等安全問(wèn)題出現(xiàn)。
對(duì)于軟包電池單體，模組組裝過(guò)程保證電芯極耳平面度要求，滿足焊接條件，保證鋁排連接的可靠性。
3、框架焊接
框架焊接要保證焊接后模組的框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
焊接時(shí)熔區(qū)及熱影響區(qū)不出現(xiàn)超出允收規(guī)格的焊接缺陷。管控焊渣飛濺，防止規(guī)格外異物進(jìn)入模組內(nèi)，導(dǎo)致模組整體絕緣失效。
激光焊接要保證框架焊接強(qiáng)度和熔深要求。
4、匯流排連接
匯流排通過(guò)栓接、電阻焊、激光焊等方式將電芯進(jìn)行串并聯(lián)。
采用激光焊接工藝，要注意對(duì)電芯極柱表面及匯流排去除氧化層和表面臟污。焊接時(shí)選用匹配的焊接參數(shù)，防止出現(xiàn)虛焊、焊漏等焊接不良。優(yōu)化設(shè)計(jì)焊接工裝，管控焊渣飛濺，防止規(guī)格外異物進(jìn)入未焊接完成的模組內(nèi)，導(dǎo)致模組整體絕緣失效。
采用電阻焊接工藝，應(yīng)對(duì)焊頭的修磨頻次、壽命進(jìn)行管控，保證焊接工藝穩(wěn)定性和焊接強(qiáng)度。
采用栓接工藝，應(yīng)保證扭矩滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求及耐久性防止長(zhǎng)期使用過(guò)程中栓接松動(dòng)，接觸不良，出現(xiàn)安全問(wèn)題。
同時(shí)模組中CSC、BMS 或FPC 等零部件做好隔離防護(hù)，避免焊接對(duì)電子零部件的損傷。
5、采樣線連接
通過(guò)栓接、超聲焊、激光焊等工藝將電壓和溫度采樣線與匯流排進(jìn)行有效連接。
栓接過(guò)程須對(duì)扭矩進(jìn)行控制。
超聲焊和激光焊接要確認(rèn)在匹配的焊接參數(shù)下進(jìn)行焊接，防止出現(xiàn)虛焊、焊漏等焊接不良。激光焊接要對(duì)焊接所產(chǎn)生的顆粒粉塵進(jìn)行收集處理。
模組采樣線線序需要進(jìn)行檢測(cè)，避免安裝錯(cuò)誤，導(dǎo)致采樣線短路、采集板或保險(xiǎn)損壞、燒毀。
四、電池模組安全評(píng)價(jià)
1、電池模組安全要求
1.1 電安全評(píng)價(jià)
模組的電安全測(cè)試主要包括過(guò)充、過(guò)放、外部短路測(cè)試。電安全測(cè)試主要模擬在電池管理系統(tǒng)或充電樁失效的情況下，電池發(fā)生過(guò)充、過(guò)放、外部短路等異常，高壓控制器件無(wú)法有效切斷充放電回路時(shí)，電池應(yīng)不出現(xiàn)起火、爆炸等安全事故。
過(guò)充測(cè)試，要求模組在滿電狀態(tài)下繼續(xù)1C 充電至電壓達(dá)到規(guī)定終止電壓的1.5 倍或充電時(shí)間達(dá)到1 小時(shí)停止充電，觀察1h。電池模組應(yīng)不爆炸、不起火。
過(guò)放測(cè)試，要求模組在滿電狀態(tài)下以1C 放電90min，觀察1h。電池模組應(yīng)不爆炸、不起火、不漏液。
外部短路測(cè)試，要求電池模組在滿電狀態(tài)下，以小于5mΩ的電阻短路電池模組正負(fù)極10min，觀察1h。這種情況下應(yīng)不爆炸、不起火。
1.2 機(jī)械安全評(píng)價(jià)
電池模組的機(jī)械安全測(cè)試主要包含擠壓、針刺、跌落等。機(jī)械安全測(cè)試主要模擬電池在濫用或發(fā)生交通事故時(shí)，電池遭受外部的異常撞擊，如兩車碰撞、車輛底部受硬物撞擊等，電池發(fā)生一定的變形、刺穿、高處跌落等，電池應(yīng)不出現(xiàn)爆炸、起火等安全事故。
擠壓測(cè)試，電池模組滿電狀態(tài)下，以半徑75mm，長(zhǎng)度不超1m 的半圓柱體擠壓電池在整車布局中最容易受擠壓方向，擠壓速度（5±1）m/s,模組擠壓形變量達(dá)到30%或擠壓力達(dá)到200kN，保持10min，觀察1h。電池應(yīng)不爆炸、不起火。
針刺測(cè)試，電池模組滿電狀態(tài)下，用φ6-φ10mm 的耐高溫鋼針，以（25±5）mm/s 的速度垂直電池極組方向，依次貫穿至少3 個(gè)單體，鋼針停留在電池中，觀察1h，記錄安全等級(jí)。
跌落測(cè)試，電池模組滿電狀態(tài)下，電池正負(fù)極端子朝下，從1.2m 高度自由跌落到水泥地面上，觀察1h。電池應(yīng)不爆炸、不起火、不漏液。
底部撞擊工況測(cè)試，模擬整車底部受到飛石、金屬塊等異物撞擊，模組、電芯底部受到擠壓形變的場(chǎng)景。測(cè)試模組充電至100%SOC，按圖一要求固定安裝測(cè)試對(duì)象，使用前端為半徑10mm 半圓球的圓柱體，撞擊方向?yàn)榘肭蝮w的球心與測(cè)試對(duì)象撞擊面中心重合，撞擊參數(shù)見(jiàn)表一。記錄測(cè)試過(guò)程中電壓、溫度、擠壓力、擠壓速度、擠壓最大形變量，觀察1h。這種情況下應(yīng)不爆炸、不起火。


備注：1.撞擊能量根據(jù)動(dòng)能定理E=1/2mv2計(jì)算。2.撞擊頭重量指前端為半徑10mm 半圓球的圓柱體的重量。
1.3 環(huán)境安全評(píng)價(jià)
電池模組的環(huán)境安全測(cè)試主要包括加熱、溫度循環(huán)、低氣壓、海水浸泡測(cè)試。環(huán)境安全測(cè)試主要模擬電池在惡劣環(huán)境中的應(yīng)用，如異常高溫情況、高低溫反復(fù)變化情況、高海拔地區(qū)應(yīng)用、雨季或異常情況車輛泡水等，不能出現(xiàn)安全問(wèn)題。
加熱測(cè)試，電池模組放入溫箱中，以5℃/min 的速率由室溫升至130±2℃并保持30min 后停止加熱，觀察1h。電池應(yīng)不爆炸、不起火。
溫度循環(huán)測(cè)試，電池模組滿電狀態(tài)下，將模組放入溫箱中，從-40℃~85℃進(jìn)行溫度循環(huán)，每個(gè)循環(huán)8h，進(jìn)行5 次循環(huán)。電池應(yīng)不爆炸、不起火、不漏液。
低氣壓測(cè)試，電池模組滿電狀態(tài)下，放入氣壓箱，設(shè)置氣壓11.6kpa（相當(dāng)于海拔15420m），靜置6h，觀察1h。電池應(yīng)不爆炸、不起火、不漏液。
2、電池模組可靠性要求
2.1 熱擴(kuò)散評(píng)價(jià)
熱擴(kuò)散測(cè)試是評(píng)估電池模組熱擴(kuò)散防護(hù)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)加熱、針刺、過(guò)充等方式模擬一只電池發(fā)生熱失控后，模組設(shè)計(jì)能有效延緩熱擴(kuò)散，保證電池系統(tǒng)在5min 內(nèi)不發(fā)生起火、爆炸，給車上乘員足夠的逃生時(shí)間。
2.2 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試
振動(dòng)測(cè)試模擬車輛長(zhǎng)時(shí)間在復(fù)雜路況行駛（如搓板路、顛簸路、起伏路等）。電池長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)顛簸后電芯內(nèi)部不能出現(xiàn)短路，模組結(jié)構(gòu)不能散開(kāi)脫落發(fā)生短路等安全問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)要對(duì)電池模組進(jìn)行X、Y、Z 三個(gè)方向的振動(dòng)測(cè)試，每個(gè)方向21h。要求測(cè)試后，電池連接可靠、結(jié)構(gòu)完好，最小監(jiān)控單元電壓無(wú)銳變，電壓差的絕對(duì)值不大于0.15V，無(wú)泄漏、外殼破裂、爆炸或著火等現(xiàn)象，絕緣電阻不小于100Ω/V。
電池模塊中的零部件（包括支撐柱、緊固件等）無(wú)明顯位移、扭轉(zhuǎn)和彎曲；零部件的諧振頻率與初始值的偏差應(yīng)小于10%，各個(gè)緊固螺絲的剩余緊固力不低于初始值的60%；
各個(gè)電連接點(diǎn)的電阻與初始值的偏差應(yīng)小于5%。
2.3 機(jī)械沖擊測(cè)試
機(jī)械沖擊模擬車輛在急加速、急剎車情況下，電池能承受加速度的沖擊而不出現(xiàn)安全問(wèn)題。試驗(yàn)對(duì)電池模組施加25g、15ms 的半正弦波形Z 方向沖擊3 次，試驗(yàn)后觀察2h。
要求電池?zé)o泄漏、外殼無(wú)破裂、無(wú)爆炸、無(wú)著火等現(xiàn)象,絕緣電阻不小于100Ω/V。
2.4 高溫存儲(chǔ)測(cè)試
高溫存儲(chǔ)測(cè)試主要評(píng)估的是電池的日歷壽命。模擬電池在高溫環(huán)境下（如45℃或55℃）長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，評(píng)估其恢復(fù)容量與初始容量的比例。
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25