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基于失效模式的動力電池安全性測試
研究動力電池系統(tǒng)的失效模式對提高電池壽命、電動車輛的安全性和可靠性、降低電動車使用成本有至關(guān)重要的意義。
從失效模式出發(fā)來談?wù)搫恿﹄姵氐陌踩珳y試，主要考慮動力電池在實際的使用過程中，在實車工況下，會發(fā)生各類問題。
典型的失效模式
充電相關(guān)
充電樁起火、控制策略不當(dāng)、系統(tǒng)不匹配
碰撞相關(guān)
X方向變形、Y方向變形、托底導(dǎo)致變形、
熱擴散
制造缺陷、材料缺陷、裝配不良、使用中的損傷
防護失效
泡水、淋雨、水汽進入
充電安全失效模式涉及多維度、全壽命周期、不同使用環(huán)境。
典型失效模式——充電相關(guān)
1) 電池老化過程帶來的一致性離散會導(dǎo)致部分單體與充電工況匹配性下降，出現(xiàn)輕度過充問題
2) 電池頻繁快充會加速電池內(nèi)部老化，增加熱安全風(fēng)險
動力電池充電特性測評體系
典型失效模式-碰撞相關(guān)
1）碰撞
正面或者后碰撞引發(fā)系統(tǒng)X方向變形
Front or rear collision causes thesystem to deform in the X direction
? 側(cè)面碰撞引發(fā)系統(tǒng)Y方向變形
Side collision causes system deform in the Y direction
2) 托底
車輛托底引發(fā)系統(tǒng)底部變形
Bottom deformation of thesystem
3) 下落
起伏路面對車輛底部的電池包產(chǎn)生Z方向和X方向復(fù)合的沖擊
典型失效模式-防護失效
初始IP防護設(shè)計不佳，液體或者水霧進入電池包內(nèi)；
導(dǎo)電介質(zhì)引發(fā)外部短路和水電解，進而導(dǎo)致產(chǎn)生高溫電弧，引發(fā)起火；
典型失效模式-熱安全相關(guān)
熱安全測試-熱失控?zé)釘U散
電池包或系統(tǒng)在由于單個電池?zé)崾Э匾馃釘U散、進而導(dǎo)致乘員艙發(fā)生危險之前5min， 應(yīng)提供一個熱事件報警信號(服務(wù)于整車熱事件報警， 提醒乘員疏散) 。如果熱擴散不會產(chǎn)生導(dǎo)致車輛乘員危險的情況，則認為該要求得到滿足。
整理自：直播課《動力電池安全性測試技術(shù)》
講師：中汽中心動力電池領(lǐng)域首席專家，技術(shù)總監(jiān) 馬天翼
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