電池模組安全分析與設計課件

動力電池模組安全分析與設計張雄2018.11.24動力電池模組安全分析與設計張雄2018.11.24101動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標題04請在此添加標題01動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標2動力電池安全性分析乘員安全最終是目的和出發(fā)點，也是最高標準前端某一環(huán)節(jié)的絕對安全，才能確保最終的乘員安全矛盾在于：處于焦點的電芯被寄予了最高的期望，大家都認為它要絕對安全，或者將來會絕對安全，真的可行嗎？乘員安全整車安全整包安全模組安全電芯安全化學體系動力電池安全性分析乘員安全最終是目的和出發(fā)點，也是最高標準3動力電池安全性分析本質安全性：化學體系1、常見動力電池材料體系：三元體系NMC/NCA磷酸鐵鋰LFP鈷酸鋰LCO錳酸鋰LMO2、優(yōu)勢與缺陷：鈷酸鋰LCO成本高，安全差錳酸鋰LMO壽命低剩下的磷酸鐵鋰LFP和三元一個偏向安全，一個偏向容量3、常見動力電池代表形態(tài)：方形電芯/圓柱電芯/軟包電芯動力電池安全性分析本質安全性：化學體系1、常見動力電池材料體4動力電池安全性分析本質安全性：化學體系重要組分常見材料材料實例備注正極嵌鋰過渡金屬氧化物鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳三元素復合材料、磷酸鐵鋰負極電位接近鋰電位的可潛入鋰化合物人造石墨、天然石墨、石墨化中間相碳微珠和金屬氧化物電解質LiPF6的烷基碳酸酯搭配高分子材料乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸酯（PC）和低粘度二乙基碳酸酯（DEC）等隔膜聚烯微多孔膜PE、PP或它們的復合膜，PP/PE/PP三層隔膜外殼金屬鋼、鋁鋰離子電池主要組分常見材料動力電池安全性分析本質安全性：化學體系重要組分常見材料材料實5動力電池安全性分析本質安全性：化學體系熱失控發(fā)生時，各種材料相繼發(fā)生熱化學反應，放出大量的熱量，形成鏈式反應效應，使得電池體系內(nèi)部溫度不可逆快速升高；鏈式反應過程中，電解液氣化及副反應產(chǎn)氣造成電池體系內(nèi)壓力升高，電池噴閥破裂后，可燃氣體被點燃發(fā)生燃燒反應；單體電池的熱失控特性表現(xiàn)為其組成材料反應熱特性的疊加。動力電池安全性分析本質安全性：化學體系熱失控發(fā)生時，各種材料6動力電池安全性分析本質安全性：化學體系材料可燃屬性：組成鋰離子電池的主要材料可燃；電芯能量密度：鋰電池的高能量密度，一旦內(nèi)部失效短路，內(nèi)部儲存的電能迅速轉化為熱能，可以把電池材料加熱到燃點以上；正極材料分解：三元正極材料或鈷酸鋰，電極材料形成的高溫會分解釋放氧原子，進而氧化集流體金屬箔材（銅箔和鋁箔），燃燒釋放很高熱量；電芯失效放熱，電極材料燃燒，正極材料分解導致劇烈燃燒/爆炸，鋰電池失效三部曲，環(huán)環(huán)相扣，鏈式反應（磷酸鐵鋰沒有第三步）結論：鋰電池從化學體系的本質上不安全動力電池安全性分析本質安全性：化學體系材料可燃屬性：組成鋰離7動力電池安全性分析鋰離子18650電芯安全特性分析：鋰離子18650電芯外表尺寸：直徑18.0mm，高度65.0mm。

鋰離子18650電芯結構特點：

正極：頂部原點；

負極：殼體；

塑料膜：每個18650電芯都帶一個包裝塑料膜，起絕緣作用；

鋰離子18650電芯安全特點：

電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；

隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，

引起火災；

外殼體：鋼殼，做為負極使用；

當多節(jié)串聯(lián)使用時，遇到碰撞，可引起殼體短路，引起火災；

在劇烈碰撞下，電解液泄漏遇明火會燃燒。動力電池安全性分析鋰離子18650電芯安全特性分析：鋰離子18動力電池安全性分析鋰離子鋼（鋁）殼電芯安全特性分析：正極，負極與殼體有電壓差，殼體具有第三極性；在充放電過程中正極，負極與殼體有電壓差變化；

鋰離子鋼殼電芯結構特點：殼體：與正極，負極形成第三極性，有電壓差；外加塑料套：每個鋼殼電芯都帶一個塑料套，起絕緣作用；鋰離子鋼殼電芯安全特點：電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，引起火災；外殼體為鋼（鋁）殼，鋼（鋁）殼表面帶第三級性：

在充放電過程中，正負極與鋼（鋁）殼有電壓差，壓差，充電過程的電壓差與放電的電壓差電壓值有所不同；電壓差的產(chǎn)生是通過電解液作為導體傳輸?shù)秸摌O耳上；當多節(jié)串聯(lián)使用時，在劇烈碰撞下，

殼體可能會短路引起火災；

電解液泄漏遇明火會燃燒。動力電池安全性分析鋰離子鋼（鋁）殼電芯安全特性分析：正極，負9動力電池安全性分析鋰離子塑殼電芯安全特性分析：電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，

引起火災；

外殼體：塑殼，具有極高的絕緣性能；在劇烈碰撞下：電解液泄漏遇明火會燃燒，引起火災。動力電池安全性分析鋰離子塑殼電芯安全特性分析：電解液：屬于有10動力電池安全性分析鋰離子液態(tài)軟包電芯安全特性分析：

鋰離子液態(tài)軟包電芯安全特點：

電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；

隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，

引起火災；

外殼體：塑料軟包，具有極高絕緣性能；

在劇烈碰撞下：電解液泄漏遇明火會燃燒，引起火災。動力電池安全性分析鋰離子液態(tài)軟包電芯安全特性分析：11動力電池安全性分析測試安全性：各種測試和產(chǎn)品認證的安全性，標準是使用條件和極端條件的安全表現(xiàn)，只能模擬，驗證的是設計的合理性，也僅僅是設計的合理性（化學體系和物理結構）；使用安全性：正常使用過程中的事故幾率，由制造缺陷（設計到位但沒有做到但又無法全部檢出）和使用壽命（到了生命周期的末端要出問題了）決定；設計可以很合理，制造缺陷和壽命末端的安全風險，無法徹底消除。缺陷發(fā)生的必然性，加上化學體系本質上的不安全，導致起火/爆炸具有必然性。可以設想汽車的例子，碰撞試驗，制造缺陷，老化風險，高速+汽油電芯安全性：真的有辦法不出事兒？動力電池安全性分析測試安全性：各種測試和產(chǎn)品認證的安全性，標1201動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標題04請在此添加標題01動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標13動力電池安全性設計模組安全設計原則：1、良好的設計，確保不要發(fā)生事故;2、如果不行，發(fā)生事故了，最好能提前預警，給人以反應時間;3、故障已經(jīng)發(fā)生，則設計的目標就變成阻止事故過快蔓延。--------------------------------------------提前預防

---------------發(fā)生后及時監(jiān)控動力電池安全性設計模組安全設計原則：1、良好的設計，確保不要14動力電池安全性設計電解液為有機體，易燃物；

措施：防止電解液外泄漏，與電火花隔離；隔膜對溫度比較敏感，超過160度即可能使正負極短路；

措施：電池溫度控制，對電池進行熱管理；電池溫度控制在0-45度之間。鋰離子在遇到水汽時會即刻著火；

措施：采用封閉措施，或注入惰性氣體與水汽隔離；充放電安全性要求

電芯過充或過放會引起火災；

措施：在充放電過程中進行嚴格充放電管理。BMS要可靠的發(fā)揮管控作用。從電芯層考慮安全性:動力電池安全性設計電解液為有機體，易燃物；從電芯層考慮安全性15動力電池安全性設計從模組層考慮安全性:電氣性能：充放電的安全性設計；安全絕緣：爬電絕緣距離的安全性設計；

電芯串并聯(lián)結構的安全性設計；溫度控制：對電芯模組溫度一致性設計和熱失控設計；

在結構上考慮熱失控的安全性設計；IP防護等級：滿足整車要求的IP防護等級設計；異常碰撞：碰撞后的殼體防短路設計，絕緣防護層設計。動力電池安全性設計從模組層考慮安全性:電氣性能：充放電的安全16電池模組安全設計電池模塊的設計需要滿足一定的安全、機械和環(huán)境的要求，特別是安全性能，這些要求一方面根據(jù)外部的法規(guī)要求，如《GB/T31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》：安全性試驗電氣結構環(huán)境人員踩踏人員端坐模組主正主負短路內(nèi)部最小并聯(lián)單元短路采樣線纜短路CMU內(nèi)接口短路模組滴灌模組全泡模組半泡（側浸）1過放電2過充電3短路4海水浸泡擠壓模組承壓跌落模擬產(chǎn)線跌落模擬其他濫用跌落加熱高溫存儲溫度循環(huán)熱沖擊凌霜凌霜機械沖擊振動試驗針刺電池模組的安全性試驗：電池模組安全設計電池模塊的設計需要滿足一定的安全、機械和環(huán)境17動力電池安全性設計熱管理系統(tǒng)設計：模組下邊冷卻模組側邊冷卻電芯之間冷卻動力電池安全性設計熱管理系統(tǒng)設計：模組下邊冷卻模組側邊冷卻電18動力電池安全性設計阻止熱擴散設計：1、優(yōu)化電芯設計電芯內(nèi)部增加阻燃材料，或者抑制化學反應的材料2、隔熱設計

電芯與電芯之間的隔熱的設計，包括電芯與外界的一些輻射放熱、對流放熱等等，可以在電芯中間放一些隔熱材料3、改善熱傳播放一些PCM材料改善一個熱傳播的情況動力電池安全性設計阻止熱擴散設計：1、優(yōu)化電芯設計19動力電池安全性設計1.模組的高壓連接外短路模組的短路危害方式可分為兩種：

(1)模組的短時間的外短路，在每個Cell的內(nèi)部設計一個Fuse(國外有針對每個電芯焊接一個Fuse的設計，國內(nèi)也有針對每個電芯配一個貼片F(xiàn)use的設計，具體形式可以有很多種)，在短路瞬間，斷開電流回路,起到短路保護的作用。(也有采用PTC進行保護的方案，溫度升高時電芯電阻陡增，從而限制大的短路電流。)(2)模組長時間的短路，上面我們已經(jīng)提到，通過電芯的fuse，當模組短路時，可以斷開回路，是否意味著pack系統(tǒng)因為電流回路的斷開就安全呢?實際上并不是這樣的。這一點容易被忽視掉。另外一種是電芯外部增加fuse的設計方案，比如在模組的busbar上設計薄弱的過流界面。模組短路時，busbar會熔斷，從而起到短路斷開功能。這樣設計有一個優(yōu)點：短路斷開時，電芯不會有反向電壓。同樣的，在pack系統(tǒng)中，該反向電壓會比較高，busbar熔斷常伴隨著拉弧等安全問題短路設計：動力電池安全性設計1.模組的高壓連接外短路短路設計：20動力電池安全性設計2.模組的采樣線短路短路形式可以分為兩種情況：（1）采樣線的直接短路采樣線直接短路常出現(xiàn)在線束被擠壓的情況下。比如模組的搬運過程中可能不小心擠壓到線束，或者由于pack設計的不合理，在振動、沖擊、碰撞等情況下，線束可能破損引起短路。（2）采樣線進水短路。這種類型的短路電流受短路介質、接觸情況影響，短路電流一般很小。該短路的破壞形式也比較復雜，一方面是大阻抗小電流放熱，一方面有水電解引起的線束燃燒風險。通過采樣線束增加fuse的方法不能完全解決該問題?；诖?，pack設計上需要講究，避免水進入到采樣線束連接接頭，如有可能，可考慮采樣防水連接器。短路設計：動力電池安全性設計2.模組的采樣線短路短路設計：21動力電池模組設計過流設計:錄自德國BEA估算法:單條銅母排載流量=寬度(mm)X厚度系數(shù)雙母排載流量=寬度(mm)X厚度系數(shù)X1.5(經(jīng)驗系數(shù))銅排和鋁排也可以按平方數(shù)來,通常銅應該按5-8A/平方,鋁應該按3-5A/平方按持續(xù)功率72.5kwh,最大功率164.5kwh計算，選取銅排厚度為2mm，持續(xù)電池為191A，最大電流475A，按照估算法，截面積為191A/5A=38.2(mm2)；從右表進行估算截面積為43.5mm2；取兩者中最大值，確定截面積為43.5mm2，導線截面積選取50mm2動力電池模組設計過流設計:錄自德國BEA估算法:按持續(xù)功率722動力電池安全性設計相關技術參數(shù)：

導熱系數(shù)：水的103倍

熱導率：當量銀的30000倍

導熱效率：>98%

導熱密度：600～2000w/cm2

導熱長度：>70m

等溫性：φ３００范圍＜１Ｋ

φ２０×１０００＜２ｋ

熱阻：接近于０

導熱速度：當量銅的１５００倍，＞８００ｍｍ／ｓ

軸向溫差：＜１ｋ／ｍ

熱損：＜１％

工作溫度：－４０～２２００℃

噪聲：＜３ｄｂ

壽命：＞１２年真空超導熱管應用動力電池安全性設計相關技術參數(shù)：真空超導熱管應用23動力電池安全性設計相變材料：一種利用材料在相態(tài)發(fā)生轉變過程中，伴隨著大量吸收和釋放熱量的一種材料。動力電池安全性設計相變材料：24動力電池安全性設計碳纖維熱塑性復合材料：

一種含碳量在95%以上的高強度、高模量新型纖維材料。

碳纖維是高級復合材料的增強材料，具有輕質、高強、高模、耐化學腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)點。動力電池安全性設計碳纖維熱塑性復合材料：25感謝觀看感謝觀看26動力電池模組安全分析與設計張雄2018.11.24動力電池模組安全分析與設計張雄2018.11.242701動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標題04請在此添加標題01動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標28動力電池安全性分析乘員安全最終是目的和出發(fā)點，也是最高標準前端某一環(huán)節(jié)的絕對安全，才能確保最終的乘員安全矛盾在于：處于焦點的電芯被寄予了最高的期望，大家都認為它要絕對安全，或者將來會絕對安全，真的可行嗎？乘員安全整車安全整包安全模組安全電芯安全化學體系動力電池安全性分析乘員安全最終是目的和出發(fā)點，也是最高標準29動力電池安全性分析本質安全性：化學體系1、常見動力電池材料體系：三元體系NMC/NCA磷酸鐵鋰LFP鈷酸鋰LCO錳酸鋰LMO2、優(yōu)勢與缺陷：鈷酸鋰LCO成本高，安全差錳酸鋰LMO壽命低剩下的磷酸鐵鋰LFP和三元一個偏向安全，一個偏向容量3、常見動力電池代表形態(tài)：方形電芯/圓柱電芯/軟包電芯動力電池安全性分析本質安全性：化學體系1、常見動力電池材料體30動力電池安全性分析本質安全性：化學體系重要組分常見材料材料實例備注正極嵌鋰過渡金屬氧化物鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳三元素復合材料、磷酸鐵鋰負極電位接近鋰電位的可潛入鋰化合物人造石墨、天然石墨、石墨化中間相碳微珠和金屬氧化物電解質LiPF6的烷基碳酸酯搭配高分子材料乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸酯（PC）和低粘度二乙基碳酸酯（DEC）等隔膜聚烯微多孔膜PE、PP或它們的復合膜，PP/PE/PP三層隔膜外殼金屬鋼、鋁鋰離子電池主要組分常見材料動力電池安全性分析本質安全性：化學體系重要組分常見材料材料實31動力電池安全性分析本質安全性：化學體系熱失控發(fā)生時，各種材料相繼發(fā)生熱化學反應，放出大量的熱量，形成鏈式反應效應，使得電池體系內(nèi)部溫度不可逆快速升高；鏈式反應過程中，電解液氣化及副反應產(chǎn)氣造成電池體系內(nèi)壓力升高，電池噴閥破裂后，可燃氣體被點燃發(fā)生燃燒反應；單體電池的熱失控特性表現(xiàn)為其組成材料反應熱特性的疊加。動力電池安全性分析本質安全性：化學體系熱失控發(fā)生時，各種材料32動力電池安全性分析本質安全性：化學體系材料可燃屬性：組成鋰離子電池的主要材料可燃；電芯能量密度：鋰電池的高能量密度，一旦內(nèi)部失效短路，內(nèi)部儲存的電能迅速轉化為熱能，可以把電池材料加熱到燃點以上；正極材料分解：三元正極材料或鈷酸鋰，電極材料形成的高溫會分解釋放氧原子，進而氧化集流體金屬箔材（銅箔和鋁箔），燃燒釋放很高熱量；電芯失效放熱，電極材料燃燒，正極材料分解導致劇烈燃燒/爆炸，鋰電池失效三部曲，環(huán)環(huán)相扣，鏈式反應（磷酸鐵鋰沒有第三步）結論：鋰電池從化學體系的本質上不安全動力電池安全性分析本質安全性：化學體系材料可燃屬性：組成鋰離33動力電池安全性分析鋰離子18650電芯安全特性分析：鋰離子18650電芯外表尺寸：直徑18.0mm，高度65.0mm。

鋰離子18650電芯結構特點：

正極：頂部原點；

負極：殼體；

塑料膜：每個18650電芯都帶一個包裝塑料膜，起絕緣作用；

鋰離子18650電芯安全特點：

電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；

隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，

引起火災；

外殼體：鋼殼，做為負極使用；

當多節(jié)串聯(lián)使用時，遇到碰撞，可引起殼體短路，引起火災；

在劇烈碰撞下，電解液泄漏遇明火會燃燒。動力電池安全性分析鋰離子18650電芯安全特性分析：鋰離子134動力電池安全性分析鋰離子鋼（鋁）殼電芯安全特性分析：正極，負極與殼體有電壓差，殼體具有第三極性；在充放電過程中正極，負極與殼體有電壓差變化；

鋰離子鋼殼電芯結構特點：殼體：與正極，負極形成第三極性，有電壓差；外加塑料套：每個鋼殼電芯都帶一個塑料套，起絕緣作用；鋰離子鋼殼電芯安全特點：電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，引起火災；外殼體為鋼（鋁）殼，鋼（鋁）殼表面帶第三級性：

在充放電過程中，正負極與鋼（鋁）殼有電壓差，壓差，充電過程的電壓差與放電的電壓差電壓值有所不同；電壓差的產(chǎn)生是通過電解液作為導體傳輸?shù)秸摌O耳上；當多節(jié)串聯(lián)使用時，在劇烈碰撞下，

殼體可能會短路引起火災；

電解液泄漏遇明火會燃燒。動力電池安全性分析鋰離子鋼（鋁）殼電芯安全特性分析：正極，負35動力電池安全性分析鋰離子塑殼電芯安全特性分析：電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，

引起火災；

外殼體：塑殼，具有極高的絕緣性能；在劇烈碰撞下：電解液泄漏遇明火會燃燒，引起火災。動力電池安全性分析鋰離子塑殼電芯安全特性分析：電解液：屬于有36動力電池安全性分析鋰離子液態(tài)軟包電芯安全特性分析：

鋰離子液態(tài)軟包電芯安全特點：

電解液：屬于有機可燃物，在一定溫度下會燃燒，引起火災；

在電解液泄漏時，見火即著；

隔膜：在一定溫度（大于160度）下會收縮，造成正負極短路，

引起火災；

外殼體：塑料軟包，具有極高絕緣性能；

在劇烈碰撞下：電解液泄漏遇明火會燃燒，引起火災。動力電池安全性分析鋰離子液態(tài)軟包電芯安全特性分析：37動力電池安全性分析測試安全性：各種測試和產(chǎn)品認證的安全性，標準是使用條件和極端條件的安全表現(xiàn)，只能模擬，驗證的是設計的合理性，也僅僅是設計的合理性（化學體系和物理結構）；使用安全性：正常使用過程中的事故幾率，由制造缺陷（設計到位但沒有做到但又無法全部檢出）和使用壽命（到了生命周期的末端要出問題了）決定；設計可以很合理，制造缺陷和壽命末端的安全風險，無法徹底消除。缺陷發(fā)生的必然性，加上化學體系本質上的不安全，導致起火/爆炸具有必然性?？梢栽O想汽車的例子，碰撞試驗，制造缺陷，老化風險，高速+汽油電芯安全性：真的有辦法不出事兒？動力電池安全性分析測試安全性：各種測試和產(chǎn)品認證的安全性，標3801動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標題04請在此添加標題01動力電池安全性分析02動力電池安全性設計03請在此添加標39動力電池安全性設計模組安全設計原則：1、良好的設計，確保不要發(fā)生事故;2、如果不行，發(fā)生事故了，最好能提前預警，給人以反應時間;3、故障已經(jīng)發(fā)生，則設計的目標就變成阻止事故過快蔓延。--------------------------------------------提前預防

---------------發(fā)生后及時監(jiān)控動力電池安全性設計模組安全設計原則：1、良好的設計，確保不要40動力電池安全性設計電解液為有機體，易燃物；

措施：防止電解液外泄漏，與電火花隔離；隔膜對溫度比較敏感，超過160度即可能使正負極短路；

措施：電池溫度控制，對電池進行熱管理；電池溫度控制在0-45度之間。鋰離子在遇到水汽時會即刻著火；

措施：采用封閉措施，或注入惰性氣體與水汽隔離；充放電安全性要求

電芯過充或過放會引起火災；

措施：在充放電過程中進行嚴格充放電管理。BMS要可靠的發(fā)揮管控作用。從電芯層考慮安全性:動力電池安全性設計電解液為有機體，易燃物；從電芯層考慮安全性41動力電池安全性設計從模組層考慮安全性:電氣性能：充放電的安全性設計；安全絕緣：爬電絕緣距離的安全性設計；

電芯串并聯(lián)結構的安全性設計；溫度控制：對電芯模組溫度一致性設計和熱失控設計；

在結構上考慮熱失控的安全性設計；IP防護等級：滿足整車要求的IP防護等級設計；異常碰撞：碰撞后的殼體防短路設計，絕緣防護層設計。動力電池安全性設計從模組層考慮安全性:電氣性能：充放電的安全42電池模組安全設計電池模塊的設計需要滿足一定的安全、機械和環(huán)境的要求，特別是安全性能，這些要求一方面根據(jù)外部的法規(guī)要求，如《GB/T31485-2015電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》：安全性試驗電氣結構環(huán)境人員踩踏人員端坐模組主正主負短路內(nèi)部最小并聯(lián)單元短路采樣線纜短路CMU內(nèi)接口短路模組滴灌模組全泡模組半泡（側浸）1過放電2過充電3短路4海水浸泡擠壓模組承壓跌落模擬產(chǎn)線跌落模擬其他濫用跌落加熱高溫存儲溫度循環(huán)熱沖擊凌霜凌霜機械沖擊振動試驗針刺電池模組的安全性試驗：電池模組安全設計電池模塊的設計需要滿足一定的安全、機械和環(huán)境43動力電池安全性設計熱管理系統(tǒng)設計：模組下邊冷卻模組側邊冷卻電芯之間冷卻動力電池安全性設計熱管理系統(tǒng)設計：模組下邊冷卻模組側邊冷卻電44動力電池安全性設計阻止熱擴散設計：1、優(yōu)化電芯設計電芯內(nèi)部增加阻燃材料，或者抑制化學反應的材料2、隔熱設計

電芯與電芯之間的隔熱的設計，包括電芯與外界的一些輻射放熱、對流放熱等等，可以在電芯中間放一些隔熱材料3、改善熱傳播放一些PCM材料改善一個熱傳播的情況動力電池安全性設計阻止熱擴散設計：1、優(yōu)化電芯設計45動力電池安全性設計1.模組的高壓連接外短路模組的短路危害方式可分為兩種：

(1)模組的短時間的外短路，在每個Cell的內(nèi)部設計一個Fuse(國外有針對每個電芯焊接一個Fuse的設計，國內(nèi)也有針對每個電芯配一個貼片F(xiàn)use的設計，具體形式可以有很多種)，在短路瞬間，斷開電流回路,起到短路保護的作用。(也有采用PTC進行保護的方案，溫度升高時電芯電阻陡增，從而限制大的短路電流。)(2)模組長時間的短路，上面我們已經(jīng)提到，通過電芯的fuse，當模組短路時，可以斷開回路，是否意味著pack系統(tǒng)因為電流回路的斷開就安全呢?實際上并不是這樣的。這一點容易被忽視掉。另外一種是電芯外部增加fuse的設計方案，比如在模組的busbar上設計薄弱的過流界面。模組短路時，busbar會熔斷，從而起到短路斷開功能。這樣設計有一個優(yōu)點：短路斷開時，電芯不會有反向電壓。同樣的，在pack系統(tǒng)中，該反向電壓會比較高，busbar熔斷常伴隨著拉弧等安全問題短路設計：動力電池安全性設計1.模組的