由于汽車消耗大量電力，因此只有具有高功率密度的電池技術(shù)才是可取的，而且由于汽車需要每天使用，因此電池必須是可充電的。然而，它們更大的儲能能力（由于使用了活性金屬）意味著它們在發(fā)生故障時可能更具破壞性。

在發(fā)生故障時，鋰電池會釋放出大量氫氣，內(nèi)部短路引起的高溫會點(diǎn)燃?xì)錃?，從而有效地產(chǎn)生火焰噴射器。由于汽車有因碰撞而損壞的風(fēng)險(xiǎn)，因此電池必須包含多種安全機(jī)制以確保電池在任何情況下都不會著火。

2013 年通用汽車為聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會所做的演示文稿中列出的每個電動汽車系統(tǒng)級別的“安全策略”

EV測試參數(shù)

與任何工程項(xiàng)目一樣，步是始終了解您的產(chǎn)品預(yù)期生存的環(huán)境。

汽車行業(yè)遠(yuǎn)非寬容，那么在電池方面需要考慮哪些因素？

機(jī)械的

由于車輪的不斷運(yùn)動以及車輛可能接觸的不平坦表面，機(jī)械應(yīng)力和影響在汽車行業(yè)中非常深遠(yuǎn)。因此，電池系統(tǒng)必須能夠長時間承受這些劇烈振動。車輛碰撞也是一個真正的威脅，任何經(jīng)歷過此類事件的電池系統(tǒng)都必須能夠幸免于難或優(yōu)雅地崩潰。對電池系統(tǒng)施加的任何沖擊或壓力都不會引起火災(zāi)或泄漏爆炸性氣體，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

溫度

雖然電動汽車沒有發(fā)動機(jī)，但從電池汲取的大電流會導(dǎo)致溫度升高。然而，根據(jù)車輛的使用地點(diǎn)，這些電池也有望在極低的溫度下存活。但溫度波動也可能每天發(fā)生，寒冷的夜晚和炎熱的天氣可能會看到需要考慮的頻繁熱應(yīng)力。如果車輛被留在陽光下而不使用，那么設(shè)計(jì)師可能需要考慮是否需要永不脫離的自動冷卻系統(tǒng)。

電氣

在正常情況下，設(shè)計(jì)人員將能夠確定從電池到電機(jī)的電流消耗，從而確定電纜尺寸和保險(xiǎn)絲設(shè)置。然而，需要考慮許多其他可能對電池產(chǎn)生嚴(yán)重影響的電氣因素。其一，充電和放電期間電池電壓的變化率會導(dǎo)致過熱。另一個需要考慮的因素是電網(wǎng)故障期間主電源的電壓尖峰，這可能會對電池系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p壞。

合規(guī)性測試類型

監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定了許多電動汽車標(biāo)準(zhǔn)。ISO已發(fā)布 40 多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋從單個組件級別一直到 V2X 協(xié)議的安全性。UL（保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室）是另一個制定電池測試成文規(guī)則的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，包括UL 2580，它關(guān)注電動汽車電池的安全，并規(guī)定了這些電池必須如何承受廣泛濫用的要求。

雖然有很多標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)，但為電池安全設(shè)計(jì)的測試都集中在確保 EV 電池能夠承受可能導(dǎo)致安全問題的各種環(huán)境和條件。

這些條件包括：

標(biāo)準(zhǔn)熱測試——在不同溫度下的存儲等。

熱濫用——承受突然的高溫等。

熱冷卻損失——承受冷卻不足

機(jī)械振動——承受車輛振動

機(jī)械沖擊——承受突然的沖擊

機(jī)械沖擊和擠壓——測量電池如何應(yīng)對碰撞中的擠壓

機(jī)械穿透——耐受被穿透（即短路電池）

電氣短路– 手柄短路

電氣過度充電– 過度充電不會對電池造成損壞或?qū)е鹿收?/p>

電力放電——確定快速放電是否會通過氣體積聚等造成損壞。

EMC 敏感性– 耐受 EM 干擾源

高壓保護(hù)——防止突如其來的高壓

電氣關(guān)閉完整性——確保關(guān)閉分離器正常工作

電不平衡充電——確保電池在不平衡充電期間是安全的

環(huán)境——生存海拔高度、濕氣、濕氣和火

浸水– 確保電池在浸水期間保持安全

結(jié)論

標(biāo)準(zhǔn)已到位，以確保設(shè)計(jì)不僅使用通用的兼容硬件和軟件解決方案，而且確保它們滿足安全級別。與發(fā)動機(jī)/燃料系統(tǒng)相比，電池系統(tǒng)可以說更容易出現(xiàn)故障和損壞，因?yàn)樗鼈儗_擊、振動、溫度波動和穿透非常敏感。因此，在合并電池系統(tǒng)時必須遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以確保它們即使在惡劣的情況下也能保持安全。