動力鋰離子電池4種Pack系統集成失效模式介紹

隨著電動車的快速發展，要怎么樣處理電動車所帶來的安全問題，又成為汽車行業新的話題和難點。動力鋰離子電池系統作為電動車的動力來源（或動力來源之一），其安全性和可靠性已成為公眾最為關注的焦點。

研究動力鋰離子電池系統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緊要的意義。本文從動力鋰離子電池系統外在表現失效模式探索和后果進行分解并提出相應解決措施。在動力鋰離子電池系統設計時考慮各種失效模式以提高動力鋰離子電池安全性。

動力鋰離子電池系統通常由電芯、電池管理系統、Pack系統含功能元器件、線束、結構件等相關組建構成。動力鋰離子電池系統失效模式，可以分為三種不同層級的失效模式，即電芯失效模式、電池管理系統失效模式、Pack系統集成失效模式。

Pack系統集成失效模式

1、匯流排的失效：

倘若是螺栓連接，在后期使用過程中，螺栓氧化脫落或振動導致螺栓松了都會導致導體連接處出現大量的熱，極端情況下會導致動力鋰離子電池著火。因此絕大部分動力鋰離子電池系統加工廠家在Pack設計時電芯與電芯連接或模塊與模塊連接處采用激光焊接，或在連接處新增溫度傳感器通過測試的手段戒備匯流排的失效。

2、動力鋰離子電池系統主回路連接器失效：

動力鋰離子電池系統高壓線通過連接器與外部高壓系統相連。連接器性能不可靠，在振動下發生虛接，出現高溫燒蝕連接器。一般來說連接器溫度超過90度就會發生連接失效。因此在系統設計時連接器要新增高壓互鎖功能，或在連接器附進加溫度傳感器，時刻監測連接器的溫度以戒備連接器的失效。

3、高壓接觸器粘黏：

接觸器有一定次數的帶載斷開，大部分接觸器在大電流帶載閉合時燒蝕。在系統設計一般采用雙繼電器辦法，按照先后順序閉合控制以戒備高壓接觸器粘黏。

4、熔斷器過流保護失效：

高壓系統部件中的熔斷器的選型匹配，梯度先斷哪一個后斷哪一個要綜合考慮。振動或外部受到碰撞擠壓導致動力鋰離子電池發生形變，密封失效，IP等級降低，因此在系統設計時要考率電池箱結構的碰撞防護。

依據以上動力鋰離子電池系統的各種失效模式，科研人員和電池廠商要通過不斷改進工藝和技術提高鋰電池電芯的安全性，BMS系統廠商要充足知道電池的性能，基于動力鋰離子電池的安全設計原則，設計出安全可靠的電池系統，同時正確的使用是保障電池安全性的最終屏障。使用者要正確使用動力鋰離子電池系統，杜絕機械濫用、熱濫用和電濫用，切實提高電動車的安全性和可靠性。

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