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燃氫氣，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險，因此電池必須包含多種安全機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)

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

汽車行業(yè)遠非寬容，那么在電池方面需要考慮哪些因素？

機械的

由于車輪的不斷運動以及車輛可能接觸的不平坦表面，機械應力和影響在汽車行業(yè)中非常深遠。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或泄漏爆炸性氣體，這一點至關重要。

溫度

雖然電動汽車沒有發(fā)動機，但從電池汲取的大電流會導致溫度升高。然而，根據(jù)車輛的使用地點，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力。如果車輛被留在陽光下而不使用，那么設計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，設計人員將能夠確定從電池到電機的電流消耗，從而確定電纜尺寸和保險絲設置。然而，需要考慮許多其他可能對電池產(chǎn)生嚴重影響的電氣因素。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)造成嚴重損壞。

合規(guī)性測試類型

監(jiān)管機構制定了許多電動汽車標準。ISO已發(fā)布 40 多項標準，涵蓋從單個組件級別一直到 V2X 協(xié)議的安全性。UL（保險商實驗室）是另一個制定電池測試成文規(guī)則的監(jiān)管機構，包括UL 2580，它關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。

雖然有很多標準和監(jiān)管機構，但為電池安全設計的測試都集中在確保 EV 電池能夠承受可能導致安全問題的各種環(huán)境和條件。

這些條件包括：

標準熱測試——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

機械振動——承受車輛振動

機械沖擊——承受突然的沖擊

機械沖擊和擠壓——測量電池如何應對碰撞中的擠壓

機械穿透——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導致故障

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——防止突如其來的高壓

電氣關閉完整性——確保關閉分離器正常工作

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

結論

標準已到位，以確保設計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/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，因為它們對沖擊、振動、溫度波動和穿透非常敏感。因此，在合并電池系統(tǒng)時必須遵循嚴格的標準，以確保它們即使在惡劣的情況下也能保持安全。