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基于失效模式的动力电池安全性测试
研究动力电池系统的失效模式对提高电池寿命、电动车辆的安全性和可靠性、降低电动车使用成本有至关重要的意义。
从失效模式出发来谈论动力电池的安全测试，主要考虑动力电池在实际的使用过程中，在实车工况下，会发生各类问题。
典型的失效模式
充电相关
充电桩起火、控制策略不当、系统不匹配
碰撞相关
X方向变形、Y方向变形、托底导致变形、
热扩散
制造缺陷、材料缺陷、装配不良、使用中的损伤
防护失效
泡水、淋雨、水汽进入
充电安全失效模式涉及多维度、全寿命周期、不同使用环境。
典型失效模式——充电相关
1) 电池老化过程带来的一致性离散会导致部分单体与充电工况匹配性下降，出现轻度过充问题
2) 电池频繁快充会加速电池内部老化，增加热安全风险
动力电池充电特性测评体系
典型失效模式-碰撞相关
1）碰撞
正面或者后碰撞引发系统X方向变形
Front or rear collision causes thesystem to deform in the X direction
• 侧面碰撞引发系统Y方向变形
Side collision causes system deform in the Y direction
2) 托底
车辆托底引发系统底部变形
Bottom deformation of thesystem
3) 下落
起伏路面对车辆底部的电池包产生Z方向和X方向复合的冲击
典型失效模式-防护失效
初始IP防护设计不佳，液体或者水雾进入电池包内；
导电介质引发外部短路和水电解，进而导致产生高温电弧，引发起火；
典型失效模式-热安全相关
热安全测试-热失控热扩散
电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5min， 应提供一个热事件报警信号(服务于整车热事件报警， 提醒乘员疏散) 。如果热扩散不会产生导致车辆乘员危险的情况，则认为该要求得到满足。
整理自：直播课《动力电池安全性测试技术》
讲师：中汽中心动力电池领域首席专家，技术总监 马天翼
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