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因为后面会谈到很多的实验，设计，工艺，检验标准等等，这些都绕不开安全这个题目，索性拿到这里先讲一讲，给后面的话做一个铺垫。 首先说锂离子动力电池系统，它是一个产品，用来替代发动机的替代品。那么必须要满足使用性能，这个常常用续航里程，使用寿命相应的也有很多实验来对应。但是使用性能远远不如安全性能来的重要，也就是说，安全是作为首要考虑因素，来决定产品是否能适应市场，造福大众。更直白一点说，谁愿意用核能作为汽车动力呢，目前条件下，满足不了啊。那么从小到大，我们来考虑一下，这个问题。 先说电芯，以磷酸铁锂材料的电芯考量。电芯的设计上，首先是材料，材料对应着BMS放电的阈值，放到多少电要截止，充到多少电要截止。这个是外特性的一环，通过BMS进行控制的。然后电池本身在结构设计上，会有安全阀，类似于防爆阀一样的东西。就是电池内部压力过大，打开阀门，释放压力。原理可以参考一下之前说过的电池热失控的部分。电解液，隔膜也都有相应的设计安全空间，主要是体现在温度上。 模组，这里的安全防护，就很多了。首先讲一下两个概念，主动安全防护，被动安全防护。主动安全防护，就是我检测到了异常采取主动措施，在问题还没爆发前，把风险解决到最低。这里有两个东西，一个是内置灭火器，一个是BMS报警。灭火器是手段，BMS报警是大脑，它根据界定的阈值来判断是否启动灭火器，通过CAN与整车通讯，确定是否断电。被动安全防护，就是系统还没检测到异常，但是异常已经产生了，不明显，或者已经产生异常了，怎么把损失降低。这个概念，我的理解就是隔离，我产生了问题，不能骚扰到其他人。一个电池出了问题，不能影响到其他电池。这个思路引导之下的设计，就是在电芯与电芯支架增加隔热材料，减少热失控造成的影响。模组，这里还要提到一些常用的词，电安全，防腐蚀，导热绝热，机械强度。我们一个一个说。 机械强度：很多设计试把电芯作为受保护对象，根据串并，进行锁紧固定，大部分也还是把电芯固定在盒子里，盒子固定在箱体里面。这里，有一个想法， 电芯如果不能做100%的机械强度结构件，作为50%呢？这样岂不是既能减少辅材用量，又能增加能量密度?为什么不能尝试一下呢。 电安全：通常模组的部件，除了导流部分都要求绝缘过V0级，这里是有必要的。因为有些电池，外壳是带电的。也都能做到。而且部分设计，还会增加绝缘片。 防腐蚀：这里的防腐蚀倒不是简单的，酸，盐腐蚀。这个腐蚀是一个综合考虑的因素，我是这样看的，首先它要防电解液腐蚀，不漏液是正常的，也是必须的，谁能知道电芯出厂会不会残留电解液呢。其次，在密闭的电池箱内部，温度，湿度，形成一个高温高湿的环境，这里的防腐蚀，就很容易理解了。 导热绝热：好尴尬，意义相反的两个词竟然放到了一起。导热，锂离子动力电池系统有一个很时髦的词汇，叫做热管理，也有一个很时髦的职位叫做热管理工程师，也有一个专业词汇叫CFD仿真。那么这就是导热绝热放到一起的原因，电池包要做到温度均衡，怎么做，那就要导热，要做到被动安全防护，怎么做就是要绝热。当然什么部位导热 ，什么部位绝热，就要认真确定下。 螺栓：这个问题很重要，现在很多设计都是用螺栓固定汇流排，作为模组相互之间的连接。怎么保证螺栓的紧固性，首先是核算好预紧力，其次是作业的时候，要做二次扭紧。再经过振动实验的验证。以前遇到一个问题，就是螺栓退扭，有被紧固件材质较软，有的是因为固定的结合面问题，很复杂的一个东西，简单，然而并不一定就能做好。 书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 |
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