电动汽车动力电池安全问题

⑴ 电动汽车动力电池系统中，主要发生的故障有哪些

在全球节能减排的压力下，近几年新能源汽车得到了飞速的发展，电动车产品越来越丰富，智能化水平越来越高，动力电池的容量和续航能力也在快速提升。然而摆在我们面前的动力电池安全性问题却始终没有太明显的改善，数据统计表明，动力电池故障依旧是导致电动汽车事故的主要原因之一，由于动力电池故障引发的车辆自燃也具有相当大的危害性。那么 今天就让我们一起来看看电动汽车动力电池系统中，主要发生的故障有哪些？

3.动力电池系统故障

电动汽车中高压系统的功能是确保整车系统动力电能的传输，并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压故障等，是确保整车设备和人员安全的首要任务，也是电动汽车产业化的关键技术之一。电动汽车的主要部件——动力电池系统属于高压部件，其设计的好坏直接影响着整车安全性及可靠性。在动力电池系统中，从故障发生的部位看，分为传感器故障、执行器故障（接触器故障）和部件故障（电芯故障）等，动力电池系统故障诊断及处理十分必要。

⑵ 新能源车为什么自燃事故频发

自燃的原因有很多，比如电池部件的老化，外部的碰撞，还有高温天气和电池的热失控以及高负荷等等，都会引发能源车自燃。然而在能源车中，有60%的能源车是因为电池本身的热失控导致的。

电池之所以会出现热失控，是因为电芯中发生了不可控的剧烈放热反应，也就是电池的温度不停的升高，最终因为温度过高导致电池爆炸，最终导致了能源车的自燃。

同时，最好不要立即充电，也不要选择快充，可以在不使用的情况下慢充，等到充满之后就可以使用了，这样不仅可以保护电池，也能够防止能源车自燃。能源车虽说充电比较麻烦，但是对于现如今的社会来说，能源车是一个新的趋势，未来也是很普及的。

⑶ 电动车锂电池是不是真的非常不安全

电动车的锂电池还是蛮安全的，只要产品合格，问题应该不大。

电动车，即电力驱动车，又名电驱车。电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

⑷ 屡屡着火！新能源电动车事故频发的问题到底是什么

首先是因为热诱因导致的新能源出现事故。所谓热诱因，说白了就是外部温度过高，或者内部电池散热不良，然后发生自燃。这个原因比较容易理解。比如电池管理系统有问题，电池温度控制芯片故障。失控，进而导致更多的热量产生，形成恶性循环，最终发生自燃。当电芯温度达到135℃时，隔膜开始熔化，电压下降；电池电压在150°C时迅速下降；当温度达到245℃时，隔膜完全塌陷，电池会着火爆炸。

要知道与主流车企相比，新能源在新能源汽车领域的技术积累和产品把控能力还存在较大差距。尽管经过多年的国家政策，市场已经繁荣，但很多厂商在终端产品实施时，并不会为市场带来更可靠、更实用的产品。作为新能源汽车，无论是混合动力汽车还是纯电动汽车，车企都需要经过多年的技术公关和深入的市场调研，推出相关产品才能赢得市场认可。

⑸ 新能源汽车电池寿命到了到底怎么办

新能源汽车电池寿命到了到底怎么办

新能源汽车电池寿命到了到底怎么办，新能源汽车是近几年研发出来的一种车型，比起传统的燃油汽车来说对环境的保护要好很多，下面分享新能源汽车电池寿命到了到底怎么办。

新能源汽车电池寿命到了到底怎么办1

无论是混动还是电动的新能源汽车，其体内都会有一样必不可少的重要器官——动力电池，寿命到了就该更换电池，但是废弃的电池要怎么？相比于燃油汽车，动力电池可以说是一件耗材，因为它的使用寿命肯定比车身其他部件要短。

就像一台手机电池的使用寿命，一年后电池总是比新买的时候要费电很多。一般来说，动力电池的容量低于80%就不能再用在新能源汽车上。因此大部分电动汽车的使用寿命在5年左右！

1块20克重的手机电池可使1平方公里土地污染50年左右，那么，1块重以吨计的电动汽车动力电池会造成怎样的污染?

我国电动汽车动力电池淘汰高峰期即将到来，大约在5年以后就将出现大量换电需求，届时我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万到17万吨。

那么问题来了，这么多废旧电池应该怎么办呢？

1、报废电池再利用，难难难

像南孚电池广告“玩具用完，遥控器接着用”，说明了电池其实可以循环再用的。其实汽车用的动力电池也一样，报废后除了化学活性下降之外，电池内部的化学成分并没有改变，只是充放电性能已不能满足车辆的动力需求了，但是可以使用在比汽车动能更低的产品上。例如德国：把报废电池集中起来作为发电站的后备电源，其实就是充当电站发电量不足时的移动电源。但是需要同型号的电池才可以使用。

2、报废电池回收，只有锂电值点钱！

目前的动力电池种类就这几样：铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池以及各种锂电池，电瓶车常用的铅酸电池回收相对较容易，撬开废电池盖，倒掉酸液，把最值钱的铅板拿出来就能卖钱了，谈不上什么回收，而镍电池含有重金属，会污染环境所以不好处理，只有能量密度大的锂电池比较有回收价值。而中国对铅酸电池从2016年1月1日起征收4%消费税，这将加速锂电池取代铅酸电池的步伐。

目前由于处理电池复杂成本投入高因此都不愿意做

如在对废锂电池的处理上，首先要对其进行预处理，包括放电、拆解、粉碎、分选；拆解之后的塑料以及铁外壳可以回收；然后再对电极材料进行碱浸出、酸浸出，多种程序之后然后再进行萃取

目前我国动力电池研究主要还是集中在提高其安全性能及使用寿命方面，而对于回收利用环节是相当少的，甚至是严重脱节的。随着电动车需求全面攀升，到2017年锂电将会供不应求，所以国内专家呼吁应该及早的研究动力电池回收以及再利用的问题，成立专门的回收机构，应该由政府出面大力支持研究项目。

新能源汽车电池寿命到了到底怎么办2

我们也都知道，作为新能源汽车动力的来源，其电池一般都是锂电池，但又为了保证新能源汽车的续航时间，一般像三元锂电池组就是新能源车辆的首选。而根据官方给出的数据，这种电池的循环次数可高达1200次以上，同时像我们家用电动汽车年充电次数在150次左右，这样一换算也就是意味着这三元锂电池组的寿命在8年左右，同理也就意味着车主每8年是需要更换一次电池的。

而这个8年也只是一个理想上的推算，在实际生活中车辆的电池肯定会跟车主们的驾驶习惯、路况的不同有所变化。因此每辆车电池的使用也都是会有所差异的，而超过这个定值时，一些车主也就明显能感觉到自己车辆的续航能力不如以前了。那我们在日常的使用车辆中又该如果去保养电池组呢？

其实对于电池来说，它内部的储电是有容量的，所以像直接充一天电的情况就很容易导致电池组发热，甚至还会出现放电的情况，从而降低电池组的使用寿命。所以当我们在驾驶新能源汽车时，就应该制定一个定期检查车辆的计划，这样也能更加方面车主对于车辆的了解。

最后在更换电池费用这块，因为每家车企所使用的电池都是不同的，但它们的保质期也就会不同了。像一些厂家电池的质保期是8年，还有一些则是年，这样不同条件的'电池都需要车主在更换前有一个了解！若是在保质期外，更换一次电池组的花费也高达几万元！

新能源汽车电池寿命到了到底怎么办3

保护环境是我们一直以来所提倡的，为了节能减排，发展低碳经济，我国开始推动新能源汽车产业的发展。新能源汽车和别的汽车不一样，别的汽车是采用燃油作为动力来源，而新能源汽车采用清洁能源作为动力装置，减少了二氧化碳等气体的排放。因此新能源汽车的一大优点就是环保，用车成本更经济。

但是它还有一大缺点就是续航里程较短，因为新能源汽车电池的蓄电量有限。因此我们要好好养护新能源汽车的电池。

1、 及时充电

新能源汽车电池的使用寿命一般在六到十年，和驾驶员的日常驾驶习惯等因素有着很大的关系。在电池即将没电时，我们要及时充电。一般汽车油表灯亮了以后油箱内差不多还有10L油，可以立马去加油站加油。而新能源汽车电池如果没电了不及时充电，电池亏电时硫酸会氧化，导致充电不足，时间久了也会电池容量会下降。

2、 把握充电时间

很多人给手机充电的时候喜欢充一夜，早上醒来正好电充满。其实这样充电是不对的，会损害手机电池，时间久了，手机电量会越来越不耐用。新能源汽车充电也是如此，由于因为新能源汽车充电时间比较长，差不多要8个小时甚至更长的时间，因此很多车主就会把新能源汽车放在那边一直充电，直到充满为止。但是物极必反，新能源汽车电池过度充电会导致电瓶发热，影响电瓶寿命。因此我们要把握好充电时间，电充满以后就可以拔掉了。

3、 保护好充电器

新能源汽车充电器是非常重要的，如果充电器坏了，汽车还怎么充电呢。因此我们要保持充电器的通风，不要让充电器沾水，否则会影响充电器的寿命，而且在充电的时候还会损害电池。

四、定期检查电池

除了以上几点，还有最重要的一点就是定期检查。我们一定要定期检查各处电器，保证不进水，没用灰尘。如果新能源汽车的续行里程突然大幅度下降，那么电池组中肯定有一块电池有问题了，这时候我们一定要及时送去4S店维修。

⑹ 电动车的锂电池是不是真的非常不安全

电动车电池爆炸的新闻我们经常听到，这时就会有人说锂电池无疑是一个移动的炸弹，大家都认为锂电池是电动车电池爆炸的根本原因。笔者前几天也写过文章讨论铅酸电池与锂电池哪个更适合使用铅酸电池与锂电池哪个好 电动车这样选电瓶就对了，所以的留言也有很多人说锂电是爆炸的主要原因，其实电动车电池爆炸的真实原因不是锂电，那是什么原因呢？下面我们慢慢与大家一起讨论。

一、电动车电池爆炸多为锂电池

电动车电池爆炸不但使自己的财产受到损失，同时还可能会造成他人的生命财产的不安全，同时众多的电动车电池爆炸新闻中几乎都是锂电池，所以很从人认为锂电池不安全，真是这样的情况吗？

理论与实际都可以看出锂电池的稳定性的确比铅酸电池差，锂电池的化学反应速度要比铅酸电池速度快， 但是我们只要正确的使用锂电池，发出爆炸的可能性是非常小的，比如电动汽车使用的大部分是锂电池，发生爆炸的为什么都是使用锂电池比例小的电动自行车而非电动汽车呢？之所以出现新闻中的爆炸信息，可以说绝大部分事故是人为造成的，而并非完全是锂电池的原因。

二、锂电池爆炸的原因

其实锂电池发生事故的时候，绝大部分是由于下面这两种情况导致的。

1、过充：虽然说现在的新购买的电动车都有过充保护，但是一些不符合新国标的超标电动车，他们的电动车没有过充保护，在充电的时候，如果忘记拔下电源，出现长时间的过充，就有可能出现锂电池不稳定，甚至出现严重的爆炸事故。

2、混用充电器：有的家庭不只有一辆电动车，在充电的时候没有看清，随便拿一个就直接进行充电，由于铅酸电池与锂电池的充电器电流、电压都是不一样的，所以当使用高电源的铅酸电池充电器给锂电池充电的话，就会很容易出现电流过大，造成事故的发生。

三、杜绝锂电池爆炸事故的产生

每一个事故都会造成生产财产的损失，为了杜绝出现这种事故，我们需要在日常生活中时刻注意，从我做起，从根本抓起防止事故的发生。

1、拒绝非国际电动车：现在市场上还有大量的非国际电动车存在，正是由于这些非国际电动车的质量不合适，生产不合法，为事故埋下了隐患，如果使用国际电动车，各项保护功能齐全，可以说几乎没有任何风险存在。

2、不私自改装电动车：有时候为了增加续航里程，有时候为了增加时速，出于种种原因，很多人会选择使用改装电动车，其实这些改装车有很大的安全隐患，在电动车电机、电池、控制器不完全匹配的情况下，就有可能会出现种种的安全问题。所以我们要购买国际车，而不要私自改装电动车。

3、使用原装充电器：我们知道锂电池出问题的主要原因就是过充，没有使用原装充电器，不但会影响电动车电池的寿命，同时还会引起电池事故。所以我们一定要使用锂电带的原装充电器，只有匹配的电压、电流与充电保护才能够保护电池的安全。

总结：

电动车电池出现爆炸时大部分是锂电池，但锂电池并不是出现事故的根本原因，我们只有正确的，合理的使用锂电池，才会避免出现爆炸等事故的发生，所以我们在使用锂电池的时候，一定要注意充电时不要过充，同时使用标配充电器，这样就可以大大的减少事故的发生。

⑺ 「科普」新能源车动力电池安全风险与应对方法

1、新能源车电安全引人担忧

近年来伴随新能源车市场的火爆， 社会 上已发生多起新能源车起火事故，电池安全渐渐成为了新能源电动 汽车 最重要的议题之一，也是各方关注的焦点。新能源 汽车 国家大数据联盟在2019年08月发布的《新能源 汽车 国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示：2019年5月起3个月之内共发现79起安全事故，涉及96台车，情况很严重。已查明着火原因主要是电池自燃、车辆碰撞、车辆浸水、车辆不合理使用问题，它们导致了锂离子热失控。事故车辆中磷酸铁锂电池占比7%左右、三元锂离电池占比86%左右，剩余车辆电池不明。

图1 电动 汽车 起火相关案例

基于此，针对电动 汽车 的法规升级越加频繁，要求也越来越高。国标GB30381-2020《电动 汽车 用动力蓄电池安全要求》加入了电池热失控预警要求，要求车辆在热失控导致乘员舱发生危险前5min发出提示信息提示人员安全撤离，对热失控的检测以及蔓延抑制提出了紧迫而具体的要求。C-NCAP在2021年也引入了柱碰测试法规，国外机构Tesla、三洋、三星等在2014年前就电池热失控领域开展了大量研究，Tesla已申请60多份相关专利；国内机构如CATL、清华大学近几年均成立专门的技术团队研究电池安全特性；以清华大学为例，其热失控方面部分研究成果已用于宝马、戴姆勒、三星、长安、CATL等合作项目。

图2 电动 汽车 中涉及电池安全的相关标准

由于法规的升级和树立 汽车 品牌形象需要，目前国内越来越多的主机厂生产的新能源电动车也开始考虑了绝缘安全防护，如基本绝缘、外壳防护、漏电监测、手动断开等安全防护措施；除此之外，在新能源 汽车 安全开发过程中，GB 以及NCAP 工况只是基本的考核要求，为实现真正的新能源 汽车 的安全性，减小消费者对新能源车不安全的误区，我们需考虑更多的实际交通道路事故中所出现的碰撞工况，在所有测试工况下避免高压电防护失效导致的高压伤害。

图3 新能源车型电安全开发考核工况

2、动力电池简介

从系统的角度来说，电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。对于我们比较熟悉的化学电池，则是按正负极材料进行分类，有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等车辆比较常用的动力电池。铅酸电池技术成熟、价格便宜，但其污染严重，比能量低，一般应用于大型不间断供电电源以及电动自行车；镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好，但其比能量低、低温性能差、自放电率高，一般应用于混合电动 汽车 以及电动工具；锂离子电池相比以上2种电池具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围宽、倍率放电性能好、污染小等优良特性，现今被电动 汽车 广泛采用，也是现今国网力推的一种电动 汽车 充电电池类型。

图4 电池分类

市场上常见的锂离子电池基本分为4类，其中磷酸铁锂电池的热稳定性最好，锰酸锂电池次优，三元锂LiNiCoMnO2电池略差，而钴酸锂电池最差。磷酸铁锂电池循环寿命长、毒副作用小、成本低廉、充放电倍率大、高温稳定性好，但一致性不好，能量密度低。锰酸锂电池成本低，毒害性较低，但热稳定性差，循环寿命短，应用较少。三元锂（LiMn2O4）电池能量密度高，但大功率充放电后温度升高，高温时释放氧气，热稳定性较差，寿命较短。钴酸锂电池热稳定性最差，它的正极在高温时容易分解，加速热失控，但能量密度高，续航更出色，特斯拉 汽车 采用了这种电池。

图5 主流锂离子电池性能比较

这些种类的锂离子电池最大的区别就是正极材料的不同, 实际上正极材料是影响锂离子电池性能和成本的关键因素，目前国内新能源 汽车 动力电池应用最多的是磷酸铁锂电池和三元锂电池。

图6 磷酸铁锂刀片电池

图7 三元锂硬壳电池

图8 一般动力电池包结构形式

3、电池存在的安全风险

各种电池起火的共性原因是电池热失控，隐患总体可以分为三大类，一类是环境高温，引起电池正负极的剧烈反应，反应会向可燃的电解液中释放大量的能量，并析出氧气，导致电池膨胀、过热甚至失火；一类则是外部的物理性破坏，导致电池隔膜贯穿，正负极直接接触使得电池内短路，短时间内释放大量电能（可转换成热能），导致电池热失控；最后一类则是电池过充、过放导致的内部结构损坏，从而引发电池的热失控。

热失控(Thermal runaway)是指由于锂离子液态电池在外部高温、内部短路，电池包进水或者电池在大电流充放电各种外部和内部诱因的作用下，导致电池内部的正、负极自身发热，或者直接短路，触发“热引发”，热量无法扩散，温度逐步上升，电池中负极表面的SEI(Solid Electrolyte Interface)膜、电解液、正负极等在高温下发生一系列热失控反应(热分解) 。直到某一温度点，温度和内部压力急剧增加，电池的能量在瞬间转换成热能，形成单个电池燃烧或爆炸。引起单个电池热失控的因素很多、很复杂，但电流过大或温度过高导致的热失控占多数，下面重点介绍这种热失控的机理。

以锂离子电池为例，温度达到90 时，负极表面SEI膜开始分解。温度再次升高后，正负极之间的隔膜（PP或PE）遇高温收缩分解，正、负极直接接触，短路引起大量的热量和火花，导致温度进一步升高。热失控时，230 250 的高温导致电解液几乎完全蒸发、分解了。它含有大量易燃、易爆的有机溶剂，逐步受到热失控的影响，最终分解发生燃烧，是热失控的重要原因。电解液在燃烧同时，产生一氧化碳等有毒气体，也是重大的安全隐患。电解液如果泄漏，在外部空气中形成比重较大的蒸汽，容易在较低位置大范围扩散，这种扩散范围极易遇火源引起安全事故。清华大学的研究显示：正极中含镍越多则热稳定性越差，碳素材料的负极在寿命的前期较稳定，但是寿命衰减后变差。这从侧面说明三元锂电池的高镍比例，虽然容量更大，但会导致更大的热失控风险。

图9 热失控随温度的变化过程

4、应对电池可能存在的电池安全风险

应对电池可能存在的电池安全风险，可以从四个层级、七个维度来考虑电池的安全，四个层级指电芯、模组、电池包、整车，七个维度包括可靠连接、高压防护、机械挤压、过充、布置形式、短路和热失控，在每个维度跟层级都有对应的防护措施，全方位有效的保护电池安全。

新能源 汽车 发生冒烟起火的场景一般为车辆静置时充放电和车辆行驶中发生碰撞，下面我们基于锂离子动力电池在机械挤压这个维度来讲解下目前开展的一般研究方法，探究整车碰撞中电池包的受力形态与损伤（失效、起火、爆炸）机理。

本研究从卷芯到单体到模组再到电池包共4个层级，每个层级的研究又分为试验和仿真两个方面，通过不同加载方向、不同加载速度的试验来研究卷芯、单体和模组的各向异性和应变率效应，以及加载方向和加载速度的不同给动力电池变形行为和失效行为带来的影响，全面认识动力电池在不同载荷工况下的响应规律和内在失效机理；借助对试验结果的认知，开发能够表征其应变率效应、各向异性和失效行为的卷芯模型，并以卷芯模型为基础，逐级向上开发兼顾仿真精度和计算效率的电池单体模型和模组模型，以试验结果为参考对各仿真模型的仿真精度进行验证，为电动 汽车 电池包碰撞安全保护的开发提供虚拟仿真工具。

图10 研究总体框架

1）卷芯层级研究

卷芯是组成单体进而构成模组的基础，也是电池包里面最基本的电化学单元，了解卷芯的力学性能，及其力学失效和电化学失效之间的联系，有助于深入认识电池包在碰撞挤压载荷下的响应规律和失效机理。锂离子电池的正极材料通常以铝质集流体为基底，涂布钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）和磷酸铁锂（LiFePO4）等锂离子活性物质。负极材料通常以铜质集流体为基底，涂布石墨或硅层。而隔膜则常为由聚乙烯或聚丙烯等材料制成的多孔薄膜。通过对卷芯中的正极复合体、铝箔、隔膜、负极复合体、铜箔等进行拉伸、压缩、穿孔试验，得到相应材料的材料卡片，为卷芯的精细化建模搭好基础。

图11 卷芯组分研究流程图 研究总体框架

2）单体层级研究

电池单体是向下集成卷芯、向上构成模组的结构，每一个单体都是一个可以独立工作的电化学集合体。目前车用锂离子动力电池单体，通常采用卷绕或叠片式卷芯（交替布置的正负电极和电极间的隔膜）和液态电解质，用金属外壳封装成圆柱形（a）或方形硬壳电池（b），或用镀金属塑料膜封装为软包电池（c）单体层级研究。

图12 (a) 圆柱形硬壳电池单体 (b) 方形硬壳电池单体

(c) 软包电池单体

为了全面了解电池单体在碰撞挤压载荷下的响应规律和失效机理，研究同样对单体进行了不同加载方向和不同加载速度的挤压试验。

图13 （a）Z向圆柱挤压 (b) Y向圆柱挤压 (c) X向圆柱挤压

(d) Z向球头挤压 (e) Z向锥面挤压

通过实验，可以得到对应的力-位移-电压曲线，结合对样件电镜扫描结果，来研究响应规律和失效机理，和建立了单体的有限元模型。

图14 某工况下单体力-位移-电压曲线

对于电池单体，我们通过多种方向和多种不同的加载速度的组合试验对其力电响应进行了测试，可以发现，单体也有着明显的各向异性和应变率效应。其次，单体的短路行为也具有明显的各向异性，相比于Y向和X向，Z向是单体最容易发生短路失效的挤压方向。借助对试验结果的认知，开发能够表征其应变率效应、各向异性和失效行为且兼顾仿真精度和计算效率的单体模型。

图15 单体有限元模型

3）模组层级研究

模组是将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合，并作为电源使用的组合体。其研究方法与单体基本一致，但由于其结构比单体更加复杂多元，研究中需要考虑多种失效形式，包括单体之间的粘胶，壳体撕裂，端板断裂的现象。

图16 模组测试系统

图17 模组试验形式及样件变形情况

通过研究发现，相比单体内短路（卷芯断裂）压降失效而言，模组试验中更多的是由于结构失稳或外部侵入而发生的外短路；由于蓝膜、胶层和铝合金在冲击下韧性明显下降，更易发生失效破坏，而这些失效形式是导致模组发生外短路的关键因素，进而使得模组压降对应的力和位移的响应在准静态和存在较大差异。

图18 某工况下单体力-位移-电压曲线

通过模组多工况试验标定，建立模组有限元模型。

图19 模组有限元模型

4）电池包层级研究

通过对锂离子从卷芯到单体到模组的研究，对电池本身具备充分的了解，包括电池在冲击下的变形和失效规律，内部损伤发生的历程和机理，在发生严重损伤前所能承受的载荷、变形、能量等的最大限度，以及损伤发生过程中机电热的相互耦合和作用关系等。基于仿真模型，便可以开展多工况下电池包层级的研究与对标工作。

图20 电池包系统多工况研究

在新能源 汽车 安全开发过程中，电池包作为更加复杂的系统，不同的试验工况下，会有多种不同的失效形式，其产生的原因和所造成的危害也不尽相同。

图21 常见的动力电池失效形式

5、结语

锂离子电池凭借其能量密度大、循环寿命长、充电效率高等优点，被广泛应用于纯电动或混合动力 汽车 的储能系统。然而，锂离子电池在能量密度迅速增长的同时，对于整车的安全性设计又提出了新的挑战。特别是在经受复杂且严峻的碰撞工况时，为最大程度地发挥电池系统防护结构的作用，最大限度地在碰撞防护和轻量化设计之间寻求平衡，必须首先深入研究锂离子电池的机械性质和碰撞安全性，不但能够对新能源车辆设计和制造提出指导性的建议，也有利于新能源车辆的后期维护和事故处理等工作的进行。

为解决电池单体在机械加载下的力学响应与损伤行为预测问题，开发预测电池包力学响应和失效行为的工具，最终服务于电动 汽车 碰撞安全设计，第一阶段针对典型的车用动力电池开展了从卷芯到单体再到模组共三个层次，逐步深入的研究。每个层次的研究又分为试验和仿真两个方面，通过不同加载方向、不同加载速度的试验来研究卷芯、单体和模组的各向异性和应变率效应，以及加载方向和加载速度的不同给动力电池变形行为和失效行为带来的影响，全面认识动力电池在不同载荷工况下的响应规律和内在失效机理；借助对试验结果的认知，开发能够表征其应变率效应、各向异性和失效行为的卷芯模型，并以卷芯模型为基础，逐级向上开发兼顾仿真精度和计算效率的电池单体模型和模组模型，以试验结果为参考对各仿真模型的仿真精度进行验证，为电动 汽车 电池包碰撞安全保护的开发提供虚拟仿真工具。

⑻ 锂电电动车安全性怎么样

按现在锂电池的技术，只要是大品牌的电动车，配备的锂电的安全性都是有保障的。你看像是新日汽车级锂电，保5年 用10年，出厂前得通过16项的性能标准检测、11项的安全监测、6个使用场景下再测试、还有3项安全防护，比新国标的要求都严格，用起来当然安全喽，所以品牌很重要，千万不能买那种没人听过的。

⑼ 电动汽车动力电池故障实例

什么是动力电池系统？

电动汽车中高压系统的作用是保证整车系统的动力和电能的传输，随时检测整个高压系统的绝缘故障、开路故障、接地故障和高压故障。保障整车设备和人员安全是首要任务，也是电动汽车产业化的关键技术之一。电动汽车的主要部件动力电池系统是高压部件，其设计直接影响整车的安全性和可靠性。在动力电池系统中，故障可分为传感器故障、执行器故障和部件故障等。动力电池系统的故障诊断和处理是非常必要的。

电动汽车动力电池安装位置动力电池系统故障根据故障发生的位置可分为三类，即单体电池故障、电池管理系统故障、线路或连接器故障。

1.单电池故障

有三种电池故障:

第一种故障电池性能正常，不需要更换。相应的故障包括单体电池的低SOC和单体电池的高SOC。如果单体电池的SOC较低，在汽车行驶过程中，电池的电压会首先达到放电截止电压，这将降低电池组的实际容量，单体电池应该重新充电。如果单体电池的SOC偏高，电池在充电结束时会先达到充电截止电压，会影响充电容量，所以单体电池需要单独充放电。第二种故障电池性能严重下降，应立即更换。相应的故障包括单体电池容量不足和单体电池内阻大。在电池组中，最小电池容量也限制了整个电池组的容量，因此电池容量不足的故障会影响车辆的行驶 里程 （ 查成交价 | 车型详解 ）。如果锂离子电池内阻过大，会严重影响电池的电化学性能，如极化严重、活性物质利用率低、循环性能差等。第三类故障电池影响行车安全，对应的故障包括单体电池内部短路；单体电池外部短路；单体电池极性颠倒，在强烈振动下，锂离子电池的活性物质、接线柱、外连接线和焊点可能会断裂或脱落，导致单体电池内部短路或外部短路故障。通常单体电池前两次失效可能有两个原因:一是动力电池分组时单体电池的均匀性，单体电池的SOC、容量、内阻存在差异；第二，在组申请过程中，由于申请环境的不同，单个单元格的均匀度差异增大，加剧了单个单元格的不一致性。

2.电池管理系统故障

电池管理系统对保证电池组的安全和使用寿命，最大限度地提高电池系统的效率起着重要的作用。电池管理系统通常对单体电压、总电压、总电流和温度进行实时监测和采样，并将实时参数反馈给车辆控制器。

电池管理系统除了监控电池性能参数和实施电气性能管理外，还具有基于热管理的应用环境管理，对电池进行加热和冷却，保证电池良好的应用环境温度和温度场一致性。

如果电池管理系统出现故障，就会失去对电池的监控，无法估计电池的SOC，容易导致电池过充、过放、过载、过热、不一致性的增加，影响电池的性能、使用寿命和行车安全。电池管理系统故障包括CAN通信故障、总电压测量故障、单体电池电压测量故障、温度测量故障、电流测量故障、继电器故障、加热器故障和冷却系统故障等。

3.线路或连接器故障

或者线路连接器的故障诊断对于确保行车安全和车辆可靠性同样重要。例如，由于车辆的振动，电池之间的连接螺栓可能变得松动，电池之间的接触电阻增加，电池之间出现虚连接故障，导致电池组内部能量损失增加，导致车辆动力不足，行驶里程短。极端情况下还会引起高温、电弧、电池电极和连接件熔化，甚至引发电池起火等极端电池安全事故。电动汽车在运行过程中，可能会出现单节电池之间的相对跳动，导致两节电池之间的连接件断裂。电池盒和电动车之间的电气连接也是故障的高发部位。长时间振动后，电连接器容易出现误连接、烧蚀和接触不良。

动力电池系统常见故障及处理方法▼

电机驱动系统

电机驱动系统的故障主要分为电机故障和电机控制器故障。

驱动电机是转换电能和机械能实现车辆驱动的关键部件，是典型的机电混合动力。电机故障涉及的因素很多，如电路系统、磁路系统、绝缘系统、机械系统和通风散热系统等。任何系统的故障或它们之间的不良协调将导致电机故障。因此，电机故障比其他设备故障更加复杂，电机故障诊断涉及的技术也更加广泛。

驱动电机此外，电机的运行也与其负载和环境因素有关。电机在不同的状态下运行，表现出不同的故障状态，这进一步增加了电机故障诊断的难度。

一般来说，电机故障可分为机械故障和电气故障。

主要机械故障包括定子铁芯损坏、转子铁芯损坏、轴承损坏和轴损坏。故障原因是振动、润滑不足、转速过高、静载荷过大和过热引起的磨损、压痕、腐蚀、电蚀和开裂。

电气故障主要是定子绕组故障和转子绕组故障，故障原因包括接地、短路、开路、接触不良和鼠笼条断裂等。由于设备本身的结构和物理特性以及它们之间的电磁兼容性，电机控制器的故障也成为电机驱动系统故障的主要原因。

电机的故障主要包括以下几类:IGBT故障、输入电源线和接地线故障、整流二极管短路、DC母线接地错误、DC侧电容短路、晶闸管短路、温度超限报警、相电流过流、过压欠压等高压电气系统故障。

电机控制器是驱动电机的“大脑”，接收来自整车VCU的控制信号，同时完成动力电池输出DC电压到交流电压的逆变过程和能量回收交流电压到DC电压的整流过程。

电动车电机控制器常见故障及处理方法▼电机常见故障及处理方法▼ @2019

⑽ 电动汽车的电池安全性有多高

现在新能源车越来越受到大家的关注了，加上国家政策对新能源车的扶持，消费者接触新能源车也越来越多，当然，关注最多的莫过于新能源电动车的电池了，那么，对于新能源电动车电池的安全性，让我们一起来探讨一下。

另外，对于一些比较懂行的车主来说，选购新能源电动车的时候，还会关心电池的高压电流是否安全？或者辐射是否大？我们购车的电池说明书上有很多的数据可以说明电流是比较安全的，辐射也是非常小的。所以对于这方面而言，大可放心！

总而言之，人无完人，金无赤足，每一种物品都不是绝对安全的，什么都是具有相对性，但是我想：制造商肯定是以人的安全为核心，然后再满足消费者的根本需求。所以我们要相信科技，也坚信未来会变得更环保、绿色、便捷、美好！