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(shù)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(chǔ)能能力（由于使用了活性金屬）意味著它們?cè)诎l(fā)生故障時(shí)可能更具破壞性。

在發(fā)生故障時(shí)，鋰電池會(huì)釋放出大量氫氣，內(nèi)部短路引起的高溫會(huì)點(diǎn)燃?xì)錃?，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(fēng)險(xiǎn)，因此電池必須包含多種安全機(jī)制以確保電池在任何情況下都不會(huì)著火。

2013 年通用汽車為聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)所做的演示文稿中列出的每個(gè)電動(dòng)汽車系統(tǒng)級(jí)別的“安全策略”

EV測(cè)試參數(shù)

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

汽車行業(yè)遠(yuǎn)非寬容，那么在電池方面需要考慮哪些因素？

機(jī)械的

由于車輪的不斷運(yùn)動(dòng)以及車輛可能接觸的不平坦表面，機(jī)械應(yīng)力和影響在汽車行業(yè)中非常深遠(yuǎn)。因此，電池系統(tǒng)必須能夠長(zhǎng)時(shí)間承受這些劇烈振動(dòng)。車輛碰撞也是一個(gè)真正的威脅，任何經(jīng)歷過(guò)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(duì)電池系統(tǒng)施加的任何沖擊或壓力都不會(huì)引起火災(zāi)或泄漏爆炸性氣體，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

溫度

雖然電動(dòng)汽車沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，但從電池汲取的大電流會(huì)導(dǎo)致溫度升高。然而，根據(jù)車輛的使用地點(diǎn)，這些電池也有望在極低的溫度下存活。但溫度波動(dòng)也可能每天發(fā)生，寒冷的夜晚和炎熱的天氣可能會(huì)看到需要考慮的頻繁熱應(yīng)力。如果車輛被留在陽(yáng)光下而不使用，那么設(shè)計(jì)師可能需要考慮是否需要永不脫離的自動(dòng)冷卻系統(tǒng)。

電氣

在正常情況下，設(shè)計(jì)人員將能夠確定從電池到電機(jī)的電流消耗，從而確定電纜尺寸和保險(xiǎn)絲設(shè)置。然而，需要考慮許多其他可能對(duì)電池產(chǎn)生嚴(yán)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(huì)導(dǎo)致過(guò)熱。另一個(gè)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(huì)對(duì)電池系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p壞。

合規(guī)性測(cè)試類型

監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定了許多電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)。ISO已發(fā)布 40 多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋從單個(gè)組件級(jí)別一直到 V2X 協(xié)議的安全性。UL（保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室）是另一個(gè)制定電池測(cè)試成文規(guī)則的監(jiān)管機(jī)構(gòu)，包括UL 2580，它關(guān)注電動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)，但為電池安全設(shè)計(jì)的測(cè)試都集中在確保 EV 電池能夠承受可能導(dǎo)致安全問(wèn)題的各種環(huán)境和條件。

這些條件包括：

標(biāo)準(zhǔn)熱測(cè)試——在不同溫度下的存儲(chǔ)等。

熱濫用——承受突然的高溫等。

熱冷卻損失——承受冷卻不足

機(jī)械振動(dòng)——承受車輛振動(dòng)

機(jī)械沖擊——承受突然的沖擊

機(jī)械沖擊和擠壓——測(cè)量電池如何應(yīng)對(duì)碰撞中的擠壓

機(jī)械穿透——耐受被穿透（即短路電池）

電氣短路– 手柄短路

電氣過(guò)度充電– 過(guò)度充電不會(huì)對(duì)電池造成損壞或?qū)е鹿收?/p>

電力放電——確定快速放電是否會(huì)通過(guò)氣體積聚等造成損壞。

EMC 敏感性– 耐受 EM 干擾源

高壓保護(hù)——防止突如其來(lái)的高壓

電氣關(guān)閉完整性——確保關(guān)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(jié)論

標(biāo)準(zhǔn)已到位，以確保設(shè)計(jì)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(jí)別。與發(fā)動(dòng)機(jī)/燃料系統(tǒng)相比，電池系統(tǒng)可以說(shuō)更容易出現(xiàn)故障和損壞，因?yàn)樗鼈儗?duì)沖擊、振動(dòng)、溫度波動(dòng)和穿透非常敏感。因此，在合并電池系統(tǒng)時(shí)必須遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以確保它們即使在惡劣的情況下也能保持安全。