新能源汽車電池包安全性研究

侯慕凡

摘 要：我國目前大力推廣新能源汽車，汽車行業也越來越標準化，很多沒有達到生產要求的電池包廠家也逐漸脫離了市場，按照我國對新能源電池行業的要求，電池包必須要公告申報，只有申報合格的生產廠家才能對電池進行大規模的生產。本文就新能源汽車電池包的安全性進行了研究，分別從絕緣電阻和絕緣電阻檢測的內容、電池包自身與操作人員安全以及如何提高新能源電池包對整車制造的安全性方面展開了討論。

關鍵詞：新能源汽車;電池包;安全性

1 新能源驅動系統原理

新能源汽車的系統主要包括電力驅動系統、電源系統、相關的輔助系統等。電力驅動是由驅動的控制器、電動機、機械轉動裝置以及車輪組成。驅動電動機與燃油型汽車發動裝置比較類似，把動力電池內的電能轉化為汽車前行的動力，推動汽車的前行;與此同時，在制動的情況下，可以把車輪上的動能轉化為電能，回收到電池中完成汽車對制動能量的儲存。驅動控制器是整個系統控制中心，汽車必須利用驅動控制器來控制電動機的正常運轉，進而使整輛車的性能達到最優化。此外，電源系統包括動力電池組合、電池的管理系統等;相關的輔助系統包括輔助動力源、動力轉向系統、空調器以及照明裝置等。

2 絕緣電阻以及絕緣電阻檢測的內容

隨著生活質量的不斷提升，人們對電的需求也日益增長，然而，用電的過程中存在很多安全隱患，在電器設備中，比如電動機、電線以及家用電器等，其正常運作的條件之一就是絕緣材料的絕緣效果即絕緣電阻的值。如果遇到熱環境或潮濕的環絕緣材料就會加速老化，絕緣電阻的數值就會變低，進而引發電氣設備的短路以及漏電事故的出現。為了減少事故發生的概率，就必須經常對電器設備的絕緣電阻進行檢查和養護，檢查其絕緣電阻的數值是否達標。絕緣電阻一般取電平臺正負極對地電阻中較小的那個值來衡量，一般的電阻檢查方式通常有低壓檢測和高壓檢測兩種，然而絕緣電阻因為通常的值都相對較高，通過低壓檢測是無法測出在高壓下運作的真實絕緣電阻值，因此對電池包高壓回路的絕緣檢測是十分重要的。電池包的絕緣電阻檢測可串接標準電阻并用萬用表測量其分壓大小，間接計算得出。

①測量電池包正負極對地電壓，取其中較大值V，較小值Vmin。②在電壓較大的電極并聯入一個已知電阻R（兆歐），測量得到其對地分壓大小Vr。③通過歐姆電阻定律，計算出電池包的絕緣電阻，并與最低安全絕緣電阻對比。

3 電池包自身與操作人員的安全問題

新能源電動車的安全性值得大家的注意，電池包作為電動車的高壓源，出現了安全問題不僅會危害到駕駛員的人身安全，而且還會造成相關的財產損失，另外還會影響電動車的品牌形象。而在車輛裝配過程中，電池包總成也是裝配的重要部件，需要確保裝配人員的安全。電池包的安全問題貫穿了制造、運輸、倉儲、使用以及報廢整套流程，但對于正常使用的情況下，即整車廠裝配完成交付客戶使用：首先，整輛車需要在高壓安全下使用，其中包括了正常使用時被雨水淋濕后的安全問題，高壓安全包括防護級別、電位均衡以及絕緣耐壓等參數，務必確保這些參數不會損害到人們的人身安全;其次，外界環境的破壞，即車輛外環境電磁場的安全問題也需在設計中就被考慮。

4 提升新能源電池包對整車制造安全性的方法

電動車電池系統規范化體現在電池的本身，電池本身的機械安全、電安全以及環境安全應該有所保障，同時，要具備過充、過放、過溫的保護功能，電池包的外包裝應該滿足防護級別的要求，并且要具有防止碰撞的強度性能，電池系統需要具備安全性。另外，電池很容易發生熱失控現象，電池在使用途中會發生很多反應，例如反應熱和極化熱，這些熱量都會造成熱失控現象，同時，一些汽車發生液體泄露，不同類型的電池發生熱失控T3和T5的點是不同的，點越高越易發生熱失控。一旦熱失控達到了溫度點，就會迅擴散到電池，這個時候必須采用比較好的隔離措施阻止熱量擴散。

對機械的評價、振動和電池機械模擬碰撞、電池外包裝的強度以及抗擠壓性能都應該引起大家重視，另外，電池自身的防護性能以及抗濕能力也需要引起大家的重視，電池如果因材料粗劣或是設計不良，都無法保證電池自身的安全，另外在模塊階段可以通過模塊的封裝提升其安全性，之后通過配備繼電器、熔斷器、電池箱等保護設備提升電池系統的整體安全性。對于安全隱患的排查，需要對新生產的車輛進行車輛安全隱患的排查，對剛出產的車輛要保證其滿足新的標準和要求，另外，需要確保產品的一致性。

5 結語

電池包的安全在電動車裝配到使用過程中都是關鍵一環，在電池包研發中要充分考慮各種失效模式，目前有很多檢測機構可以對電池包進行檢測，但是其操作并不標準化，一定要嚴格按照國家標準中的指標進行檢測。此外電池包屬于高壓系統，尤其是在研發階段，進行檢測時也要充分考慮操作的安全性，在檢測之前應該仔細檢查其絕緣電阻等基礎參數。

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