电池模组临蓐车间境况温度、湿度和粉尘级别应有类型央浼,并及时监控。模组汇流排焊接工序粉尘级别应职掌正在30 万级以下。创制经过中应抗御因为筑造或工艺缘故引入金属颗粒异物。
电气贯穿部件需求研讨防腐化处置,抗御长时代操纵接触电阻增大而导致发烧。与单体电池接触部件选用耐电解液腐化的资料,应试虑电解液宣泄后激发的绝缘失效等题目。
绝缘部件的资料选拔,应试虑高温境况对绝缘性的影响,确保正在整车或体例使命最高温度时的绝缘性。
死板安乐防护,安排时应试虑挤压、跌落、振动、冲锋、翻转、碰撞等工况下防护机闭对产物的防护,使产物能餍足功用央浼、百般安乐规矩央浼等。
电池单体正在操纵经过中厚度会产生膨胀,模组安排应凭据电池单体本能,合理预留膨胀的空间,合理安排汇流排机闭。评估正在长时代充放电轮回或高温存储后,电池单体膨胀对模组框架的效率力。模组框架强度、紧固力、变形量餍足电池单体的膨胀需求同时餍足体例的需求。
模组应试虑安乐电压防护安排,以便正在创制、运输或维修操作时起到爱惜,抗御职员触电及外部短道。
要研讨防呆安排。抗御正在临蓐、装配、测试等经过中,闪现因职员误操作而导致的电池模组短道起火,职员电击的事项。常常从死板防呆、颜色防呆、标识防呆等方面研讨。
选用绝缘介质强度较高的绝缘片确保模组的绝缘餍足安排倾向。耐压起码餍足GBT 18384—2015 央浼,研讨很是情形下电气间隙、爬电间隔正在安乐限度。电池模组的绝缘电阻正在分别温湿度存储后应具有杰出的牢靠性。
选拔符合的资料、尺寸及外面处置身手,以便确保过流才干及焊接的牢靠性。贯穿器推选餍足USCAR-2 和USCAR-37 央浼。
模组机闭安排应确保电芯单体具有足够的散热面积,确保模组与热处置体例间热量传达餍足相应散热、加热需求。电池单体散热界面高度差配合导热资料厚度庇护正在一个合理的公差限度内,确保和热处置体例牢靠的接触。正在寿命周期内,能餍足导热和散热的安排央浼,确保电池使命正在理思温度限度。
导热资料的导热系数、厚度等参数可以餍足模组散热需求;确保电池单体与热处置体例具有杰出的热传达道途;导热资料电断气缘性、防火等第餍足电池体例的安乐央浼。
温度传感器配置处所及数目应能响应分别工况下最高温度和最低温度央浼,同时应试虑温度传感器的精度、合用限度及响合时间。
热扩散防护安排。模组安排应试虑隔热防火法子,延缓电池模块中一只电池单体产生热失控时,引燃边缘电池单体的时代。
电压采样无误性。电压收罗起码蕴涵每串电池电压,电压收罗线束压降及采样芯片精度餍足电压采样的精度央浼;电压采样及转换传输的时代要远小于体例最小容错时代;可以检测电压采样线束短道、断线、限度超限等挫折。
温度采样无误性。为了可以实时明晰电池模组的温度状况,温度收罗每个模组起码应蕴涵2 个温度收罗点,温度收罗回道收罗精度餍足体例温度收罗精度央浼;温度采样及转换传输的时代要远小于体例容错时代;可以无误识别温度采样的超限度、短道、断道等很是挫折。
平衡职掌无误性。平衡电流安排餍足电池体例平衡需求,平衡职掌指令可以实时无误实行,并可以无误识别平衡职掌回道的硬件及软件挫折,如平衡职掌失效等很是挫折等。
通讯传输无误性。模组的电压及温度可以实时无误传达给上司主控板,通讯回道安排具备回道短道、断线、很是收复等通讯冗余机制。
电磁兼容。模组收罗线束应尽量与高压动力线束笔直,避免高压动力传导/辐射串扰;模组从控板应可以确保负载电磁境况下的抗扰性情,正在施加抗扰经过中确保电压收罗、温度收罗、平衡、通讯等功用的平常运转;同时,应确保从控板正在其使命经过中对外部其他部件的传导及辐射作对。
针对壳带电的电池单体操纵绝缘资料通过包覆或喷涂等工艺告竣有用的绝缘防护。绝缘前电池单体举行有用洁净,避免导电粉尘颗粒引入导致装置电池单体间短道危急发生。
nitoring Unit,动作从板同单体电池直接贯穿)、BMS(电池处置体例Battery management system)或FPC(软性印刷线道板Flexible Printed Circuit)装配经过中,从职员防护、使命境况、用具操纵格式,均需研讨静电防护。
正在模拼装配挤压经过中,不行跨越电芯所能担当的压力,挤压筑造需求具备压力监控功用或筑造安排选型确保压力不跨越电芯担当才干,避免电芯太过挤压,酿成的变形、漏液等安乐题目闪现。
看待软包电池单体,模组拼装经过确保电芯极耳平面度央浼,餍足焊接要求,确保铝排贯穿的牢靠性。
焊接时熔区及热影响区不闪现超过允收规格的焊接缺陷。管控焊渣飞溅,抗御规异常异物进入模组内,导致模组全体绝缘失效。
采用激光焊接工艺,要细心对电芯极柱外面及汇流排去除氧化层和外面脏污。焊接时选用成亲的焊接参数,抗御闪现虚焊、焊漏等焊接不良。优化安排焊接工装,管控焊渣飞溅,抗御规异常异物进入未焊接告终的模组内,导致模组全体绝缘失效。
采用栓接工艺,应确保扭矩餍足机闭强度央浼及耐久性抗御长久操纵经过中栓接松动,接触不良,闪现安乐题目。
超声焊和激光焊接要确认正在成亲的焊接参数下举行焊接,抗御闪现虚焊、焊漏等焊接不良。激光焊接要对焊接所发生的颗粒粉尘举行搜聚处置。
模组的电安乐测试要紧征求过充、过放、外部短道测试。电安乐测试要紧模仿正在电池处置体例或充电桩失效的情形下,电池产生过充、过放、外部短道等很是,高压职掌器件无法有用割断充放电回道时,电池应不闪现起火、爆炸等安乐事项。
过充测试,央浼模组正在满电状况下赓续1C 充电至电压到达原则终止电压的1.5 倍或充电时代到达1 小时休止充电,侦查1h。电池模组应不爆炸、不起火。
过放测试,央浼模组正在满电状况下以1C 放电90min,侦查1h。电池模组应不爆炸、不起火、不漏液。
外部短道测试,央浼电池模组正在满电状况下,以小于5mΩ的电阻短道电池模组正负极10min,侦查1h。这种情形下应不爆炸、不起火。
电池模组的死板安乐测试要紧蕴涵挤压、针刺、跌落等。死板安乐测试要紧模仿电池正在滥用或产生交通事项时,电池蒙受外部的很是撞击,如两车碰撞、车辆底部受硬物撞击等,电池产生必然的变形、刺穿、高处跌落等,电池应不闪现爆炸、起火等安乐事项。
挤压测试,电池模组满电状况下,以半径75mm,长度不超1m 的半圆柱体挤压电池正在整车构造中最容易受挤压宗旨,挤压速率(5±1)m/s,模组挤压形变量到达30%或挤压力到达200kN,维系10min,侦查1h。电池应不爆炸、不起火。
针刺测试,电池模组满电状况下,用φ6-φ10mm 的耐高温钢针,以(25±5)mm/s 的速率笔直电池极组宗旨,按次贯穿起码3 个单体,钢针阻滞正在电池中,侦查1h,记实安乐等第。
跌落测试,电池模组满电状况下,电池正负绝顶子朝下,从1.2m 高度自正在跌落到水泥地面上,侦查1h。电池应不爆炸、不起火、不漏液。
底部撞击工况测试,模仿整车底部受到飞石、金属块等异物撞击,模组、电芯底部受到挤压形变的场景。测试模组充电至100%SOC,按图一央浼固定装配测试对象,操纵前端为半径10mm 半圆球的圆柱体,撞击宗旨为半球体的球心与测试对象撞击面核心重合,撞击参数睹表一。记实测试经过中电压、温度、挤压力、挤压速率、挤压最大形变量,侦查1h。这种情形下应不爆炸、不起火。
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备注:1.撞击能量凭据动能定理E=1/2mv2策画。2.撞击头重量指前端为半径10mm 半圆球的圆柱体的重量。
电池模组的境况安乐测试要紧征求加热、温度轮回、低气压、海水浸泡测试。境况安乐测试要紧模仿电池正在阴毒境况中的运用,如很是高温情形、崎岖温屡屡转变情形、高海拔地域运用、雨季或很是情形车辆泡水等,不行闪现安乐题目。
加热测试,电池模组放入温箱中,以5℃/min 的速度由室温升至130±2℃并维系30min 后休止加热,侦查1h。电池应不爆炸、不起火。
温度轮回测试,电池模组满电状况下,将模组放入温箱中,从-40℃~85℃举行温度轮回,每个轮回8h,举行5 次轮回。电池应不爆炸、不起火、不漏液。
低气压测试,电池模组满电状况下,放入气压箱,配置气压11.6kpa(相当于海拔15420m),静置6h,侦查1h。电池应不爆炸、不起火、不漏液。
热扩散测试是评估电池模组热扩散防护安排才干。通过加热、针刺、过充等格式模仿一只电池产生热失控后,模组安排能有用延缓热扩散,确保电池体例正在5min 内不产生起火、爆炸,给车上乘员足够的遁生时代。
振动测试模仿车辆长时代正在繁杂道况行驶(如搓板道、震撼道、晃动道等)。电池长时代振动震撼后电芯内部不行闪现短道,模组机闭不行散开零落产生短道等安乐题目。实践要对电池模组举行X、Y、Z 三个宗旨的振动测试,每个宗旨21h。央浼测试后,电池贯穿牢靠、机闭齐备,最小监控单位电压无锐变,电压差的绝对值不大于0.15V,无宣泄、外壳割裂、爆炸或着火等形象,绝缘电阻不小于100Ω/V。
电池模块中的零部件(征求支持柱、紧固件等)无显然位移、回旋和弯曲;零部件的谐振频率与初始值的差错应小于10%,各个紧固螺丝的残存紧固力不低于初始值的60%;
死板冲锋模仿车辆正在急加快、急刹车情形下,电池能担当加快率的冲锋而不闪现安乐题目。试验对电池模组施加25g、15ms 的半正弦波形Z 宗旨冲锋3 次,试验后侦查2h。
高温存储测试要紧评估的是电池的日历寿命。模仿电池正在高温境况下(如45℃或55℃)长时代存储,评估其收复容量与初始容量的比例。
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