研究動(dòng)力電池系統(tǒng)的失效模式對(duì)提高電池壽命、電動(dòng)車輛的安全性和可靠性、降低電動(dòng)車使用成本有至關(guān)重要的意義。本文從動(dòng)力電池系統(tǒng)外在表現(xiàn)失效模式探索和后果進(jìn)行分析并提出相應(yīng)處理措施。在動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮各種失效模式以提高動(dòng)力電池安全性。

動(dòng)力電池系統(tǒng)通常由電芯、電池管理系統(tǒng)、Pack系統(tǒng)含功能元器件、線束、結(jié)構(gòu)件等相關(guān)組建構(gòu)成。動(dòng)力電池系統(tǒng)失效模式，可以分為三種不同層級(jí)的失效模式，即電芯失效模式、電池管理系統(tǒng)失效模式、Pack系統(tǒng)集成失效模式。

Pack系統(tǒng)集成失效模式

1、匯流排的失效：

如果是螺栓連接，在后期使用過(guò)程中，螺栓氧化脫落或振動(dòng)導(dǎo)致螺栓松了都會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體連接處產(chǎn)生大量的熱，極端情況下會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池著火。因此絕大部分動(dòng)力電池系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在Pack設(shè)計(jì)時(shí)電芯與電芯連接或模塊與模塊連接處采用激光焊接，或在連接處增加溫度傳感器通過(guò)檢測(cè)的手段避免匯流排的失效。

2、動(dòng)力電池系統(tǒng)主回路連接器失效：

動(dòng)力電池系統(tǒng)高壓線通過(guò)連接器與外部高壓系統(tǒng)相連。連接器性能不可靠，在振動(dòng)下發(fā)生虛接，產(chǎn)生高溫?zé)g連接器。一般來(lái)說(shuō)連接器溫度超過(guò)90度就會(huì)發(fā)生連接失效。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)連接器需要增加高壓互鎖功能，或在連接器附進(jìn)加溫度傳感器，時(shí)刻監(jiān)測(cè)連接器的溫度以防止連接器的失效。

3、高壓接觸器粘黏：

接觸器有一定次數(shù)的帶載斷開(kāi)，大部分接觸器在大電流帶載閉合時(shí)燒蝕。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般采用雙繼電器方案，按照先后順序閉合控制以避免高壓接觸器粘黏。

4、熔斷器過(guò)流保護(hù)失效：

高壓系統(tǒng)部件中的熔斷器的選型匹配，梯度先斷哪個(gè)后斷哪個(gè)需要綜合考慮。振動(dòng)或外部受到碰撞擠壓導(dǎo)致動(dòng)力電池發(fā)生形變，密封失效，IP等級(jí)降低，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考率電池箱結(jié)構(gòu)的碰撞防護(hù)。

根據(jù)以上動(dòng)力電池系統(tǒng)的各種失效模式，科研人員和電池廠商需要通過(guò)不斷改進(jìn)工藝和技術(shù)提高鋰電池電芯的安全性，BMS系統(tǒng)廠商要充分了解電池的性能，基于動(dòng)力電池的安全設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)出安全可靠的電池系統(tǒng)，同時(shí)正確的使用是保障電池安全性的最終屏障。使用者要正確使用動(dòng)力電池系統(tǒng)，杜絕機(jī)械濫用、熱濫用和電濫用，切實(shí)提高電動(dòng)汽車的安全性和可靠性。