動(dòng)力電池防護(hù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-24
動(dòng)力電池防護(hù)的視頻教程
動(dòng)力電池熱管理CFD仿真進(jìn)階25講-SCDM和STAR-CCM+在動(dòng)力電池熱仿真應(yīng)用
7、掌握動(dòng)力電池熱流場(chǎng)仿真結(jié)果后處理的方法，以及評(píng)估動(dòng)力電池熱管理的方法，能夠正確解讀電池流場(chǎng)仿真和熱仿真結(jié)果，并提出合理的結(jié)構(gòu)和充放電策略改進(jìn)建議； 本課程基于目前市場(chǎng)上主流的動(dòng)力電池的熱管理設(shè)計(jì)都是采用液冷設(shè)計(jì)，本案列以采用液冷的方式對(duì)新能動(dòng)力電池進(jìn)行液冷或液熱，以ANSYS-SCDM軟件做為電池包PACK建模的前處理器，以STAR-CCM+軟件作為液冷系統(tǒng)流場(chǎng)仿真和PACK熱場(chǎng)仿真的求解器，
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近五年動(dòng)力電池回收的研究進(jìn)展
從動(dòng)力電池回收現(xiàn)狀、前處理工藝、回收工藝、低共熔溶技法四個(gè)大點(diǎn)入手分析近五年以來(lái)的研究進(jìn)展。
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汽車動(dòng)力電池技術(shù)概述
電動(dòng)汽車與能量存儲(chǔ)系統(tǒng) 電池系統(tǒng)的分類 電池系統(tǒng)的基本工作原理
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動(dòng)力電池防護(hù)的實(shí)例教程
3
電池包防護(hù)梁設(shè)計(jì)
整車刮底工況導(dǎo)致的電池包損傷主要集中在電池包前部區(qū)域，在動(dòng)力電池包前布置一道防護(hù)梁能夠有效保護(hù)電池。
目前已經(jīng)有多款量產(chǎn)車型應(yīng)用了電池包防護(hù)梁，如圖4。防護(hù)梁有圓管截面、矩形截面、三角形截面和平板型等多種形式。其中圓管型梁工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，剛強(qiáng)度好，應(yīng)當(dāng)是電池包防護(hù)梁的首選。
圖4 各種電池包防護(hù)梁
防護(hù)梁的安裝布置要注意以下三點(diǎn)：
防護(hù)梁應(yīng)裝在車身上，不要直接裝在電池包上，以避免防護(hù)梁將載荷傳遞到電池包。
防護(hù)梁最下緣應(yīng)比電池包底面至少低10mm，保證防護(hù)梁先于電池包與地面突起物接觸。
防護(hù)梁距離電池包前端的X向距離應(yīng)控制在100-150mm左右。如果距離太遠(yuǎn)，影響防護(hù)效果；如果距離太近，防護(hù)梁受力變形后有可能撞擊到電池包。
電池防護(hù)梁的防護(hù)功能實(shí)際有三種：
對(duì)于類似圖2的楔形固定物，車輛向前行駛，防護(hù)梁刮過(guò)楔形物，如圖5。防護(hù)梁能夠保護(hù)電池前端不受直接撞擊，僅電池底面的中后部會(huì)受到楔形物刮蹭。此種情況最大的風(fēng)險(xiǎn)是電池包底面刮蹭破壞。
圖5 電池包防護(hù)梁刮過(guò)楔形塊
對(duì)于石塊磚塊等地面異物，車輛向前行駛時(shí)，防護(hù)梁將異物撞飛或者擊碎，避免電池包前端與突起物撞擊。此種工況下最大的風(fēng)險(xiǎn)是飛濺的異物碎片擊壞電池包下殼體。
對(duì)于柱狀地面障礙物，車輛向前行駛，防護(hù)梁被障礙物阻擋，如圖6。車輛無(wú)法繼續(xù)前進(jìn)，電池包不會(huì)與障礙物接觸。
展開 1前言
為保證動(dòng)力電池的安全，各大主機(jī)廠均對(duì)動(dòng)力電池提出了全面和嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試要求。北汽新能源對(duì)動(dòng)力電池提出了全生命周期IP68的要求，但目前存在氣密檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定不能保證動(dòng)力電池完全滿足IP68的要求，本文在原標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上升級(jí)了氣密檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)水平，以此升級(jí)后標(biāo)準(zhǔn)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行下線檢測(cè)，可以保證動(dòng)力電池滿足IP68的要求。
2氣密檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定
IP68防護(hù)等級(jí)中IP是Ingress Protection的縮寫，第一個(gè)數(shù)字是固態(tài)防護(hù)等級(jí)，6表示無(wú)塵埃進(jìn)入，第二個(gè)數(shù)字是液態(tài)防護(hù)等級(jí)，8表示進(jìn)入規(guī)定的壓力水中經(jīng)規(guī)定時(shí)間后外殼進(jìn)水量不致達(dá)到有害程度，IP68對(duì)動(dòng)力電池檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)條件為測(cè)試件處在水深1m，沉水1h，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)為內(nèi)部無(wú)水進(jìn)入。
IP68沉水測(cè)試的方法耗時(shí)較長(zhǎng)，對(duì)動(dòng)力電池具有破壞性，且具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，不適合作為動(dòng)力電池的下線檢測(cè)。目前各大主機(jī)廠和電池廠均使用氣密檢測(cè)來(lái)保證動(dòng)力電池滿足IP68的要求，目前國(guó)內(nèi)大部分主機(jī)廠和電池廠使用壓降法來(lái)檢測(cè)動(dòng)力電池的密封性，壓降法優(yōu)點(diǎn)是只需干凈的壓縮氣源，測(cè)試成本低、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低廉和效率高；缺點(diǎn)是壓降法與動(dòng)力電池內(nèi)部的空間體積有很大關(guān)系，對(duì)于不同的電池系統(tǒng)壓降法允許的壓降值不同。
需要設(shè)定合適的氣密檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)才能滿足IP68的要求，氣密檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定需壓降值與泄漏率的關(guān)系，以及孔徑與漏水的關(guān)系等。在第19屆世界無(wú)損檢測(cè)大會(huì)上Rudolf等針對(duì)汽車孔徑和泄露量的關(guān)系研究中表明，當(dāng)孔徑直徑≈0.01mm時(shí)，在100s內(nèi)，100kPa的壓差下，漏氣量≈1cm3。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的目的是驗(yàn)證孔徑的大小和數(shù)量與漏水的關(guān)系，物料狀態(tài)如表1。
展開 ▲圖2.中國(guó)領(lǐng)先于全球率先
在電池熱失控?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)中積累了很多
隨著2021年的推進(jìn)，中國(guó)電池企業(yè)的動(dòng)力電池和車企，開始在電池安全技術(shù)方面不斷發(fā)布技術(shù)，主要包括：
▲圖3.不完全統(tǒng)計(jì)時(shí)間線的熱不擴(kuò)散電池
●電池企業(yè)
寧德時(shí)代、弗迪電池、欣旺達(dá)、蜂巢能源
●汽車企業(yè)
比亞迪、江淮汽車、廣汽乘用車、東風(fēng)嵐圖、長(zhǎng)城汽車、吉利極氪
時(shí)間軸主機(jī)廠&動(dòng)力電池廠商技術(shù)概覽
◎2020年01月
比亞迪的刀片電池
◎2020年03月
江淮的蜂窩電池
◎2020年09月
寧德時(shí)代推出NCM811 NP電池
◎2020年12月
蜂巢能源發(fā)布的果凍電池
◎2020年12月
欣旺達(dá)推出不起火電池
◎2021年03月
廣汽推出彈匣電池
◎2021年03月
東風(fēng)嵐圖推出琥珀電池
◎2021年06月
長(zhǎng)城推出大禹電池
◎2021年07月
極氪推出極芯電池
這一系列的電池系統(tǒng)的發(fā)布，都是在電池熱失控?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)5分鐘的基礎(chǔ)上，達(dá)到電池熱失控不擴(kuò)展的效果。但如2022年“兩會(huì)”期間，人大代表、長(zhǎng)城汽車總裁王鳳英“推動(dòng)動(dòng)力電池熱失控防護(hù)技術(shù)應(yīng)用”的提案所言，以動(dòng)力電池熱失控防護(hù)為方向，多家車企推出相關(guān)安全技術(shù)，但由于業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)不足，新技術(shù)推廣應(yīng)用遠(yuǎn)不及預(yù)期。
因此，在標(biāo)準(zhǔn)制定層面，工信部也發(fā)布了2022年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)，明確提出要啟動(dòng)動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)修訂，提升熱失控預(yù)警和安全防護(hù)水平。所以從這個(gè)意義上來(lái)看，在未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)修訂中，可能會(huì)從強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)角度提高熱擴(kuò)散要求，大幅提高安全門檻。
展開 80%故障來(lái)源于動(dòng)力電池
充放電散熱不良
碰撞導(dǎo)致穿刺、短路、漏液
進(jìn)水
總之，當(dāng)電池受到外力撞擊破損、熱失控或進(jìn)水都可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故
三、解決方案
保障電池安全之熱管理技術(shù)
第一層面：?jiǎn)误w電池電芯層面
選擇合適電芯（鎳氫電池、磷酸鐵/三元鋰離子/錳酸鐵鋰電池）、內(nèi)部隔膜材料
第二層面：電池模組熱量控制
主動(dòng) /被動(dòng)+導(dǎo)熱材料，加強(qiáng)電池的加溫和散熱能力，保證每個(gè)電池單體工作在合 適的溫度范圍內(nèi)和保持電池箱內(nèi)合理的溫度分布，避免單體級(jí)別的熱失控?cái)U(kuò)展到整個(gè)電池系統(tǒng)的熱失控級(jí)別
熱管理技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
動(dòng)力電池組裝用膠點(diǎn)
車用鋰電池單體的三種結(jié)構(gòu)
單體電池組裝用膠工藝分類
圓柱型電池組裝
包型電池組裝
軟方型電池組裝
導(dǎo)熱材料（膠、墊片）分類應(yīng)用
導(dǎo)熱材料的四種作用：
1、為動(dòng)力電池提供防護(hù)效果
2、實(shí)現(xiàn)安全可靠的輕量化設(shè)計(jì)
3、熱管理輔助
4、幫助電池應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的使用環(huán)境
導(dǎo)熱灌封膠：
通過(guò)對(duì)模組的整體灌封，將熱量從電池模組傳導(dǎo)到散熱殼體上，借助灌封膠的高介電強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，能在模組設(shè)計(jì)中減少間隙的大小
耐受熱沖擊，固化時(shí)收縮率極低，可靠保護(hù)電子元件
導(dǎo)熱-結(jié)構(gòu)膠粘劑（膠或?qū)釅|片）:
提升設(shè)計(jì)靈活度，不受機(jī)械夾具的約束，能夠粘合各種基底材料，令設(shè)計(jì)更加從容
降低對(duì)緊固件的需求，從而簡(jiǎn)化電池模組設(shè)計(jì)，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)
導(dǎo)熱間隙填充材料（膠或?qū)釅|片）:
填充電芯、殼體之間的間隙，緩解由溫度差異和彎曲變形引發(fā)的應(yīng)力，緩沖運(yùn)行振動(dòng)
可揮發(fā)的硅氧烷含量可以控制在ppm級(jí)別
電池灌封用膠分類
聚氨酯灌封膠
展開 摘要：本文在概述了汽車動(dòng)力電池包組成的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了動(dòng)力電池成組對(duì)電芯高能量密度、輕量化、結(jié)構(gòu)設(shè)、安全、熱管理、電氣、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要求的要點(diǎn)，并對(duì)動(dòng)力電池成組效率進(jìn)行比較。
1.汽車動(dòng)力電池包的組成
在純電動(dòng)汽車中，動(dòng)力電池包作為汽車唯一的動(dòng)力來(lái)源，動(dòng)力電池包電能的高低決定了電動(dòng)汽車的行駛里程。提高動(dòng)力電池包電能的方法有兩種：采用高容量的電芯，使用更多的電芯。一般電芯容量越高，成本也越高。因此優(yōu)化動(dòng)力電池包的結(jié)構(gòu)，盡量使用更多的電芯成為動(dòng)力電池設(shè)計(jì)過(guò)程需要考慮的重要因素。
動(dòng)力電池系統(tǒng)
1）動(dòng)力電池模組
動(dòng)力電池模組是動(dòng)力電池包的“心臟”，負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和釋放能量，為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。動(dòng)力電池模組可以理解為動(dòng)力電池單體經(jīng)由串并聯(lián)方式組合成的多個(gè)PACK， PACK是單個(gè)組件，是包裝、封裝、裝配的意思，其工序分為加工、組裝、包裝三大部分。
動(dòng)力電池模組通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再加上動(dòng)力電池管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)就可組成一個(gè)較完整的動(dòng)力電池包。動(dòng)力電池包通過(guò)工藝、結(jié)構(gòu)固定在設(shè)計(jì)位置，協(xié)同發(fā)揮電能充放存儲(chǔ)的功能。可以說(shuō)模組的基本作用就是連接、固定和安全防護(hù)。
動(dòng)力電池單體即電芯按正極材料來(lái)分，主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及鎳鈷錳酸鋰三元材料等。動(dòng)力電池模組的結(jié)構(gòu)必須對(duì)電芯起到支撐、固定和保護(hù)作用，可以概括成3個(gè)大項(xiàng)：機(jī)械強(qiáng)度，電性能，熱性能和故障處理能力。
動(dòng)力電池模組按電芯的結(jié)構(gòu)形狀可分為：圓柱電芯和方形電芯以及軟包這三種，其各自的優(yōu)缺點(diǎn)也十分明顯。在一定程度上，電芯的性能決定了動(dòng)力電池模組的性能進(jìn)而影響整個(gè)動(dòng)力電池包的性能。因此在進(jìn)行動(dòng)力電池包設(shè)計(jì)時(shí)一定要根據(jù)整車的設(shè)計(jì)要求去選擇電芯的材料及形狀。
展開 
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動(dòng)力電池防護(hù)的最新內(nèi)容
隨著非化石能源開發(fā)與儲(chǔ)能技術(shù)的跨越式發(fā)展，新能源汽車及高密度數(shù)據(jù)中心對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的能量密度提出了極高的要求。在充放電循環(huán)中，動(dòng)力電池內(nèi)部高能量密度的上升往往伴隨巨量熱流的產(chǎn)生。若無(wú)法及時(shí)耗散熱量，局部熱點(diǎn)的積聚不僅會(huì)加速電池老化，在極端工況下更易引發(fā)熱失控（Thermal Runaway），導(dǎo)致電池起火乃至爆炸的災(zāi)難性后果。因此，構(gòu)建高效、安全的熱管理系統(tǒng)是突破產(chǎn)業(yè)瓶頸的核心任務(wù)。
傳統(tǒng)的空氣冷卻與間接式液冷存在接觸熱阻大
<p>今日16:00，Ansys官方『Ansys Fluent 2026 R1 動(dòng)力電池新功能介紹』研討會(huì)將解讀Ansys Fluent 2026 R1 動(dòng)力電池模塊新功能，涵蓋GPU求解器、熱失控仿真、降階模型及大規(guī)模電池模型處理效率提升等核心更新。感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/f5a523e26f25470d8511903a6050a3bb
底護(hù)板復(fù)合材料
① 更強(qiáng)的防護(hù)能力：Kingfa復(fù)合材料底護(hù)板較能夠顯著提升動(dòng)力電池底部沖擊防護(hù)效果。即使在16mm直徑的球頭沖擊下下(更嚴(yán)苛的底部沖擊試驗(yàn))Kingfa復(fù)合材料底護(hù)板較3mm鋁板具有更強(qiáng)的防護(hù)能力；
② 更低的零件成本：使用復(fù)合材料對(duì)高強(qiáng)鋼的封裝，節(jié)省了電泳，PVC涂層等工藝成本，整體零件成本有很大的節(jié)約。
高鎳正極材料是現(xiàn)在主流的高比能正極材料，其具備容量高、成本適當(dāng)?shù)葍?yōu)點(diǎn)。然而，高鎳正極材料的熱穩(wěn)定性還有待提升，這很大程度上限制了其使用上限，尤其在電動(dòng)車、規(guī)模儲(chǔ)能等領(lǐng)域。目前針對(duì)高鎳正極材料的熱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)機(jī)制尚不明確，也缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行量度，因此開發(fā)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的熱穩(wěn)定性評(píng)估機(jī)制至關(guān)重要。
以差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）及其聯(lián)用系統(tǒng)為代表的熱分析手段，正成為研發(fā)高安全
新能源電池包熱應(yīng)力防護(hù)如何筑牢安全防線？6個(gè)月前
Ansys熱應(yīng)力分析可使電池包散熱板開裂風(fēng)險(xiǎn)降低30%、熱失控預(yù)警時(shí)間提前8分鐘，構(gòu)建全周期安全防護(hù)體系，技術(shù)鄰依托資深師資團(tuán)隊(duì)打造的定制培訓(xùn)，能讓企業(yè)工程師快速掌握這套核心防護(hù)技術(shù)。
新能源汽車電池包的熱應(yīng)力安全問題，是制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。電池包在充放電、高溫環(huán)境及熱失控初期均會(huì)產(chǎn)生顯著熱應(yīng)力，若管控不當(dāng)，極易引發(fā)殼體破裂、電芯擠壓短路等嚴(yán)重安全隱患。技術(shù)鄰服務(wù)20+新能源頭部企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)顯示
為什么動(dòng)力電池都必須做IPX9K測(cè)試？11個(gè)月前
?隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池作為其核心部件，其安全性和可靠性備受關(guān)注。在眾多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中，IPX9K防水等級(jí)測(cè)試因其嚴(yán)苛的條件和實(shí)際應(yīng)用中的重要性，成為動(dòng)力電池測(cè)試中不可或缺的一環(huán)。那么，為什么動(dòng)力電池需要接受IPX9K測(cè)試？這項(xiàng)測(cè)試究竟有何意義？本文將從技術(shù)角度深入探討這一問題，并結(jié)合實(shí)際案例加以說(shuō)明。
動(dòng)力電池的工作環(huán)境復(fù)雜多變，尤其是在極端天氣條件下，如暴雨、
導(dǎo)讀
從汽車安全性角度，必須要考慮鋁合金等輕量化材料車身在碰撞中的抗沖擊性以及承受沖擊載荷的能力。由此，研究鋁合金在應(yīng)變速率為1s-1～103s-1范圍的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，成為新能源汽車安全可靠性仿真與評(píng)估的重要參量。
3003鋁合金作為低強(qiáng)度汽車動(dòng)力電池封裝材料，其動(dòng)態(tài)力學(xué)特性成為汽車受撞擊苛刻條件下殼體損傷程度評(píng)估，乃至動(dòng)力電池防泄漏安全設(shè)計(jì)及管理的關(guān)鍵指標(biāo)，但相關(guān)研究鮮有公開報(bào)道
大家好，小鄰很高興跟大家見面啦！從4月起，技術(shù)鄰將會(huì)定期為大家開放“討論有獎(jiǎng)”頻道，此頻道將會(huì)緊密結(jié)合實(shí)時(shí)熱點(diǎn)，行業(yè)快訊。歡迎大家踴躍參與，獎(jiǎng)品多多哦！ 此篇開始，建議先點(diǎn)個(gè)收藏，方便學(xué)習(xí)回看哦~
前言
隨著中國(guó)新能源汽車保有量突破3140萬(wàn)輛，一場(chǎng)規(guī)模空前的動(dòng)力電池退役潮已然來(lái)臨。據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，2025年全國(guó)退役動(dòng)力電池量將達(dá)到104萬(wàn)噸，到2030年更將飆升至
電氣產(chǎn)品在使用過(guò)程中，由于電流通過(guò)某些元件產(chǎn)生的熱量，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備溫度升高。如果設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在高溫狀態(tài)下工作，可能會(huì)降低絕緣材料的性能，增加電擊、燙傷或火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備內(nèi)部的高溫還可能影響產(chǎn)品性能，導(dǎo)致絕緣等級(jí)下降或增加不穩(wěn)定性。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行溫升試驗(yàn)是確保產(chǎn)品安全穩(wěn)定工作的重要環(huán)節(jié)。
溫升試驗(yàn)定義
溫升試驗(yàn)是一種評(píng)估電子電氣設(shè)備在運(yùn)行中各部件相對(duì)于環(huán)境溫度升高情況的測(cè)試
電動(dòng)汽車自燃的新聞，很大一部分原因就是動(dòng)力電池溫度過(guò)熱，燒起來(lái)了。在工程上，一般認(rèn)為動(dòng)力電池的工作溫度最好在40℃以內(nèi)。那么如何保持這個(gè)溫度呢？
汽車電機(jī)的工作需要三四百伏的高電壓，動(dòng)力電池是由很多鋰離子電芯，通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)的方式來(lái)提高電壓和容量。比如用100個(gè)3.7伏的鋰電池電芯串聯(lián)，就能得到370伏的電池。不同品牌不同類型的電動(dòng)汽車，電池組成方式可能不一樣，有的電芯是片狀的，有的是圓柱形的
