动力电池一致性和安全性评估

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟

动力电池一致性和安全性评估

新能源汽车高速发展的同时，整车零部件以及充电技术的创新也逐步走进了人们的视野当中。2018年1月17日上午，2018首届中国新能源汽车产业（成都）高峰论坛精彩演绎的同时，第四届中国新能源汽车行业总工技术峰会零部件专场也一同进行。现场，清华大学锂离子电池实验室主任何向明以“动力电池一致性和安全性评估”为主题发表了演讲。

电池一致性与筛选

何主任说，多数人对一致性的概念并不清晰，认为一模一样的东西就叫

一致性，然而这样的认知是不准确的。在过去，电池应用在3C产品的时候，人们对电池一致性的需求并不高，但对于新能源汽车而言，储能需要将大量的锂电池串并联，因此对电池一致性的需求就格外重要。

据介绍，当将三支具有差异的电池并联时，容易在充电后期产生较大的

差异，充电前期电流小的电池，后期电流就会突然增加；充电前期电流大的电池，后期电流就会减少。这就是不一致性导致的结果。在电池串联的情况下，各单体电池的电压可能差距较大，需要进行单体电池的电压限制，否则会发生有些电池已经过放过充了，有些还没有达到相对应的状态，从而影响电池安全性和寿命，这也是不一致性所导致的。

为了解决不一致性所带来的问题，何主任及其研发团队做了许多实验，

为了得出电池的一致性，实验团队曾尝试将容量、电压、内阻、SOC、温度等参数都压缩到一个极小的值，但最后并没有得到最好的解决办法。实验过程繁杂、存在测量误差、效果具有局限性等问题，都导致了目前筛选

专注下一代成长，为了孩子

电动汽车用动力电池系统安全性设计-0901..

电动汽车用动力锂离子电池系统 安全性设计 拟稿：张建华 2014、7、31

目录 1、序言 2、锂离子电芯安全特性 3、几种锂离子电芯安全特性分析 4、由锂离子电芯组成的电池PACK的安全性特性分析 5、锂离子电池PACK安全性设计 6、结论

一、序言 1、特斯拉电动汽车六次碰触起火事件 7月4日，在一起离奇的盗窃事件中，特斯拉意外成为了主角。一名身份未明的男子7月4日早间盗窃ModelS汽车后，引发警方的高速追逐。该男子随后在西好莱坞撞上多辆汽车，并在撞击路灯后解体成两半，引发电池着火。7月7日，特斯拉表示，该公司将调查在高速追逐中因碰撞而解体成两半，并着火的ModelS汽车残骸。 从2013年下半年开始，特斯拉已经发生了六起起火事件。其中两起是行驶中车辆自燃，两起是碰撞起火，原因是车主驶过路面上的残骸致使电池箱被刺穿后起火，有一起在充电时发生，还有一起原因不明。 1）11月6日，据海外网站报道，一辆特斯拉Model S电动车在美国田纳西州纳什维尔附近再度遭遇起火事故，车头几乎全部烧毁。 2）10月1日，一辆Model S撞上了路中的金属残片引发事故着火燃烧,车辆前部的一块电池包起火。 3）10月18日中旬，在墨西哥，一辆高速行驶特斯拉Model S撞到了一堵混凝土墙，紧接着又撞上了一棵大树，随后起火燃烧。 结论：汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故； 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

2、比亚迪e6着火事件 2012年5月26日凌晨3时08分，深圳滨海大道西行侨城东路段发生的一起重大交通事故，让电动汽车的安全问题成为了全世界关注的焦点。当时，一男子载三女驾驶一辆红色日产GT-R跑车，高速撞上两辆同方向行驶的出租车。其中一辆比亚迪E6电动出租车起火燃烧，一名男性出租车司机连同两名女性乘客被困火中当场死亡。 涉及各领域的13名知名专家，包括电动汽车整车及动力系统、部件安全、结构安全、汽车碰撞、电子电气安全、动力电池、汽车交通事故鉴定、火灾调查、材料燃烧特性等专业领域。专家分别来自中国汽车技术研究中心、交通运输部、科学研究院、公安部天津消防研究所、广东省消防总队、北方车辆研究所、S MG等，进行为期70天的调查。 专家组得到的结论是：电池没爆炸，着火起因是e6受到两次严重碰撞，车身后部及电池托盘严重变形、动力电池组和高压配电箱受到严重挤压，导致部分动力电池破损短路、高压配电箱内的高压线路与车体之间形成短路，产生电弧，引燃内饰材料及部分动力电池等可燃物质。e6的动力电池系统在整车上的安装布局、绝缘防护及高压系统等方面设计合理，“整车安全未见设计缺陷”。 结论： 汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故； 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

静止式锂电池储能系统安全要求示范文本

静止式锂电池储能系统安全要求示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

静止式锂电池储能系统安全要求示范文 本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架，简单介绍一 下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型 锂离子电池，圆柱型的，它可能是几十个，甚至几百个组 合在一起变成一个电池模块，这个电池模块再加上电池管 理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案，我只是简单的来分分类， 不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看，通常 情况下有三种类型。 第一种类型，属于小规模的运用，小规模的运用跟系 统的配置大概不大于10个千瓦的范围，当然电池储能是按 照容量来定，这里我们只是简单的粗略来分一下，按照功

率，按照装置和发电功率的大小。 这个上面是一个电池管理系统，下面是有多个电池模块这样组成一个系统。 第二种类型是中规模装置，这个电池模块跟小规模的电池模块结构可能不一样，但是总体来说它的组成还是类似的。 第三种类型是大规模装置，就是把各种各样的模块集成的多一点。 目前的大致应用领域，现在锂离子储能系统在德国也受到了国家政策的鼓励，因为德国目前来说，光伏装机容量已经达到了一定程度，再发展的空间也受到了限制。目前来说，光伏发电毕竟还是一个辅助的能源，还不是主要的能源，这跟能源特点有关系，有光了才能发电，没光了就没有，太阳好了发的就多一点，太阳少了就发的少一点，那么这个时候就要有一个类似水库的东西进行消纳，

锂离子电池安全性

车用锂离子动力电池系统的安全性剖析 国家大力支持以电动汽车为主的新能源汽车新兴产业。然而以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生，困扰着电动汽车的发展。动力电池安全性事故的常见形式及成因是什么？又该采取怎样的防范措施？小编带你一览要点。 1 动力电池安全性问题 锂离子动力电池事故主要表现为因热失控带来的起火燃烧。如表1和图1 所示。 表1 近年发生的锂离子动力电池事故 图1 近年来部分锂离子动力电池事故 锂离子动力电池系统安全性问题表现为3个层次（图2）。 1）电池系统安全性的“演变”。即电池系统长期老化——“演化”（事故1、2、3、5、7）和突发事件造成电池系统损坏——“突变”（事故4、6）。 2）“触发”——锂离子动力电池从正常工作到发生热失控与起火燃烧的转折点。 3）“扩展”——热失控带来的向周围传播的次生危害。

图2 动力电池系统安全性问题的层次 2 动力电池安全性演变 2.1 “演化”与“突变” 电池系统长期老化带来的可靠性降低，演化耗时长，可以通过检测电池系统的老化程度来评估电池系统安全性的变化；相比而言安全性突变难以预测，但是可以通过既有事故的形式来改进电池系统的设计。 2.2 安全性演化机理 电池系统任何部件的老化都可能带来安全事故的触发，如事故1、7。除此之外，电池本身的安全性演化主要表现为内短路的发展。电池内部的金属枝晶生长是造成内短路的主要原因之一。值得一提的是，老化电池的能量密度降低，热失控造成的危害可能会降低；另一方面老化电池更容易发生热失控。 图3 锂离子电池内部金属枝晶的生长与隔膜的刺穿

3 电池安全事故触发 3.1 热失控机理 经过演变过程，电池事故将会进入“触发”阶段。一般在这之后，电池内部的能量将会在瞬间集中释放造成热失控，引发冒烟、起火与爆炸等现象。当然电池安全事故中，也可能不发生热失控，热失控后的电池不一定会同时发生冒烟、起火与爆炸，也可能都不发生，这取决于电池材料发生热失控的机理。 图4、图5与表2展示了某款具有三元正极/PE基质的陶瓷隔膜/石墨负极的25 A·h锂离子动力电池的热失控机理。热失控过程分为了7个阶段。 图4 某款三元锂离子动力电池热失控实验数据（实验仪器为大型加速绝热量热仪，EV-ARC） 图5 某款三元锂离子动力电池热失控不同阶段的机理 表2 某款锂离子动力电池热失控的分阶段特征与机理

锂离子动力电池的安全性问题分析Word版

锂离子动力电池的安全性问题分析 （） 摘要：本文从锂离子电池材料和制作工艺两个方面分析影响锂离子电池安全性能的因素，并进一步分析锂离子电池组安全性的关键问题。 关键词：锂离子电池；安全性能；热稳定性；影响因素 Power type lithium ion battery safety problem analysis (Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China) Abstract:This article from the lithium ion battery materials and production process analysis of two aspects of influence of lithium ion battery safety performance factors, and further analysis of lithium ion battery safety problems. Key words:Lithium ion battery; Safety performance; Thermal stability; Influence factors. 0 引言 锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。锂离子电池是最晚研究而商品化进程最快的一种高性能电池。锂离子电池以其独特的优势目前以成为各个领域广泛应用的新能源。锂离子电池具有电压高、比能量高、循环性能好等特点，越来越广泛应用发的3C市场领域、电动车(EV)和混合型电动车(HEV)市场领域、军事用途及空间技术领域。虽然，锂离子二次电池的安全性相对于金属锂二次电池有了很大的提高，但仍存在着许多隐患，比如：由于电池的比能量高，且电解液大多为有机易燃物等，当电池热量产生速度大于散热速度时，就有可能出现安全性问题。根据Ph.Biensan等的研究证明：锂离子电池在滥用的条件下有可能产生使铝集流体熔化的高温(>700℃)，从而导致电池出现冒烟、着火、爆炸、乃至人员受伤等情况。因此对锂离子电池的研制和生产来说，电池的安全性不仅是指在各种测试条件下不出现冒烟、着火、爆炸等现象，最为重要的确保人员在电池滥用的条件下不受伤害。 1 锂离子电池的几代变革 第一代锂离子电池：负极：锂金属，工作电压高达3.7。由于直接以极其活跃的金属锂作为负极，安全隐患太大已经被淘汰。

电动汽车动力电池公告检测中存在的问题及建议

No.22011 BUS TECHNOLOGY AND RESEARCH 客车技术与研究 电动汽车动力电池公告检测中存在的问题及建议 杨杰，夏晴，史瑞祥，凌泽 （重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心，重庆401122） 摘要：以动力锂电池为例，重点介绍其在一致性、安全性和电性能这三方面的公告检测中存在的主要问题并提出建议，为国内电动汽车的研发提供参考，以促进电动汽车动力电池质量的提高和技术的发展。关键词：动力电池；公告检测；电动汽车；问题及建议 中图分类号：U469.72；U467文献标志码：B文章编号：1006-3331（2011）02-0023-03 Problem and Suggestion for Electric Vehicle Power Battery Annoucement Test YANG Jie,XIA Qing,SHI Rui-Xiang,LING Ze （Chongqing Vehicle Test&Research Inst.,National Coach Quality Supervision and Test Center, Chongqing401122,China） Abstract：Taking a lithium-ion battery as an example,the authors introduce problems and put forward suggestions about the consistency,safety and electrical properties in the battery annoucement test,which provide reference for the electric vehicle research to promote the quality improvement and technology development of the power battery. Key words：power battery;annoucement test;electric vehicle;problem and suggestion 第2期 截至国家工业和信息化部（以下简称工信部）发布的第222批《车辆生产企业及产品公告》，已列入19批《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》，涉及60余家企业的200多种节能与新能源汽车产品。随着当前电动汽车研发的迅猛开展，电动汽车产品中的有关问题也越发凸显。动力电池作为电动汽车的核心零部件之一，其试验检测受到高度重视。重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心率先在国内健全了工信部要求的22项电动汽车专项检测能力，在电动汽车动力电池方面开展了大量的试验检测及研究工作，积累了丰富经验。本文以动力锂电池为例，指出其在公告检测中存在的主要问题并提出建议，为国内电动汽车的研发提供参考，以促进电动汽车动力电池质量的提高和技术的发展。 1试验检测中存在的主要问题 2009年7月1日，工信部发布的《电动汽车生产企业及产品准入管理规则》（工产业[2009]第44号）已正式施行。根据该《规则》，电动汽车除了应当符合常规汽车产品的有关检测标准外，还应当符合电动汽车产品的专项检测标准（共22项）。其中涉及动力电池的专项检测标准5项[1-5]，这也是我国目前《车辆生产企业及产品公告》对于电动汽车动力电池的强制性检测依据。本文针对标准QC/T743-2006《电动汽车用锂离子蓄电池》（该标准具体分为19项单体电池试验和13项模块电池试验两部分内容），重点介绍电动汽车动力电池在一致性、安全性和电性能这三方面试验检测中存在的主要问题。 1.1一致性方面 一致性问题是制约电动汽车动力电池质量的关键因素。“标准”以单体电池放电容量的标准差系数和模块电池放电电压的标准差系数来衡量电池的一致性；对于单体电池，一致性分析的内容包括常温、低温、高温等不同工况的放电容量。对于模块电池，一致性分析的内容包括恒流放电、恒流充电、搁置等不同阶段的各单体电池放电终止电压。由于目前这一指标还处于数据积累阶段，“标准”仅给出了分析方法，无具体的限值要求，因而在实际检测中，缺少对于电池一致性进行评价和考核的依据[6-7]。 图1是某模块电池恒流放电曲线。根据“标准” 作者简介：杨杰（1982-），男，硕士；主要从事新能源汽车电池、电机、电控的试验检测与研究工作。 23

锂电池的安全性设计(标准版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锂电池的安全性设计(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

锂电池的安全性设计(标准版) 为了避免因使用不当造成电池过放电或者过充电，在单体锂离子电池内设有三重保护机构。一是采用开关元件，当电池内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动停止供电；二是选择适当的隔板材料，当温度上升到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池内部反应停止；三是设置安全阀（就是电池顶部的放气孔），电池内部压力上升到一定数值时，安全阀自动打开，保证电池的使用安全性。 有时，电池本身虽然有安全控制措施，但是因为某些原因造成控制失灵，缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。 一般情况下，锂离子电池储存的总能量和其安全性是成反比的，随着电池容量的增加，电池体积也在增加，其散热性能变差，出事故的可能性将大幅增加。对于手机用锂离子电池，基本要求是发生

安全事故的概率要小于百万分之一，这也是社会公众所能接受的最低标准。而对于大容量锂离子电池，特别是汽车等用大容量锂离子电池，采用强制散热尤为重要。 选择更安全的电极材料，选择锰酸锂材料，在分子结构方面保证了在满电状态，正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中，从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构，使其氧化性能远远低于钴酸锂，分解温度超过钴酸锂100℃，即使由于外力发生内部短路（针刺），外部短路，过充电时，也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险。 另外，采用锰酸锂材料还可以大幅度降低成本。 提高现有安全控制技术的性能，首先要提高锂离子电池芯的安全性能，这对大容量电池尤为重要。选择热关闭性能好的隔膜，隔膜的作用是在隔离电池正负极的同时，允许锂离子的通过。当温度升高时，在隔膜熔化前进行关闭，从而使内阻上升至2000欧姆，让内部反应停止下来。 当内部压力或温度达到预置的标准时，防爆阀将打开，开始进

动力电池系统技术规范

密级：项目内部 动力电池系统技术规范项目代号： 文件编号：EVPT-VD1.27 编写：时间： 校核：时间： 批准：时间： 天津易鼎丰动力科技有限公司 1. 文件范围 本文件规范了XX公司XX车型所用XX动力电池必须满足的技术性能要求。 2. 术语定义和及产品执行标准 2.2. 术语定义 2.1.1 电动汽车(electric vehicle, EV)：指以车载能源为动力，由电动机驱动的汽车； 2.1.2 电芯(cell)：一个单一的电化学电池最小的功能单元； 2.1.3 模组(module)：指由多个电芯的并联组装集合体，是一个单一的机电单元； 2.1.4 电池组(battery pack)：由一个或多个模组连接组成的单一机械总成； 2.1.5 电池管理系统(battery management system, BMS)：指任何通过监控充电电池的状态、计算二次数据并报告该等数据、保护该等充电电池、设置报警信号、与设备中的其他子系统进行电子通信、控制充电电池内部的环境或平衡该等充电电池或环境等方式来管理该等充电电池的电子设备，包括软件、硬件和运算法则； 2.1.6 动力电池系统(battery system)：动力电池系统是指由动力电池组、电池箱体、电池管理系

统、电器元件及高低压连接器等组成的总成部件，功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供高压直流电； 2.1.7 整车控制器(vehicle controller unit)：检测控制电动汽车系统电路的控制器； 2.1.8 高电压(High Voltage, HV)：特指电动汽车200VDC以上高压系统； 2.1.9 低电压(Low Voltage, LV)：指任何信号或功率型能量低于50VDC，本文中特指整车12VDC电源系统； 2.1.10 荷电状态(state-of-charge, SOC)：电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比； 2.1.11 寿命初始(Beginning Of Life, BOL)：指动力电池系统刚交付使用的状态； 2.1.12 寿命终止(End Of Life, EOL)：动力电池系统能量降低到初始能量的80%，或者实时峰值 功率低于初始峰值功率的85%时，视为寿命终止； 2.1.13 电磁兼容性(Electro-Magnetic Compatibility, EMC)：在同一电子环境中,两种或多种电子 设备能互不干扰进行正常工作的能力； 2.1.14 高低压互锁(High Voltage Inter-Lock, HVIL)：特指低压断电时，通过低压信号控制能够 同时将高压回路切断； 2.1.15 CAN(Controller Area Network)：控制器局域网； 2.1.16 DFMEA(Failure Mode and Effects Analysis)：设计故障模式及失效分析； 2.1.17 MTBF(Mean Time Between Failure)：平均无故障时间； 2.1.18 额定容量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压或最高单体 电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于0.05C（A）时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的容量为额定容量，单位为Ah； 2.1.19 额定能量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压达到或最高 单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于0.05CA时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的能量为额定能量，（Wh），此值可由电压-容量曲线的覆盖面积积分得到； 2.1.20 可用能量：在25±2℃、-5±2℃两种温度条件下，按照《动力电池可用能量测试规范》分 别做NEDC测试，动力电池系统在放电率允许的范围内实际放出的电量的平均值。 2.1.21 额定电压：额定能量除以额定容量，标定为额定电压； 2.1.22 峰值功率：本项目峰值功率标定为XXkW。 2.3产品执行标准 表1. 产品执行标准 备注：未经特殊说明，本规范中涉及到的术语定义、检测方法、判断标准等都以上述标准为准。

动力电池系统的安全性与可靠性-普莱德

Asia-Pacific Lithium Battery Congress 2014, 26th -28th March The Shenzhen Kylin Villa China Polaris Consulting Company Presented 2014 ? All Rights Reserved Huai YANG Chief Technology Officer Beijing Pride Power System Technology Limited Huai YANG, chief technology officer of Beijing Pride Power System Technology Limited, is responsible for research and development of power battery systems for new energy vehicles and related projects. He mainly engages in research on power battery assembly, lightening the battery system, thermal management, and cell grouping technology as well as development of related products. 杨槐 技术总监 北京普莱德新能源电池科技有限公司 杨槐,北京普莱德新能源电池科技有限公司技术总监，负责新能源汽车动力电池系统的产品研发及项目工程；主要从事动力电池总成，电池系统轻量化，热管理及电池成组技术的研究与新产品开发工作。

静止式锂电池储能系统安全要求详细版

文件编号：GD/FS-7030 （操作规程范本系列） 静止式锂电池储能系统安 全要求详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

静止式锂电池储能系统安全要求详 细版 提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架，简单介绍一下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型锂离子电池，圆柱型的，它可能是几十个，甚至几百个组合在一起变成一个电池模块，这个电池模块再加上电池管理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案，我只是简单的来分分类，不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看，通常情况下有三种类型。 第一种类型，属于小规模的运用，小规模的运用

跟系统的配置大概不大于10个千瓦的范围，当然电池储能是按照容量来定，这里我们只是简单的粗略来分一下，按照功率，按照装置和发电功率的大小。 这个上面是一个电池管理系统，下面是有多个电池模块这样组成一个系统。 第二种类型是中规模装置，这个电池模块跟小规模的电池模块结构可能不一样，但是总体来说它的组成还是类似的。 第三种类型是大规模装置，就是把各种各样的模块集成的多一点。 目前的大致应用领域，现在锂离子储能系统在德国也受到了国家政策的鼓励，因为德国目前来说，光伏装机容量已经达到了一定程度，再发展的空间也受到了限制。目前来说，光伏发电毕竟还是一个辅助的能源，还不是主要的能源，这跟能源特点有关系，有

磷酸铁锂电池的安全性能研究.docx

磷酸铁锂电池的安全性能研究 电动车应用最基本的要求是保证安全。电池的安全性归根到底体现的是温度问题。任何安全性问题最终的结果就是温度升高直至失控，直至出现安全事故。电池的安全性检测通常包括过充电、过放电、穿刺、挤压、跌落、加热、短路等，在这些情况下，会引起电池温度上升或部分区域温度过高，达到某一底限温度值，大量的热产生由于不能及时被消散引发一系列放热副反应，从而出现热失控。热失控一旦被引发就完全不能停止，直到所有反应物被完全地消耗，在大多数情况下导致电池的破裂，随之伴有火焰和浓烟，有时甚至是电池的爆炸。在锂电池当中，公认的以LiFePO4为正极材料的锂电池具有最好的安全性能。主要是由于LiFePO4在高温条件下的氧保持能力好，即使在超过500℃的高温也不会失氧，比钴酸锂、锰酸锂及三元材料等药高得多。但在滥用条件下，即使LiFePO4为正极的锂电池，也会出现安全性问题。本文主要研究和分析不同的安全性检测条件对磷酸铁锂电池的安全性能检测结果的影响。 安全性问题最终的反映是热量累积或能量短时释放引起的温度迅速升高出现失控。在电池滥用过程中，产生热的原因有以下几个方面：（1）负极SEI膜的分解；（2）负极与电解质的反应；（3）电解液的热分解；（4）电解液在正极的氧化反应；（5）正极的热分解；（6）负极的热分解；（7）隔膜的溶解以及引起的内部短路。电池抵抗各种滥用的能力主要取决于产热和散热的相对速度。当电池的散热速度低于产热速度时，它可能会遭受热失控。 1. 测试对象与设备 2. 试验 3. 结果与分析 3.1过充电 锂离子电池在充电时发生式(1)所示的反应，Li 不完全脱出，生成物为 LiFePO4和 FePO4。LiFePO4—— LiFePO4+ FePO4+ Li +xe 电池过充时，Li+大量脱出，生成的 FePO4增多，引起较大的极化电阻和极化电势，使电池的电压快速升高；过多的锂脱出，极片上的粘结剂被破坏，使正极膏片从集流体上脱离，出现大面积掉膏，脱出的 Li 聚集在负极片上，形成点状白点；电池正极附近的高氧化氛围引起电解液氧化分解使过充电池剩余的电解液较少，电解液分解产生更多的热量和气体，使电池鼓胀加剧，爆炸的可能性加大；LiFePO4在过充时发生了不可逆分解，有氧气和含 Fe 的

静止式锂电池储能系统安全要求(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 静止式锂电池储能系统安全要求(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-1884-31 静止式锂电池储能系统安全要求(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架，简单介绍一下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型锂离子电池，圆柱型的，它可能是几十个，甚至几百个组合在一起变成一个电池模块，这个电池模块再加上电池管理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案，我只是简单的来分分类，不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看，通常情况下有三种类型。 第一种类型，属于小规模的运用，小规模的运用跟系统的配置大概不大于10个千瓦的范围，当然电池储能是按照容量来定，这里我们只是简单的粗略来分一下，按照功率，按照装置和发电功率的大小。

这个上面是一个电池管理系统，下面是有多个电池模块这样组成一个系统。 第二种类型是中规模装置，这个电池模块跟小规模的电池模块结构可能不一样，但是总体来说它的组成还是类似的。 第三种类型是大规模装置，就是把各种各样的模块集成的多一点。 目前的大致应用领域，现在锂离子储能系统在德国也受到了国家政策的鼓励，因为德国目前来说，光伏装机容量已经达到了一定程度，再发展的空间也受到了限制。目前来说，光伏发电毕竟还是一个辅助的能源，还不是主要的能源，这跟能源特点有关系，有光了才能发电，没光了就没有，太阳好了发的就多一点，太阳少了就发的少一点，那么这个时候就要有一个类似水库的东西进行消纳，那这就是储能系统。目前储能系统由于价格和其他因素，它的发展还不是那么的快。 完全从技术的角度来说，储能系统的运用，比如

锂离子电池安全隐患原因和原理[1]

安全隐患 锂离子电池的安全性问题，不仅与池材料本身性质有关，而且与电池制备技术和使用有关。手机电池频频发生爆炸事件，一方面是由于保护电路失效，但更重要的是在于材料方面并没有根本的解决问题。钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟的体系，但是充满电后，仍旧有大量的锂离子留在正极，当过充时，残留在正极的锂离子将会涌向负极，在负极上形成枝晶是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果，甚至在正常充放电过程中，也有可能会有多余的锂离子游离到负极形成枝晶，钴酸锂材料的理论比能量是超过每克270 毫安时的，但为保证其循环性能，实际使用容量只有理论容量的一半。在使用过程中，由于某种原因（如管理系统损坏）而导致电池充电电压过高，正极中剩余的一部分锂就会脱出，经电解液到负极表面以金属锂的形式沉积形成枝晶。枝晶刺穿隔膜，形成内部短路。电解液的主要成分为碳酸酯，闪点很低，沸点也较低，在一定条件下会燃烧甚至爆炸。如电池出现过热，会导致电解液中的碳酸酯被氧化和还原，产生大量气体和更多的热，如缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。 聚合物电解质锂离子电池并没有从根本上解决安全性问题，同样使用钴酸锂和有机电解液，而且电解液为胶状，不易泄漏，将会发生更猛烈的燃烧，燃烧是聚合物电池安全性最大的问题。在使用方面也存在一些问题，电池发生外部短路或内部短路将产生几百安培的过大电流。外部短路时电池瞬间大电流放电，在内阻上消耗大量能量，产生巨大热量。内部短路形成大电流，温度上升导致隔膜熔化，短路面积扩大，进而形成恶性循环。锂离子电池为达到单只电芯 3～4.2V 的高工作电压，必须采取分解电压大于2V 的有机电解液，而采用有机电解液在大电流、高温的条件下会被电解，电解产生气体，导致内部压力升高，严重会冲破壳体。过充可能会析出金属锂，在壳体破裂的情况下，与空气直接接触，导致燃烧，同时引燃电解液，发生强烈火焰，气体急速膨胀，发生爆炸。另外，对于手机锂离子电池，由于使用不当，如挤压、冲击和进水等导致电池膨胀、变形和开裂等，这些都会导致电池短路，在放电或充电过程放热引起爆炸。 安全性设计

动力电池测试项目和测试标准

1.测试项目：循环特性(12 C *10Cycle): 测试方式：电池在12± 2C的环境下以的电流进行充放电循环10次，再将电池在常温下标准充放电一次 评价标准：解析结果：负极锂析出状态 2.测试项目：电池倍率放电特性测试 测试方式：池在室温下：①放电：CC下限电压；②休止10min；③充电CC/上限电 压截止④休止5min；⑤放电CC下线电压；⑥休止10min;⑦调整倍率至、 1C、2C重复③?⑥步骤。 评价标准：放电容量，维持率 3.测试项目：电池温度放电特性测试 测试方式：电池在室温下以CC/CV 满充电至上限电压，截止; 然后分别在25C、-20 C、- 10 C、0C、60C的环境下放置2小时后进行放电至下限电压。 评价标准：放电容量，维持率 4.测试项目：60C /7 天储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在60± 2 C的环境中储存7天，最后在室温下放置2Hr后进行标准放电，记录储存 前后放电容量，试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准：残存容量》80%,外观无漏液。参考项[恢复容量》80%内阻增加比例w 25%], 厚度增加比例w 10% 5.测试项目：常温/30 天储存测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电, 再进行满充电,接着将电 池在常温的环境中储存30 天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电 容量,试验完成后进行尺寸、外观检查。 评价标准：残存容量》90%参考项[恢复容量》95%内阻增加比例w 25%] 6.测试项目：85C*4H 储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电,再进行满充电,接着将电池在常温的环境中储存30 天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电容量,试验完 成后进行尺寸、外观检查。 评价标准：残存容量》90%参考项[恢复容量》95%内阻增加比例w 25%] 7.测试项目：高温高湿测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电,再进行满 充电,接着将电 池在60± 2 C /95%RH的环境中储存7Day,最后在室温下放置进行残存放电及回复 放电, 试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准：回复容量》80%外观无漏液、表面无损害。参考项[内阻增加比例w 40%] 8.测试项目：循环(特性测试测试方式：电池在室温下先进行标准充电，之后测定电池厚度，再将电池在室温下以的电流进行充放电循环500 次，充放电之间休止30min ；试验完成后进行厚度检查。 评价标准：放电容量维持率：第1次=100%第500次》80%Cmin厚度增加比例w

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测 试规程 电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 2规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h+ 12h循环）（IEC 60068-2- 30:2005,IDT ）

GB/T 2423.43-2008电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装（IEC 60068-2-47:2005,IDT） GB/T 2423.56-2006电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法试验Fh:宽带随机振动（数字控制）和导则（IEC 60068-2-64:1993,IDT） GB/T 18384.1-2001电动汽车安全要求第1部分: 车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV ) GB/T 18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分: 人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV ) GB/T 19596-2004 电动汽车术语 (ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 1: Gen eral,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 3: Mecha ni cal loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条

动力电池测试项目和测试标准

测试项目 1.测试项目:循环特性(12℃*10Cycle): 测试方式:电池在12±2℃的环境下以0、2C的电流进行充放电循环10次,再将电池在常温下标准充放电一次 评价标准:解析结果:负极锂析出状态 2.测试项目:电池倍率放电特性测试 测试方式:池在室温下:①放电:CC 0、5C-下限电压;②休止10min;③充电CC/CV0、5C-上限电压 0、05C截止④休止5min;⑤放电 CC 0、2C-下线电压; ⑥休止10min;⑦调整倍率至0、5C、1C、2C重复③~⑥步骤。 评价标准:放电容量,维持率 3.测试项目:电池温度放电特性测试 测试方式:电池在室温下以CC/CV 0、5C满充电至上限电压,0、05C截止; 然后分别在25℃、-20℃、-10℃、0℃、60℃的环境下放置2小时后进行0、2C 放电至下限电压。 评价标准:放电容量,维持率 4.测试项目:60℃/7天储存测试 测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在60±2℃的环境中储存7天,最后在室温下放置2Hr后进行标准放电,记 录储存前后放电容量,试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准:残存容量≥80%,外观无漏液。参考项[恢复容量≥80%,内阻增加比例≤25%],厚度增加比例≤10% 5.测试项目:常温/30天储存测试 测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在常温的环境中储存30天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电 容量,试验完成后进行尺寸、外观检查。 评价标准:残存容量≥90%。参考项[恢复容量≥95%,内阻增加比例≤25%] 6.测试项目:85℃*4H储存测试 测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在常温的环境中储存30天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电 容量,试验完成后进行尺寸、外观检查。 评价标准:残存容量≥90%。参考项[恢复容量≥95%,内阻增加比例≤25%] 7.测试项目:高温高湿测试 测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在60±2℃/95%RH的环境中储存7Day,最后在室温下放置进行0、2C残存放电 及0、2C回复放电,试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准:回复容量≥80%,外观无漏液、表面无损害。参考项[内阻增加比例≤40%] 8.测试项目:循环(0、5C)特性测试 测试方式:电池在室温下先进行标准充电,之后测定电池厚度,再将电池在室温下以0、5C 的电流进行充放电循环500次,充放电之间休止30min;试验完成后进行厚度 检查。 评价标准:放电容量维持率:第1次=100%,第500次≥80%Cmin;厚度增加比例≤11%(Thickness Max)。 9.测试项目:过充电(3C-4、6V)测试

新能源汽车电机、电控、电池包环境与可靠性试验之振动试验解读

目的： 为了了解产品的耐振寿命和性能指标的稳定性，录找可能引起破坏或失效的薄弱环节，对系统在模拟实际环境的振动、冲击条件下进行的考核试验。定型产品的试验规范通常已经标准化，新产品要制定合适的试验方法。试验方法分两大类:①标准试验,包括耐预定频率试验、耐共振试验、正弦扫描试验、宽带随 机振动试验、冲击试验、声振试验和运输试验等;②非标准试验，包括瞬态波形 振动试验、窄带随机振动试验、随机波再现试验、正弦波和随机波混合试验等。 一、电机电控正弦振动 1.1 试验标准：GB/T18488.1--2015 1.2 试验条件选择：依据装车部位选取条件，一般为“其他部位”。下图注释1中X和Y方向位移和加速度可以除2，但目前各大供应商均选择量级不除2来测试。

二、电机电控随机振动 依据装车类型分为纯电动乘用车，混合动力乘用车，商用车。 2.1 纯电动乘用车试验标准：ISO16750-3-2007 2.2 试验条件选择：试验IV-乘用车,弹性体(车身) 2.3 混合动力乘用车试验标准：ISO16750-3-2012 2.4 试验条件选择：试验II- 乘用车，变速箱

2.5 商用车试验标准：ISO16750-3-2012 2.6 试验条件选择：试验VII- 商用车，弹性体（固有频率小余30HZ以下需要追加测试，具体请查阅标准） 2.7 振动叠加温度选择（高温一般为105~125）

2.8 振动台选择，电机质量大，振动量级大，一般选择5吨以上推力振动台，台面最好为800mm*800mm以上。电控质量轻，尺寸小，一般选择3吨以上推力振动台，台面最好为600mm*600mm以上。 三、电池包随机振动 3.1 试验标准：GB/T31467-2015 3.2 Z方向试验条件 3.3 Y方向试验条件1

动力电池测试项目和测试标准

测试项目 1.测试项目：循环特性(12℃*10Cycle): 测试方式：电池在12±2℃的环境下以0.2C的电流进行充放电循环10次，再将电池在常温下标准充放电一次 评价标准：解析结果：负极锂析出状态 2.测试项目：电池倍率放电特性测试 测试方式：池在室温下：①放电：CC 0.5C-下限电压；②休止10min；③充电CC/CV0.5C-上限电压 0.05C截止④休止5min；⑤放电 CC 0.2C-下线 电压；⑥休止10min；⑦调整倍率至0.5C、1C、2C重复③~⑥步骤。 评价标准：放电容量，维持率 3.测试项目：电池温度放电特性测试 测试方式：电池在室温下以CC/CV 0.5C满充电至上限电压，0.05C截止; 然后分别在25℃、-20℃、-10℃、0℃、60℃的环境下放置2小时后进行0.2C放 电至下限电压。 评价标准：放电容量，维持率 4.测试项目：60℃/7天储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在60±2℃的环境中储存7天，最后在室温下放置2Hr后进行标准放电， 记录储存前后放电容量，试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准：残存容量≥80%,外观无漏液。参考项[恢复容量≥80%，内阻增加比例≤25%]，厚度增加比例≤10% 5.测试项目：常温/30天储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在常温的环境中储存30天，最后在室温下放置进行标准放电，记录储存 前后放电容量，试验完成后进行尺寸、外观检查。 评价标准：残存容量≥90%。参考项[恢复容量≥95%，内阻增加比例≤25%] 6.测试项目：85℃*4H储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在常温的环境中储存30天，最后在室温下放置进行标准放电，记录储存 前后放电容量，试验完成后进行尺寸、外观检查。 评价标准：残存容量≥90%。参考项[恢复容量≥95%，内阻增加比例≤25%] 7.测试项目：高温高湿测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在60±2℃/95%RH的环境中储存7Day，最后在室温下放置进行0.2C残存 放电及0.2C回复放电,试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准：回复容量≥80%，外观无漏液、表面无损害。参考项[内阻增加比例≤40%]