新能源汽車電池包安全性研究

薛志強

摘 要：新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源，綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成技術原理先進且具有新技術新結構的汽車。縱觀新能源汽車的發展史，我國在1996年就投產了純電動汽車，隨著國家政策的支持，以及現代科學技術和生產力的不斷發展，新能源汽車以及相關技術的發展取得了長足的進步。在此過程中，新能源汽車電池包安全性制約著整個新能源汽車的發展。因此，針對新能源汽車電池包安全性進行研究，能夠更好的指導新能源汽車技術的發展。

關鍵詞：新能源汽車;電池包;安全性

0 引言

新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發動機汽車等等。純電動汽車主要利用蓄電池作為動力存儲，通過電池向電動機提供電能，驅動電機運轉時使汽車前進，當前，純電動汽車的電池主要有鉛酸電池、鎳鉻電池、鋰離子電池等等，新能源汽車發展的過程中，只有做好電池包的安全性，才能更好的推進新能源汽車的發展。

1 新能源汽車常見結構

（1）油電混動汽車。油電混動汽車具備兩種動力來源，即傳統的汽油機動力來源和電動動力來源，油電混動汽車中，電機不直接驅動車輪，而是輔助發動機進行車輪驅動，通過電機輔助，使發動機始終保持綜合性能最佳的狀態，從而實現降低油耗和節能減排的目標。

（2）插電混動汽車。與油電混動汽車有所不同的是插電混動汽車能夠實現電機單獨驅動，且電池包容量更大。另一方面，插電混動汽車有充電插口，能夠通過外接電源獲得電能存儲。根據工作模式的不同，插電混動汽車又可以分為串聯、并聯、混聯結構等等，因此技術和控制系統相對復雜。

（3）純電動汽車。純電動汽車具有零排放噪音較小，運行平穩，結構簡單等諸多優點。純電動汽車通過電池包加電機的動力模式進行驅動，通過外界電源獲得電能，并且通過電磁波將電能存儲起來，為汽車提供需要的動力。

2 新能源汽車常見電池包結構分類

（1）油電混合動力汽車電池包。油電混合動力汽車的電池包僅僅在起步、加速、自動等輔助階段進行工作，因此電池體積相對較小，質量相對較輕，冷卻系統也較為簡單，由于電池包的體積不大，車內有足夠的安裝空間，日常安全維護也更為簡單。

（2）插電混合動力汽車電池包。插電混合動力汽車電池相對較大，容量也有所增加，一般布局汽車的后備箱位置，由于容量的增加，對于其安全性更需要重視，在考慮其安全性的過程中要從涉水、碰撞、高溫等方面進行考慮，并且給予相應的防護。

（3）純電動汽車電池包。純電動汽車電池包的能量全部來源于電池。為了維護和拆裝的方便性一般都放置在汽車的地板下方，由于電池容量和體積的增加，僅電池包就占據了汽車質量的40-50%。因此，純電動汽車的電池包安全是汽車技術發展的重中之重。

3 新能源汽車電池包安全性

（1）絕緣電阻和絕緣電阻檢測的內容。針對純電動汽車而言，在進行電池包安全性研究的過程中，首先要做好絕緣電阻，避免電池在使用過程中因為老化出現漏電等現象。在進行絕緣電阻研究的過程中，做好絕緣電阻檢測是十分必要的，在檢測的過程中，首先要測量電池包正負極對地電壓，接下來，在電壓較大的電器并入已知電阻，通過歐姆定律計算出電池包的絕緣電阻。

（2）做好電池包與操作人員的安全問題。安全問題是新能源汽車發展過程中的重要問題，電池包是新能源汽車的高壓源，一旦出現安全性問題不僅影響到乘駕人員的人身安全，甚至會造成財產損失，也有可能影響到車企的品牌形象。在電動汽車裝配的過程中，電池包的安全性也是考慮的重要內容，因此也要確保操作人員的安全。針對新能源汽車的電池包安全貫穿整個制造、運輸、倉儲等。在整車裝配完畢交付客戶使用全，要做好各種級別的檢測，這樣才能保證汽車在日常行駛中不會受到電池包安全性的威脅。

（3）電池包裝配方案是影響安全性的關鍵。油電混動汽車的電池包裝配過程中，考慮到車內空間狹小，機械臂在完成電池包放置之后，技術人員還要手動將電池包移動到位，出于安全性考慮，電池包和車身之間應當有限位裝置，一般將安裝支架做成限位凸臺，用于固定電池包。而插電汽車的電池包結構不規則，在裝配過程中，在進行裝配的過程中要增加定位銷，才能確保電池包的精確定位，并且根據電池的結構，選擇合適的位置。純電動汽車的電池包體積大，是影響汽車安全的主要因素，因此，電池包在裝配的過程中不僅要考慮到汽車的結構，更要考慮電池配送、上件、運輸等各種因素，避免這些因素對電池造成損壞，在安裝過程中出現安全問題，或者安裝之后使用時出現問題。純電動汽車的電池包安裝較為復雜，技術人員要確認定位精準，并且應用定位銷進行固定。

4 優化新能源汽車電池包整車安全的方法

純電動汽車的安全系統優化應當體現在電池，以及整車安全方面。首先，應當保證電池本身在受到機械沖擊、惡劣環境等各種影響下，都能保證其安全性，例如在電動車受到撞擊或者涉水的情況下，要做好電池包的保護，才能避免因涉水帶來的短路或者因撞擊帶來的漏電等等。同時，要做好過度充電、過度放電、溫度過高等各種場景下的保護功能，保證電池包在此種情況下也能夠達到相應的防護級別。

在對電池包的機械性保護評價、模擬碰撞、電池外包裝強度、抗擠壓等綜合性能進行評價的過程中，都應當做好相應的措施維護。除此之外，要做好自身的防護性能和抗蝕作用，避免電池因自身設計出現問題而引發的各類安全隱患。不僅如此，在模塊階段通過模塊封裝也要提高安全性，配備相應的繼電器和熔斷器，才能保證車輛的安全性，避免因電池包問題對車輛造成安全隱患。

5 結語

電池包的安全性在新能源純電動車裝配到交付客戶使用都是關鍵環節。因此，在電池包研發環節中就應當充分考慮到各種模式可能會造成的電池包失效，并且對電池包的研發進行檢測，確保電池能達到相應的技術標準。基于汽車電池包屬于高壓系統，在研發和裝配階段要考慮其操作的安全性，除此之外，要考慮汽車在使用過程中可能會遇到的各種場景影響，進而對電池包進行相應程度的優化，這樣才能從整體上提高其安全性。

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