電池系統的安全,一部分是電芯的安全,一部分是熱安全,然后機械安全,電器安全,還有功能安全。
所謂的安全性指在用這種材料做成電芯,在濫用的環境下,比如說叫過充、過放、擠壓、過溫等等情況下,系統能夠保持一種比較相對穩定,不出現熱失控這樣一種狀態。
質量體系也這里也起了一個很重要的作用。
如果沒有嚴格的質量體系控制這套東西的話,你即便有再好的材料,再好的化學配比生產出電芯它的質量也會有問題,你生產出來的系統它的安全性也會有問題。
熱安全怎么樣能來避免?當中有一個電芯發生熱失控的時候,其他旁邊的電芯不受影響。過充,現在設計好的系統當它過充的時候至少有兩道保護,軟件層面進行保護,當電壓達到一定程度的時候軟件要進行短電極,硬件也要進行短電極,這種是通過功能安全設置的理念引導出來的設計結果,這就是質量體系當中的一個方面。
換句話說這種原因是可以控制的,如果你系統做得好,如果你質量體系做得好的話。
如果前邊通過質量體系把真正的原因根本問題解決的話,到后邊做得工作就會很小,對電池系統成本的投入就會很小,對工業的可持續發展就會有很大的作用。
比如說在功能安全方面,整個系統設計的時候最初就要考慮功能安全怎么樣來從系統層面上保證系統,在出現各式各樣問題的時候控制系統可以把這個問題解決掉,在熱安全沒發生之前把這個問題給它消除掉。
機械設計可以有各式各樣仿真模擬的設計,保證你的機械系統在受到撞的時候不對電芯發生重大影響,熱管理熔斷器設計,最后是熱失控擴散這套技術來保證。
所謂的密封安全問題,就是現在設計一套電池包,把密封做好,沉到水箱里就可以實現了。
所謂的電氣安全,電氣上的原因其實導致的問題很多就是所謂的絕緣失效,機電器的粘連還有內部的連接不好導致局部升溫出現熱失控問題。其實這些問題,很多東西都是可以通過質量體系來把它排除掉不發生這樣的問題。
例如,出的問題是繼電器和Pak連接的時候,這么大的繼電器放好幾十根線在這里邊,每根線跟每根線的距離非常的近,根本不滿足間隙和爬電距離的要求,加上使用了七八年以后有很多贓的東西粘在線上,這樣的話導致線路的絕緣就出問題了。
類似這種事情你如果在設計初期是完全可以考慮的問題,如果真正內部有嚴格的規范,爬電距離和間隙應該是多少,這些問題是完全可以避免的。但是你如果沒有這樣一套質量體系的話就沒辦法。還有繼電器的粘連,如果有很明確的繼電器配合這樣疲勞測試的標準的話,這個問題也是可以解決的。所以我就說通過完整的質量體系,電氣安全方面也可以起到很大的作用。
所謂的功能安全,其實這對于整車廠的同事來說做系統一定要考慮的問題,但是在電池企業這方面做得工作相對整車廠來說比較落后一步。如果現在很多歐美的主機廠和國內非常領先的主機廠已經把功能安全當成非常重要的一項工作。
A123質量開發流程,APQP流程,這個流程真正執行下來對保證你質量體系是非常重要的。
在產品開發過程當中不同的交付物保證這些東西能夠順利,這是很重要的一個流程。其實可以在很大程度上避免減少電池系統安全的風險,APQP流程是整個質量體系里邊一個核心。
最后,這個行業要想可持續發展的話,質量體系是非常非常重要的一件事,這是讓我們從根本上能和我們的競爭對手,和我們國外的競爭對手競爭的根本,如果沒有這一點的話去過分強調某些技術細節,可能會讓我們有些跑偏。
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原文標題:【誠捷智能· 高工經緯】質量體系對動力電池系統安全的影響
文章出處:【微信號:gh_a6b91417f850,微信公眾號:高工鋰電技術與應用】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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