動力電池梯次利用技術 課件 6.3動力蓄電池配對與重組技術

動力電池梯次利用技術項目六動力電池的重組、系統(tǒng)集成及應用任務三動力電池的配對與重組技術學習目標一、知識目標1.掌握單體電池的配對與模組的搭建。2.掌握模組的測試與分組。3.掌握電池管理系統(tǒng)的工作原理和測試。4.掌握回動力電池總成的測試項目與方法。二、技能目標1.能完成單體電池的電壓、內阻和容量測試。2.能將單體搭建成模組。3.能完成電池管理系統(tǒng)電池的均衡功能、EMC性能和SOC估算功能測試。4.能將模組連接形成動力電池系統(tǒng)。5.能完成動力電池總成的通用測試項目。三、素養(yǎng)目標1.通過動手搭建模組，培養(yǎng)學生積極動手實踐能力。2.通過了解動力電池PACK流程，提升職業(yè)素養(yǎng)能力。3.通過小組共同組裝動力電池總成，培養(yǎng)團結協(xié)作能力。4.在模組性能測試過程中嚴守崗位操作規(guī)程，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)精神。5.實操養(yǎng)成定期反思與總結的習慣，改進不足，樹立嚴謹細致的工作態(tài)度。6.嚴格執(zhí)行6S現(xiàn)場管理。學習目標梯次利用產(chǎn)業(yè)鏈與動力電池的生產(chǎn)制造、車載應用、退役回收、測試篩選、系統(tǒng)重組、儲能應用以及電池報廢和資源再生等多個環(huán)節(jié)都密切相關。其中動力電池的退役回收、測試篩選、系統(tǒng)重組以及梯次利用應用于儲能領域是核心環(huán)節(jié)，共同決定了梯次利用的技術能力、經(jīng)濟性水平和系統(tǒng)運行狀況。那么你了解動力電池篩選和重組技術嗎？任務導入目錄單體電池的配對與模組的搭建01.模組的測試與分組02.單體電池的連接與模組的連接03.電池系統(tǒng)的柔性設計04.conents相關知識電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試05.單體電池的配對與模組的搭建01PARTONE在電芯模組設計中，模組結構是多種多樣的，主要根據(jù)客戶和車型的需求來確定，最終導致模組的制造工藝也不一樣。模組一般由電芯、上下支架、匯流排（有的也稱連接片）、采樣線束、絕緣板等主要部件組成一、單體電池的配對與模組的搭建——（一）

模組結構1.電芯分選配對模組工藝設計時，需要考慮模組電性能的一致性，確保

Pack

整體性能達到或滿足整車的要求。為了保證模組電性能的一致性，需要測量電芯的電壓、內阻和容量，將一致性相近的電芯進行分組，但是電芯廠家與

Pack

廠家的最終需求是不同的，考慮到制造工藝、成本、電芯性能等因素，Pack

廠家一般會按自己的標準重新對電芯進行分選。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建典型圓柱電芯模組工藝流程圖2.電芯入下支架電芯入下支架是指把電芯插入下支架的電芯定位孔中。難點在于電芯與下支架孔之間的配合公差，假如孔太大，方便電芯插入，但是電芯固定不好，影響焊接效果；假如孔太小，電芯插入下支架定位孔比較困難，嚴重的可能導致電芯插不進去，影響生產(chǎn)效率。為了便于電芯插入，又能固定好電芯，可以把下支架孔前端開成喇叭口一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建下支架開喇叭口示意圖3.電芯極性判斷電芯極性判斷是指檢查電芯的極性是否符合文件要求，屬于安全檢查。假如沒有極性檢查，而電芯極性又裝反了，在裝入第二面的匯流排時模組就會產(chǎn)生短路，導致產(chǎn)品毀壞，嚴重的可能導致人員受傷。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建下支架開喇叭口示意圖4.蓋上支架蓋上支架（圖5-3-4）是指把上支架蓋到電芯上，并把電芯固定在支架內。一般情況下，蓋上支架比電芯入下支架困難，一是與圓柱電芯的生產(chǎn)工藝有關，工藝里面有個滾槽的工序，假如控制不好，會導致電芯尺寸的一致性差，影響蓋上支架，嚴重的會蓋不上去；二是電芯與下支架固定不好，導致電芯有一定的歪斜，導致上支架不好蓋或者蓋不上。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建下支架開喇叭口示意圖5.模組間距檢測模組間距檢測是指檢測電芯極柱端面與支架表面的間距檢測，目的是檢查電芯極柱端面與支架的配合程度，用于判斷電芯是否固定到位，為是否滿足焊接條件進行提前預判。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建6.清洗等離子清洗是一種干法清洗，主要是依靠等離子中活性離子的“活化作用”達到去除物體表面污漬的目的。這種方式可以有效地去除電芯極柱端面的污物、粉塵等，為電阻焊接提前做準備，以減少焊接的不良品。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建等離子清洗場景7.匯流排安裝匯流排，如圖，安裝是指把匯流排安裝固定到模組上，以便電阻點焊。設計時需要考慮匯流排與電芯的位置精度，特別是定位基準的問題，目的是使匯流排位置處于電芯極柱面的中心，便于焊接。在進行上下支架設計時，要考慮對匯流排的隔離；假如不好做隔離設計，在工序設計時需要考慮增加防短路工裝的使用，可以避免在異常情況下發(fā)生短路。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建匯流排示意圖8.電阻焊接電阻焊接是指通過電阻焊的方式把匯流排與電芯極柱面熔接在一起。目前國內一般采用電阻點焊，在進行電阻點焊工藝設計時，需要考慮以下四點：（1）匯流排的材質、結構和厚度；（2）電極（也稱焊針）的材質、形狀、前端直徑和修磨頻次；（3）工藝參數(shù)優(yōu)化，如焊接電流、焊接電壓、焊接時間、加壓力等；（4）焊接面的清潔度和平整度。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建匯流排示意圖10.打膠膠水在模組應用上，一般有兩種用途：一種用途是固定電芯，主要強調膠水的黏接力、抗剪強度、耐老化、壽命等性能指標；另一種用途是把電芯和模組的熱量通過導熱膠傳遞出去，主要強調膠水的導熱系數(shù)、耐老化、電氣絕緣性、阻燃性等性能指標。由于膠水的用途不同，膠水的性能和配方也不同，實現(xiàn)打膠工藝的方法和設備就不同。在膠水選擇和打膠工藝方面，需要考慮以下三點：（1）膠水的安全環(huán)保性能（2）膠水的表干時間（3）膠水的用量一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建11.蓋絕緣板蓋絕緣板是指把模組的匯流排進行絕緣保護起來。在工藝設計時，需要注意絕緣板不能高出支架的上邊緣，同時絕緣板與支架邊框之間的間隙最好小于1mm。蓋好絕緣板后模組就搭建完成。一、單體電池的配對與模組的搭建——（二）模組搭建單體電池的連接與模組的連接02PARTTWO主要針對模組的特殊特性進行測試，主要測試項目有：（1）絕緣耐壓測試；（2）內阻測試；（3）電壓采樣測試；（4）尺寸檢測；（5）外觀檢查。經(jīng)EOL測試合格的模組按規(guī)定轉入Pack組裝工序或入庫，轉運過程中需要對模組進行絕緣保護和防止模組跌落。測試項目一般根據(jù)客戶和產(chǎn)品的要求來增減，其中安全檢測項目是必不可少的。（一）模組EOL測試二、模組的測試與分組模組EOL測試（二）模組分組在優(yōu)化梯次利用退役動力電池的成組過程中，需要對不同的退役動力電池模組建立數(shù)據(jù)庫，根據(jù)材料體系、容量、內阻、剩余循環(huán)壽命等參數(shù)重新分組。分組參數(shù)設定要合理，過大不好，模組離散性大，成組為系統(tǒng)后對系統(tǒng)性能和壽命影響很大；過小也不行，分組過于嚴格會導致可匹配的模組少，系統(tǒng)集成困難，產(chǎn)品成本很高。分組后不同類型的退役動力電池模組組成系統(tǒng)，需要結合產(chǎn)品定位和目標市場（高端、中端、低端），結合現(xiàn)有退役動力電池模組等級和類型，以及產(chǎn)品開發(fā)具體目標（性能、壽命等），建立一個系統(tǒng)級模型，推算出相關的匹配系數(shù)，確定產(chǎn)品的總體方案。二、模組的測試與分組123單體電池的連接與模組的連接03PARTTHREE在動力電池成組時，動力電池單體之間連接片的連接，一般采用激光焊焊接、電阻焊焊接還是螺栓機械鎖緊。每個動力電池單體電芯之間連接的一致性、牢固性，對整體動力電池模組能量發(fā)揮和整車安全具有重要作用。連接方式動力電池模組是由若干動力電池單體電芯通過導電連接件串并聯(lián)而成，而動力電池單體之間連接的方法和工藝的選擇需根據(jù)電池類型及其極柱（極耳）的類型來定。三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式1.按極柱分類（1）外螺紋極柱型電池它在連接防松設計上可分為摩擦防松、機械防松、永久防松。摩擦防松一般可采用彈簧墊片防松、自鎖螺母防松等；機械防松一般可采用槽形螺母和銷子防松、止動墊片防松等；永久防松一般可采用螺紋緊固膠（如厭氧膠）防松等。優(yōu)點是組裝連接可以采用多種方式，簡單靈活；缺點是受自身結構限制，相對于平頭型極柱，其體積偏大，體積能量密度受到一定影響。三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式外螺紋極柱示意圖1.按極柱分類（2）內螺紋極柱型電池優(yōu)點是組裝連接可以采用多種方式，易于拆卸；缺點是由于自身結構限制，相對于平頭型極柱，組裝過程需要增加金屬配件，動力電池模組重量有所增大。螺接用防松螺釘固定電芯與母排之間的連接，其工藝上比較簡單，但主要應用于鋰動力電池單體容量比較大的動力電池系統(tǒng)中，尤其是方形動力電池中螺接結構比較多。三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式內螺紋極柱示意圖1.按極柱分類（3）平頭極柱型電池通常采用電阻焊焊接，電阻焊是工件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的熱，將焊件接觸點加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后使工件組合焊接到一起的焊接方法。該工藝的優(yōu)點是成組后的動力電池模組具有體積小、體積能量密度高、質量能量密度高等優(yōu)點；缺點是連接工藝選擇方式單一，組裝完成的鋰動力電池單體不易拆卸替換，只能以焊接方式完成成組組裝。三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式平頭極柱示意圖1.按極柱分類（4）長條型極耳動力電池在長條型極耳形動力電池單體（圖5-3-10）之間連接成組時，其連接片與極耳之間通常采用激光焊、錫焊或電阻焊接的連接工藝，或非焊接式機械壓緊。這種工藝的優(yōu)點是體積能量密度和質量能量密度較高；缺點是成組工序復雜，需要較多輔助的支架等。目前聚合物電芯的連接工藝，主要有焊接與不焊接（機械壓接）2種方式。三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式長條形極柱示意圖與激光焊接機三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式1.模組參數(shù)計算：有的動力電池組如果所需電壓比實際電池電壓高時，由其電池單元串聯(lián)而成：即它的某個單體電池或電池模組的正極連接另外一個單體電池或電池模塊的負極，以此類推。蓄電池的總電壓與單體電池的電壓之和相同。電池組的串聯(lián)三、單體電池的連接與模組的連接——（一）單體電池的連接方式1.模組參數(shù)計算串聯(lián)電池組中的每個單體電池的開路電壓為U，內阻為Ri，N個單體電池串聯(lián)組成的電池組的電壓為N*U，電池組的總內阻為N*Ri。通過電池的并聯(lián)可以提高蓄電池的電容量。蓄電池電壓則保持不變。電池組的性能通常比單體電池性能差。例如圖5-3-13中的總電壓Uges=U1=U2=U3。電池組的并聯(lián)三、單體電池的連接與模組的連接——（二）模組的連接方式2.電池模組的連接方式：電池組典型的連接方式有先并聯(lián)后串聯(lián)、先串聯(lián)后并聯(lián)，混聯(lián)方式。電池組的并聯(lián)三、單體電池的連接與模組的連接——（二）模組的連接方式2.電池模組的連接方式：從電池組連接的可靠性、電池電壓不一致性和電池組性能影響的角度分析，先并聯(lián)后串聯(lián)連接方式優(yōu)于先串聯(lián)后并聯(lián)連接方式，而先串后并的電池拓撲結構有利于對系統(tǒng)各個電池單體進行檢測和管理。電池組的并聯(lián)三、單體電池的連接與模組的連接——（二）模組的連接方式3.動力電池模組規(guī)格尺寸：隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展和規(guī)范化應用，零部件和電池模組要求標準化。根據(jù)動力電池國家標準GB/T34013—2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》，蓄電池模塊的尺寸系列見表蓄電池模塊尺寸系列序號L/mmW/mmH/mm1211~515141211/2352252~590151108/119/130/14131571592694285~793178130/163/177/200/216/240/255/2655270~79319047/90/110/140/197/225/2506191/590220108/29475472261448269~31923485/29792803252071018~27，330~672367114/275/42911242~24640216712162~861439363三、單體電池的連接與模組的連接——（二）模組的連接方式4.動力電池模組的固定與連接：按使用功能分類，固定和連接可以分為機械固定和連接、電氣固定和連接。（1）機械固定與連接可以分為連接匯流排設計和復合PCB板設計。圓角銅排復合PCB板溫度采集線設計包含對插電壓采集模塊端膠殼及端子的選型、線材的使用、溫度采集線標簽命名方式等。02溫度采集線①單線采集設計方式②采集板采集線設計方式01電壓采集線模塊間通信線設計包含膠殼及端子的使用、模塊通信線定義、模塊通信線和電源線的使用、模塊通信線命名。03模塊間通信線04電池箱通信線三、單體電池的連接與模組的連接——（二）模組的連接方式4.動力電池模組的固定與連接：按使用功能分類，固定和連接可以分為機械固定和連接、電氣固定和連接。（2）動力電池成組的電連接：動力電池成組的電氣固定連接不僅需要考慮固定和連接的強度，還需要考慮過流能力、是否有電化學腐蝕現(xiàn)象等。電池箱內主要有電壓采集線、溫度采集線、模塊間通信線、電池箱通信線。三、單體電池的連接與模組的連接——（二）模組的連接方式4.動力電池模組的固定與連接：按使用功能分類，固定和連接可以分為機械固定和連接、電氣固定和連接。（2）動力電池成組的電氣固定連接不僅需要考慮固定和連接的強度，還需要考慮過流能力、是否有電化學腐蝕現(xiàn)象等。電池箱內主要有電壓采集線、溫度采集線、模塊間通信線、電池箱通信線。電池箱通信整體示意圖電池系統(tǒng)的柔性設計04PARTFOUR整車廠會針對要設計的整車，在考慮安全設計、線束連接設計、插接件設計等相關要求后，形成一個有限的動力電池系統(tǒng)空間大小。然后在有限的空間約束下，進行電池模組、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)等布置，保證電池單體及模塊均勻散熱，保證電池的一致性，提高電池系統(tǒng)的壽命與安全。（一）動力電池系統(tǒng)方案設計流程四、電池系統(tǒng)的柔性設計動力電池系統(tǒng)構成四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（一）動力電池系統(tǒng)方案設計流程1）確定整車的設計要求。2）確定車輛的功率及能量要求。3）選擇所能匹配合適的電池單體。4）確定電池模塊的組合結構形式。5）確定電池管理系統(tǒng)設計及熱管理系統(tǒng)設計要求。動力電池系統(tǒng)的設計流程一般如下：6）仿真模擬及具體試驗驗證。在產(chǎn)品開發(fā)初期，系統(tǒng)需求分析的主要作用是構建產(chǎn)品總體功能、總體結構和系統(tǒng)參數(shù)等。方案設計需求方案設計需求的目的是了解整車及用戶對動力電池系統(tǒng)的相關要求，確定方案的設計需求和預期達成的目標，并分析與實際需求之間存在的差距。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求1．動力電池系統(tǒng)的總體功能作為電動車輛的重要組成部分，動力電池系統(tǒng)用來給一個車載高壓電氣系統(tǒng)提供電能的吸收、存儲和供應，并且能通過車載充電機，或者連接到電網(wǎng)或發(fā)電機的專門充電裝置進行充電?？傮w功能如表四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求序號功能1滿足功能安全要求，提供電池安全保護（過充電/過放電/過溫保護等）功能。2滿足電磁兼容（EMC）要求。3滿足熱管理要求，包括高溫散熱、低溫加熱、保溫、熱分布均勻性要求。4提供電能（支持整車驅動，同時支持其高壓附件系統(tǒng)工作）。5充電功能（接收交流充電器和直流充電器充電）。6回收電能（接收整車電機再生制動回收的能量）。7存儲電能（支持長時間的能量存儲，不發(fā)生明顯的自放電或能量損失）。8滿足工作溫度、存儲溫度、濕度條件，以及海拔條件等環(huán)境要求，滿足環(huán)境兼容性要求。9滿足整車電機、電機控制器等工作電壓范圍要求。10滿足能量、充放電功率性能要求。11滿足使用壽命、存儲壽命要求。12滿足力學性能和安全性能要求，包括機械剛度和強度、重量/輕量化要求、機械振動和沖擊、跌落、碰撞防護、密封防護要求（防塵、防水），以及滿足機械濫用（擠壓、穿釘?shù)龋┑陌踩蟮取?3滿足壓力平衡/補償，以及緊急排氣要求。14滿足阻燃性能要求，滿足熱失控蔓延控制要求，滿足外部火燒要求。15滿足高壓電安全管理要求，至少包括高壓互鎖（HVIL）、高壓絕緣監(jiān)測、繼電器狀態(tài)診斷、碰撞斷電保護。16提供電池狀態(tài)［荷電狀態(tài)（SOC）、健康狀態(tài)（SOH）等］估算功能。提供CAN通信功能、CAN網(wǎng)絡管理功能。17提供電能物理參數(shù)（電壓、溫度、電流等）實時監(jiān)測功能，提供故障診斷和預警功能。18滿足相關法律法規(guī)及相關政策性要求，滿足強檢認證相關要求。19滿足耐蝕性要求，滿足可制造性、可維護性要求，滿足質量與可靠性要求。20滿足可回收、循環(huán)利用要求。電池模組電池箱體構建電子電氣組件熱管理系統(tǒng)組件功能輔件主要由平衡防爆閥、卡扣、扎帶、密封圈/墊、密封膠、導熱膠等組件構成。主要由電池箱體、固定/支撐結構部件、密封組件、平衡閥（具有防爆炸功能）、標準件（如螺栓、螺母、墊片等）等組件構成。主要由電池管理系統(tǒng)、繼電器、熔絲、電流傳感器、預充電阻、高/低壓線束、連接器等組件構成。主要由冷板、軟管、管接頭、彈性支撐、電阻絲/加熱膜等組件構成。由電池單體、模組結構件、電池參數(shù)檢測傳感器（如溫度/電壓采樣傳感器及線束等）、電氣連接部件等組件構成。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求系統(tǒng)方案設計通常采用類似于結構化的分析方法，講一個復雜的產(chǎn)品分解成多個容易分別實現(xiàn)和維護的子系統(tǒng)層級。按結構組成劃分，整個動力電池系統(tǒng)各主要子部件構成如下所述。2．動力電池系統(tǒng)的總體框架3．動力電池系統(tǒng)參數(shù)（1）額定電壓及電壓應用范圍對于高速電動車輛動力電池系統(tǒng)的額定電壓等級，參照《電動汽車高壓系統(tǒng)電壓系統(tǒng)電壓等級》（GB/T31466—2015）可選擇144V、288V、320V、346V、400V、576V等。對于微型低速電動車動力電池系統(tǒng)的電壓等級，100V以下主要以48V、60V、72V和96V為主。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求3．動力電池系統(tǒng)參數(shù)（2）動力電池系統(tǒng)容量整車概念設計階段，從整車車重和設定的典型工況出發(fā)，根據(jù)續(xù)駛里程、整車性能（最高車速、爬坡度、加速時間等）要求，可以計算出汽車行駛所需搭載的總能量需求。動力電池系統(tǒng)容量主要基于總能量和額定電壓來進行計算。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求3．動力電池系統(tǒng)參數(shù)（3）功率和工作電流整車在急加速情況下，動力電池系統(tǒng)需要提供短時脈沖放電功率，對應的工作電流為峰值放電電流。在緊急制動情況下，需要提供短時能量回收功率，對應的回饋電流為峰值充電電流。整車在平路持續(xù)加速或長坡道時，動力電池系統(tǒng)需要提供穩(wěn)定的持續(xù)放電功率，此時要求能夠長時間穩(wěn)定輸出一定額度的電流，即持續(xù)放電工作電流。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求3．動力電池系統(tǒng)參數(shù)（4）可用SOC范圍通常，為了更好地保護動力電池系統(tǒng)，并延長其使用壽命，充電時不能將其充滿電（接近100%SOC），放電時也不能完全放電（低于5%SOC），否則可能會損壞電池單體，縮短其使用壽命。但是，如果單方面為了延長動力電池使用壽命而加大電池系統(tǒng)的能量，來減小SOC使用區(qū)間，對于系統(tǒng)成本和空間布置都會產(chǎn)生不利影響。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求3．動力電池系統(tǒng)參數(shù)（5）溫度應用范圍基于整車對應的持續(xù)放電和脈沖放電功率能力要求，以及電池單體在低溫條件下的充電窗口，確定溫度下限應用范圍。為避免由于溫度過高引起電池單體壽命的快速衰減和出現(xiàn)熱失控，根據(jù)電池單體的溫度特性及以往電池包產(chǎn)品使用經(jīng)驗，確定溫度上限應用范圍。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（二）動力電池系統(tǒng)方案設計需求1）工作溫度范圍：-20～60℃外部環(huán)境溫度2）存儲溫度范圍：-40～60℃范圍內（1）重量與輕量化（2）外觀標識（3）機械強度和剛度（4）機械振動和沖擊（5）碰撞一是高能量、大質量的動力電池包在碰撞中受到擠壓損傷時）可能會引起起火、爆炸：二是高電壓的電驅動系統(tǒng)碰撞后可能會與乘員發(fā)生直接或間接接觸從而引發(fā)電擊傷害?；緟?shù)包含：電池系統(tǒng)中電池單體化學體系類型、額定電壓、總能量、最大放電電流、最大充電電流、電池系統(tǒng)整體質量等。要求具有安全風險警示標簽。1）由于電池包的質量較大，電池箱體下売體縱橫梁/加強筋的邊緣部位應力都比較集中，容易發(fā)生疲勞失效。2）電池箱體下売體的中心區(qū)域變形量較大，會影響整車離地間隙和通過性。1）自身有較大的重量；2）電池箱體外殼破裂。3）電池箱內部支架結構損壞。4）插接件、標準件出現(xiàn)松動。5）高低壓線束磨損出現(xiàn)絕緣電阻降低或短路。6）焊接動力電池系統(tǒng)的結構設計需要以提高產(chǎn)品的質量比能量和質量比功率為目標，通過輕量化設計提高產(chǎn)品的集成效率。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計1.機械結構設計要求（6）擠壓（7）密封防護要求（8）底部抗石擊性能（9）底部球擊和穿刺通常，密封防護等級要求達到IP67，才能保證電池包密封防水，電池組不會因為進水而短路。通常參考傳統(tǒng)燃油汽車，要求在電池箱體底部設置防護裝甲（例如采用厚度約為2～4mm且具有彈性的樹脂保護層），要求滿足防腐蝕、防石擊要求。安裝在整車地板下方的電池箱體很容易受到?jīng)_擊變形，從而可能對電池箱內部的電池模組、水冷板形成擠壓。設計需要滿足穿刺要求。擠壓主要是模擬整車發(fā)生碰撞過程中，電池模組及電池箱內部高壓電氣部件可能受到的機械接觸式作用力、變形量及位移，進而可能形成的危害事件，是碰撞安全的進一步補充。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計1.機械結構設計要求四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計1）電池單體之間的串并聯(lián)可靠性連接、電池單體之間導電連接距離盡可能短且連接內阻小，匯流排能滿足最大載流能力要求。2）電池模組裝配松緊度適中，各結構件具有足夠的強度和剛度，防止因電池的內壓變化而產(chǎn)生變形或破壞3）電池單體之間、電池單體與結構件之間達到電絕緣，同時還要滿足設備所要求的電氣間隙、爬電距離、接觸防護、等電位聯(lián)結等。4）根據(jù)電池包整體結構設計要求，能夠與水冷板進行良好的熱交換。5）電池模組溫度采樣的布點應能體現(xiàn)其特征溫度。2.電池模組方案設計四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計6）電池模組的標準化及可擴展性設計?？捎刹煌瑪?shù)量的電池單體進行串并聯(lián)擴展設計、零部件盡量復用。7）具有安裝固定位置，能牢固地固定在電池包內部。8）電池模組中的結構件應具有良好的生產(chǎn)工藝性，制造簡單、方便，易批量化加工制作，低工藝成本。9）具有良好的裝配工藝性，方便安裝、拆卸；應盡可能通用、具有互換性。10）在滿足強度和剛度的前提下，盡量減少材料用量，盡量減輕重量。2.電池模組方案設計電池箱體必須密封防水，防止進水而導致高壓短路，電池箱體設計的防護等級要求滿足IP6702絕緣與防水性能要求四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計鋰離子電池的平均工作電壓為3.6V，是鎳鎘動力電池和鎳氫動力電池工作電壓的3倍，單位質量能釋放更高功率。01碰撞安全性要求為確保動力電池的安全和使用壽命，電池箱體要具備良好的散熱能力。03通風與散熱性能要求3.電池箱體方案設計——要求外部電池不得穿入乘客艙內;內部電池考慮人電分離；碰撞時，電池模塊完整、斷電保護；01碰撞安全性要求1）上、下箱體設計不同的材料和加工工藝，對上下箱體的結構設計影響很大。上下箱體使用較成熟的材料有鈑金、鋁合金和復合材料，這三種材料在結構設計時，還需要根據(jù)加工工藝（鈑金折彎、鈑金沖壓、鋁合金沖壓、復合材料模壓等）的選擇，進行具體設計。一般來講，下箱體需要承載電池箱的大部分重量，而上蓋承載較小，因此設計時，主要進行下箱體的設計，上箱體主要考慮箱蓋承載自身的強度和防護性能，確保滿足防護要求和機械安全要求。鈑金和鋁材板上蓋有兩種成形工藝：折彎結合拼焊和一體沖壓成形，復合材料一般采用一體成形。下箱體作為主要機械承載部件，設計時相對復雜，需要考慮其機械強度、密封設計、防腐蝕、輕量化等。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計3.電池箱體方案設計——2）支撐板設計（3）功率和工作電流支撐板作用是加強箱體內部擋板強度，主要用于電池箱壁和箱內擋板之間，為焊接件，由供應商根據(jù)設計尺寸與電池箱體進行焊接及噴涂。支撐板結構如圖四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計3.電池箱體方案設計——3）隔板設計①固定隔板隔板由鈑金件折彎成形焊接在箱體內部，主要作用是防止電池模組在箱體內部移動，加強箱體強度等作用，主要材質為汽車高強度鋼。②固定支架當電池模組采用穿桿結構時，電池模組兩端使用固定支架固定，固定支架焊接在箱體上。箱體固定支架的設計要保證強度，電池模組支架的固定折邊需要焊接加強筋，防止電池模組在箱體內部移動。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（三）機械結構設計（1）高壓電氣設計通用要求高壓電氣系統(tǒng)應根據(jù)系統(tǒng)電壓、電流等級和應用環(huán)境等因素（如車載工況、溫度、濕度、海拔、電磁干擾等）進行選型和設計開發(fā)。（2）絕緣和耐壓在全生命周期內，要求高壓電氣系統(tǒng)的輸出端（正極和負極）與電池箱體之間的絕緣阻抗大于2.5MΩ（3）直接接觸防護直接接觸防護主要包括電氣絕緣和屏護防護要求。高壓電氣系統(tǒng)的帶電部件，應具有屏護防護，包括采用保護蓋、防護欄、金屬網(wǎng)板等來防止發(fā)生直接接觸。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（四）高壓電氣設計1.高壓電氣設計要求（4）間接接觸防護間接接觸防護主要包括等電位、電氣間隙和爬電距離要求。（5）預充電回路保護由于整車端高壓電氣系統(tǒng)中存在大量的容性負載，直接接通高壓主回路可能會產(chǎn)生高壓電沖擊，為了避免接通瞬間的大電流沖擊，高壓電氣系統(tǒng)需具有預充電功能。（6）余能泄放保護為避免余電可能帶來的危害，通常要求整車高壓電氣系統(tǒng)具有主動能量泄放電路。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（四）高壓電氣設計1.高壓電氣設計要求（7）過電流/短路保護高壓電氣系統(tǒng)設計可以設置過載或短路的保護部件，例如設置熔斷器等。（8）高壓電電磁兼容性高壓線束布置和接插件選型應考慮電磁兼容需求。（9）高壓電氣功能安全依據(jù)ISO26262《道路車輛功能安全標準》對高壓電氣系統(tǒng)功能進行危害分析與風險評估，對應的汽車功能安全完整性等級和安全目標符合設計要求。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（四）高壓電氣設計1.高壓電氣設計要求四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（四）高壓電氣設計1.高壓電氣設計要求序號安全功能嚴重程度可控度功能安全完整等級安全目標1電池管理系統(tǒng)整體功能安全S3E4ASIL-CBMS應有足夠的手段來保證BMS整體可靠運行．準確并及時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，進行高壓安全管理。2高壓互鎖S3E2ASIL-A應能覆蓋高壓連接部件，當檢測到高壓回路斷開時，能立即切斷高壓輸出。3碰撞斷開高壓S3E1ASIL-A應能在發(fā)生碰撞時．接收到碰撞信號，并能立即切斷高壓輸出。4繼電器控制和狀態(tài)診斷S3E4ASIL-B控制和診斷邏輯應能保證繼電器按照指令正確地動作，出現(xiàn)異常時能及時進行處理。5絕緣檢測S3E2QM高壓電氣系統(tǒng)ASIL與安全目標方案一方案二方案三方案四方案五（5）高壓接觸器選型（2）高壓線束線徑面積選擇（3）高壓熔斷器選型（4）預充電阻和預充時間的確定（1）高壓電氣負載匹配四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（四）高壓電氣設計2.高壓電氣系統(tǒng)設計方案熱管理系統(tǒng)的設計應使動力電池系統(tǒng)內各并聯(lián)、串聯(lián)電池單體間的溫度差異穩(wěn)定控制在某一限值以內。02熱均衡要求四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（五）熱管理系統(tǒng)設計所設計的熱管理系統(tǒng)應能在一定的時間內帶走一定的熱量，使動力電池系統(tǒng)內各電池單體在不同環(huán)境溫度的工作狀態(tài)下不超過某一溫度限值。01散熱要求在電池因寒冷天氣或位于高寒地帶而無法工作時，動力電池系統(tǒng)應具備加熱功能，使其在短時間內溫度升高至可運轉溫度。03加熱要求熱管理系統(tǒng)應能使動力電池系統(tǒng)不受外界高低溫的影響，高溫下隔絕熱量進入，低溫下阻擋熱量逸出。04保溫要求1.熱管理系統(tǒng)設計要求冷卻方式的選擇包括如下步驟：①冷卻系統(tǒng)目標確認；②產(chǎn)熱功率計算；③電池單體模型建立；④熱流體仿真分析；⑤對流換熱系數(shù)分析；⑥冷卻方式選擇。（五）熱管理系統(tǒng)設計四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（五）熱管理系統(tǒng)設計冷卻方式選擇四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（五）熱管理系統(tǒng)設計1）空氣自然冷卻采用自然冷卻散熱方式是典型的以空氣作為傳熱介質的被動散熱方案2）空氣強制對流空氣強制對流是通過運動產(chǎn)生的風將電池箱體內部電池的熱量經(jīng)過排風扇帶走，是一種主動散熱方式，散熱效率更高.3）液體冷卻液體介質相對于空氣介質擁有更大的換熱系數(shù)，通常以50%的水和50%乙二醇（體積分數(shù)）的混合物作為傳熱介質.4）相變材料冷卻相變材料（PhaseChangeMaterial，PCM）是一種能夠利用自身的相變潛熱吸收或釋放系統(tǒng)熱能的材料.（1）冷卻散熱方案：按照冷卻介質的不同，現(xiàn)階段已經(jīng)有產(chǎn)品應用的冷卻方式主要分為空氣冷卻、液體冷卻和相變材料冷卻三種方式。常見的加熱方式有三種：電加熱膜加熱、陶瓷PTC加熱和液熱。加熱膜屬于電阻加熱方式，一般是將金屬加熱絲封裝于絕緣層內，金屬絲通電之后發(fā)熱可對電池系統(tǒng)進行加熱。PTC加熱器也是電阻加熱的一種，不同的是它的電阻會隨自身溫度的升高而增大，從而達到恒溫加熱的效果。液熱則是通過整車PTC加熱部件將冷卻液加熱到一定溫度，利用主動液冷系統(tǒng)來對電池系統(tǒng)加熱的一種方式。（2）加熱方案四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（五）熱管理系統(tǒng)設計常見的三種加熱方式特點項目加熱特點空間限制加熱設備干燒溫度電池電體溫升率電池單體溫差電加熱膜加熱電阻加熱0.3~2mm≥60℃0.15~0.3℃/mm10~15℃陶瓷PTC加熱功率加熱5~8mm60~80℃0.15~0.3℃/mm10~15℃液熱對流加熱集成與液冷系統(tǒng)40~60℃0.3~0.8℃/mm8~10℃2.熱管理系統(tǒng)設計方案（3）保溫方案需要通過保溫設計減少外部夏季高溫或者冬季低溫環(huán)境對電池箱內部電池的影響。通常采用保溫材料起到隔熱的作用，減少外部環(huán)境因素的影響。保溫系統(tǒng)通常是配合冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)完成工作的，優(yōu)良的保溫系統(tǒng)不僅可以提高冷卻和加熱的效率，而且還可以降低能耗。四、電池系統(tǒng)的柔性設計——（五）熱管理系統(tǒng)設計鋰離子的分類05PARTFIVE（一）動力電池管理系統(tǒng)的工作原理典型電池管理系統(tǒng)拓撲圖結構主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。具體來說，由中央處理單元（主控模塊）、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、顯示單元模塊、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等構成。一般通過采用內部CAN總線技術實現(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)信息通訊。五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試電池管理系統(tǒng)（BMS）1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試電池模擬器電池管理系統(tǒng)測試主要設備有：電池模擬器、高低溫濕熱試驗箱、電池仿真測試系統(tǒng)、組合式干擾發(fā)生器、雷擊浪涌數(shù)據(jù)線耦合/去耦網(wǎng)絡、靜電實驗臺、靜電放電槍頭。高低溫濕熱試驗箱防靜電實驗臺1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試(1)電池模擬器主要應用于動力電池組/整車BMS測試，可完成BMS整體的性能測試及各項技術指標的測試，并生成完善的測試報告。功能如下表:電池模擬器1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試(1)電池模擬器主要應用于動力電池組/整車BMS測試，可完成BMS整體的性能測試及各項技術指標的測試，并生成完善的測試報告。功能如下表:序號功能1靜態(tài)電流消耗測試與對比。2電池模擬：模擬多個電池串聯(lián)與充放電曲線。3均衡電流測試與對比。4電壓測試與比對（電壓精確度）。5電流測試與對比（電流精確度）。6過電流測試。7工況模擬測試。8溫度測試（過溫保護）。9SOC對比。10BMS外殼與內部回路絕緣測試。11BMS通信與數(shù)據(jù)采集測試。1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試（2）高低溫濕熱試驗箱高低溫濕熱試驗箱是目前實驗室現(xiàn)有的設備，主要用于BMS系統(tǒng)實驗。如圖高低溫濕熱試驗箱1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試（3）電池仿真測試系統(tǒng)圖為電池仿真測試系統(tǒng)，其主要的功能如下：1）動力電池組基于不同工況的循環(huán)充放電試驗。2）BMS的SOC校準表達。3）對被測產(chǎn)品BMS的電壓、電流等參數(shù)的校準標定。電池仿真測試系統(tǒng)1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試組合式干擾發(fā)生器雷擊浪涌數(shù)據(jù)線耦合/去耦網(wǎng)絡1.主要設備五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試靜電實驗臺靜電放電槍頭2.物理參數(shù)要求五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試測試過程中若使用電池模擬系統(tǒng)，則模擬儀表、設備須滿足以下條件：1）單體電壓模擬設備穩(wěn)壓精度小于1mV，工頻紋波系數(shù)小于0.5mV。2）總電壓模擬設備穩(wěn)壓精度小于1%，工頻紋波系數(shù)小于0.5%。3）總電流信號源穩(wěn)流精度1%，響應時間小于10ms。BMS測試現(xiàn)場3.物理參數(shù)采樣精度測試五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試針對各個狀態(tài)度參數(shù)的精度測試，必須包含電壓、電流、溫度、絕緣電阻、安時積分等內容，其測試方法是將電池管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)（單體或模塊電壓采集通道數(shù)不少于5個，溫度采集通道不少于2個，測試電流采用電池系統(tǒng)額定充放電電流進行精度測量）與檢測設備檢測的對應數(shù)據(jù)進行比較，檢測設備的精度必須比BMS采集精度高一個數(shù)量級。BMS系統(tǒng)檢測狀態(tài)參數(shù)測試精度要求參數(shù)總電壓值電流值溫度值單體電壓值A?h積分絕緣電阻測量程≤±2%FS≤±2%FS≤±2℃≤±0.5%FS8%±20%最大誤差5V2A/10mV1A·h50kΩ1）總電壓在-40℃、常溫和85℃下，用BMS分別檢測0%、20%、40%、60%、80%、100%滿量程總電壓，數(shù)據(jù)與檢測設備監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比較。五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試2）單體電壓在-40℃、常溫和85℃下，用BMS分別檢測1V、2V、3V、4V、5V單體電壓，數(shù)據(jù)與檢測設備監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比較。3）總電流在一40℃、常溫和85℃下，用BMS分別檢測0%、±10%、±20%、±30%、±40%、±50%、±60%、±70%、±80%、±90%、±100%滿量程總電流，數(shù)據(jù)比較。3.物理參數(shù)采樣精度測試——具體測試方法4）溫度在-40～100℃，通過電池管理系統(tǒng)測溫裝置探頭與檢測設備傳感器探頭測量溫度值，將電池管理系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)與檢測設備監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比較五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試5）安時積分6）絕緣電阻在BMS帶電部分與殼體之間施加500V電壓，通過測量帶電部分和殼體之間的電流，利用歐姆定律推算出電阻。一般情況下，絕緣電阻應不小于2MΩ3.物理參數(shù)采樣精度測試——具體測試方法SOC估計精度1）當SOC≥80%時，誤差≤6%。SOC估計精度2）當30%＜SOC＜80%時，誤差≤10%。SOC估計精度3）當SOC≤30%時，誤差≤6%。五、電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理與測試——（二）電池管理系統(tǒng)測試5.SOC估算功能測試電池總成的測試項目與測試方法06PARTSIX電池組體積能量密度越來越高，容量越來越大，動力電池的安全性也越來越被人們所關注。為了確保動力電池的安全性，動力電池總成（圖）在出廠前人們設計了多種性能測試來保證動力電池在車輛行駛不同工況下的安全性和可靠性。六、電池總成的測試項目與測試方法電池總成1.電池跌落測試測試一般進行1m跌落測試與10m高空跌落測試兩種六、電池總成的測試項目與測試方法——（一）安全性測試電池跌落測試2.電池平面擠壓測試室溫下電池滿充電后，按下列條件進行加壓：1）擠壓板形式：半徑75mm的半圓柱體，半圓柱體的長度大于測試對象的高度，但不超過1m。2）擠壓方向：x和y方向（汽車行駛方向為x軸，另一垂直于行駛方向的水平方向為y軸）。3）擠壓程度：壓力13KN的平板平壓電池至壓強17.2MPa時停止擠壓。4）保持10min。5）試驗完成后觀察2h，看電池是否有無漏液、起火、爆炸現(xiàn)象。六、電池總成的測試項目與測試方法——（一）安全性測試電池擠壓測試3.電池水浸測試室溫下，測試對象以實車裝配狀態(tài)與整車線束相連，然后以實車裝配方向置于3.5%氯化鈉溶液（質量百分比，模擬常溫下的海水成分）中2h。水深要足以淹沒測試對象。觀察2h。對于滿足IPX7的樣品，要求振動試驗完成后進行海水浸泡試驗。六、電池總成的測試項目與測試方法——（一）安全性測試電池水浸測試4.電池燃燒測試（1）短時間耐火燒試驗（2）長時間耐火燒試驗（3）電池燃燒試驗六、電池總成的測試項目與測試方法——（一）安全性測試5.電池熱蔓延測試（1）試驗條件（2）試驗方法（3）電池燃燒試驗六、電池總成的測試項目與測試方法——（一）安全性測試測試對象能量E/W·h加熱裝置最大功率/wE<10030~300100≤E<400300~1000400≤E<800300~2000E≥800＞600六、電池總成的測試項目與測試方法——（一）安全性測試將滿充電電池放在電池熱箱里以5土2℃/min的速度升至130士2℃，在130土2℃的環(huán)境中保持30分鐘。試驗完成2h后進行外觀檢查。評價標準：電池無起火、爆炸且電池最高溫度≤150℃。電池滿充電后分別在75士2℃，-40土2℃的條件下放置6h，共循環(huán)10次，不同溫度切換應在30min內完成，試驗完成24h后檢查外觀。評價標準：電池無漏液、起火、爆炸。6.電池熱箱(130°C)測試7.電池溫度沖擊測試4.電池燃燒測試六、電池總成的測試項目與測試方法——（二）電性能測試1.容量和能量測試以低溫、常溫、高溫三種不同條件為主，常溫為25℃2.功率和內阻測試電池系統(tǒng)的功率和內阻測試主要是測定電池系統(tǒng)在不同溫度下電池系統(tǒng)的可用功率和直流內阻情況。3.能量效率測試針對不同的應用類型，能量效率測試方法各不相同。4.起動測試動力電池系統(tǒng)的起動能力主要是驗證在低溫和低SOC下的起動功率輸出能力。5.自放電性能測試（1）60℃/7天儲存測試；（2）常溫/30天儲存測試；（3）高溫高濕測試6.充電接受能力測試（1）快速充電測試；（2）過充電(3C-4.6V)測試；（3）過充電(1C-4.8V)測試7.壽命測試1.機械可靠性測試機械可靠性測試主要是通過模擬不同的運行條件，驗證動力電池系統(tǒng)在振動、機械沖擊、模擬碰撞等條件下的可靠性。六、電池總成的測試項目與測試方法——（三）可靠性測試產(chǎn)品振動頻響的檢查耐掃頻處理共振檢查振動試驗1.機械可靠性測試（2）機械沖擊和模擬碰撞六、電池總成的測試項目與測試方法——（三）可靠性測試序號標準加速度值脈沖時間方向1ISO12405-350g6msz2GB/T31467.3-201525g15msz3SAEJ238025g15msx、y、z機械沖擊測試方法1.機械可靠性測試（2）機械沖擊和模擬碰撞六、電池總成的測試項目與測試方法——（三）可靠性測試模擬碰撞試驗脈沖參數(shù)表序號脈寬/ms≤3.5t3.5~7.5t≥7.5tX方向加速度/gY方向加速度/gX方向加速度/gY方向加速度/gX方向加速度/gY方向加速度/gA20000000B502081056.65C652081056.65D100000000E0104.552.542.5F50281517101210G80281517101210H120000000測試放電到達一定程度時，停止放電工作狀態(tài)02過放電保護六、電池總成的測試項目與測試方法——（三）可靠性測試充電電流倍率為1C或者由雙方協(xié)商確定，充電至電池管理系統(tǒng)起作用，或達到一定條件時停止試驗01過充電保護進行溫度保護測試，設置超過最高工作溫度10攝氏度進行測試03過溫保護逐步增大電流，超過最大電流限值10%，溫度達到最高溫度限值時，停止實驗。04過電流保護2.保護可靠性測試1.防塵六、電池總成的測試項目與測試方法——（四）殼體防護功能測試防止固體進入的防護等級表等級簡要說明含義IP0X無防護

IP1X防護直徑不小于50mm的固體異物直徑50mm球形物體不得完全進人殼內。IP2X防護直徑不小于12.5mm的固體異物直徑12.5mm球形物體不得完佘進人殼內。IP3X防護直徑不小丁2.5mm的固體異物直徑2.5mm球形物體不得完全進人殼內。IP4X防護直徑不小于1.0mm的面體異物直徑1.0mm球形物體不得完全進人殼內。IP5X防塵不能完全防止塵埃進人，但進入的灰塵量不能影響設備的正常運行，不得影響安全。IP6X塵密無灰塵進入。1.防塵六、電池總成的測試項目與測試方法——（四）殼體防護功能測試動力電池系統(tǒng)防塵試驗箱通常情況下，電動汽車用的動力電池系統(tǒng)均要求“IP6X塵密”級別，即試驗過程中無灰塵進入。試驗在防塵箱內進行，如圖所示，試驗持續(xù)時間為8h。試驗后，殼內無明顯的灰塵沉積，即認為試驗合格。2.防水六、電池總成的測試項目與測試方法——（四）殼體防護功能測試防止水進入的防護等級表防水功能測試主要參照GB4208—2017《外殼防護等級（IP代碼）》完成。標準中規(guī)定了防水等級分為IPX0～IPX8等9個等級，IPX0要求最低，為無防護；IPX8為最高等級，要求防持續(xù)潛水影響。表為防止水進入的防護等級表。等級簡要說明含義IP0X無防護

IP1X防止垂直方向滴水垂直方向滴水應無有害影響IP2X防止當殼體在15°范圍內傾斜時垂直方向流水當外殼的各垂直面在15°范圍內傾斜時，重直水滴應無有害影響IP3X防淋水各垂直面在60°范圍內淋水，無有害影向IP4X防濺水向外殼各方向濺水無有害影響IP5X防噴水向外殼各方向噴水無有害影響IP6X防強烈噴水向外殼各方向強烈噴水無有害影響IP7X防短時間浸水影響浸人規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定的時問后外殼進水量不致達到有害程度IP8X防持續(xù)潛水影響持續(xù)潛水后外殼進水量不致達到有害程度2.防水六、電池總成的測試項目與測試方法——（四）殼體防護功能測試IPX7測試通常情況下，電動汽車用動力電池系統(tǒng)均要求滿足“IPX7防短時間浸水影響”等級。IPX7測試如圖所示，具體試驗方法為：1）對于高度小于850mm的樣品，要求其外殼的最低點低于水面1000mm。2）對于高度等于或大于850mm的要求，要求其外殼的最高點低于水面150mm。3）試驗持續(xù)時間30min。六、電池總成的測試項目與測試方