干貨：動力電池系統失效模式分析！

　　隨著電動汽車的快速發展，如何解決電動汽車所帶來的安全問題，又成為汽車行業新的話題和難點。動力電池系統作為電動汽車的動力來源（或動力來源之一），其安全性和可靠性已成為公眾最為關注的焦點。

　　研究動力電池系統的失效模式對提高電池壽命、電動車輛的安全性和可靠性、降低電動車使用成本有至關重要的意義。本文從動力電池系統外在表現失效模式探索和后果進行分析并提出相應處理措施。在動力電池系統設計時考慮各種失效模式以提高動力電池安全性。

　　動力電池系統通常由電芯、電池管理系統、Pack系統含功能元器件、線束、結構件等相關組建構成。動力電池系統失效模式，可以分為三種不同層級的失效模式，即電芯失效模式、電池管理系統失效模式、Pack系統集成失效模式。

　　一、電芯失效模式

　　電芯的失效模式又可分為安全性失效模式和非安全性失效模式。電芯安全性失效主要有以下幾點：

　　1、電芯內部正負極短路：

　　電池內短路是由電芯內部引起的，引起電池內短路的原因有很多，可能是由于電芯生產過程中缺陷導致或是因為長期振動外力導致電芯變形所致。一旦發生嚴重內短路，無法阻止控制，外部保險不起作用，肯定會發生冒煙或燃燒。

　　如果遭遇到該情況，我們能做的就是第一時間通知車上人員逃生。對于電池內部短路問題，目前為止電池廠家沒有辦法在出廠時100%將有可能發生內短路的電芯篩選出來，只能在后期充分做好檢測以將發生內短路的概率降低。

　　2、電池單體漏液：

　　這是非常危險，也是非常常見的失效模式。電動汽車著火的事故很多都是因為電池漏液造成的。電池漏液的有原因有：外力損傷；碰撞、安裝不規范造成密封結構被破壞；制造原因：焊接缺陷、封合膠量不足造成密封性能不好等。

　　電池漏液后整個電池包的絕緣失效，單點絕緣失效問題不大，如果有兩點或以上絕緣失效會發生外短路。從實際應用情況來看，軟包和塑殼電芯相比金屬殼單體更容易發生漏液情況導致絕緣失效。

　　3、電池負極析鋰：

　　電池使用不當，過充電、低溫充電、大電流充電都會導致電池負極析鋰。國內大部分廠家生產的磷酸鐵鋰或三元電池在0攝氏度以下充電都會發生析鋰，0攝氏度以上根據電芯特性只能小電流充電。發生負極析鋰后，鋰金屬不可還原，導致電池容量不可逆衰減。析鋰達到一定嚴重程度，形成鋰枝晶，刺穿隔膜發生內短路。所以動力電池在使用時應該嚴禁低溫下進行充電。

　　4、電芯脹氣鼓脹：

　　產生脹氣的原因很多，主要是因為電池內部發生副反應產生氣體，最為典型的是與水發生副反應。脹氣問題可以通過在電芯生產過程嚴格控制水分可以避免。一旦發生電池脹氣就會發生漏液等情況。

　　以上幾種失效模式是非常嚴重的問題，可能會造成人員傷亡。即使一個電芯使用1、2年沒有問題，并不代表這個電芯以后沒有問題，使用越久的電池失效的風險越大。