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动力电池电气系统安全设计（二十四）防凝露设计之凝露测试
群友在群里面询问，电池包内祛湿片贴哪里合适，看到的一个案例是贴在上盖，右上角的白色小方块就是。 想了想，具体位置还是参照凝露测试结果好些，大家以为呢，今天就讲讲电池包如何进行凝露测试。 当凝露条件达到时，电池包中水汽会在部件表面凝结，滴水和积水如果集聚在低压回路、高压回路及绝缘材料上，会引发导线短路、绝缘失效等安全风险。 在电池开发过程中进行凝露测试，掌握电池包运行中的凝露状态，对电气安全设计还是…- 5
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动力电池电气系统安全设计（二十三）防凝露设计之热管理调控
凝露的核心诱因是电池包内部气温与箱体的温差达到凝露阈值，因此也可以通过优化热管理系统的策略，来减弱和防止凝露产生。 本文介绍两种热管理防凝露的调控方法：温差控制和凝露质量控制。 一、温差控制方法： 热管理温差控制原理是通过实时监测并调节 “电池包内部温度” 与 “箱体温度”，确保两者温差始终小于凝露的临界值（如 5-8℃，根据工况预设），具体实施分为三个步骤： 1、采集温度： 通过温度传感器采集…- 25
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动力电池电气系统安全设计（二十二）防凝露设计之提前预防
上篇文章今日寒露，聊聊电池包的凝露介绍了自然界和电池包露水产生的机理，我们就先回顾下电池包凝露产生的机理： 一、电池包凝露产生机理 1、根源在于水汽不断进入： 电池包的充放电引发呼吸效应，外部水汽可通过防爆阀透气膜，随着空气自由进入包内，而凝结成的液态水却排不出去； 2、产生条件： 当包内高温的湿润空气，接触到低于露点温度的部件时，水汽就会液化形成凝露。 二、电池包内凝露部位 1、电池包壳体： 壳…- 21
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动力电池电气系统安全设计（二十一）绝缘耐压测试
昨天有群友问，电池包的绝缘电阻和耐压测试都需要测，还是只测绝缘，不用测电压？今天的文章对电池包的绝缘耐压进行具体分析。 一. 标准要求 1、绝缘电阻测试 强制标准 GB 38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》对绝缘电阻的要求明确且具体： 标准要求：电池包或系统在完成振动、浸水、冲击等可靠性安全试验后，直流电路的绝缘电阻应不小于 100Ω/V；若包含交流电路（如集成车载充电机的高压回路），绝缘电…- 48
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动力电池电气系统安全设计（二十）载流量、温升、绝缘电阻问题讨论
一、载流量： 电气配电领域的载流量计算已形成成熟的标准化体系，例如电线电缆的载流量可通过导体材质、截面积、环境温度、敷设方式等参数精准推导，相关规范（如 IEC、GB 标准）为其提供了明确依据。但电池包的载流量控制却面临独特挑战，核心矛盾在于空间的约束。 电池包内部集成电芯、BMS 、BDU、高压连接器等元件，结构紧凑且布局复杂，铜排、线束等导电部件的散热空间被大幅压缩。同时，电芯工作时的产热会使…- 29
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动力电池电气系统安全设计（十九）加热膜
当前，电池包主流加热方式主要包括液体循环加热、PTC 加热元件加热以及新兴的脉冲自加热等，但是还能在动力电池包中发现加热膜的使用身影，储能也在应用加热膜加热，今天就把加热膜分析一下。 一、加热膜的类型与特点 加热膜一般由发热芯体、绝缘体、连接器及线束等部件组成。 1、硅胶加热片： 由两层玻璃纤维布夹硅橡胶制成，厚度 0.8-1.5 毫米，每平米重 1.3-1.9 千克。以镍合金电阻线为发热元件，绝…- 39
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动力电池电气系统安全设计（十八）扎带与卡扣
新能源车辆行驶中，电池包中电缆与铜排如果不能可靠性固定，将会直接影响电气系统的安全。 扎带与卡扣作为两种核心固定部件，功能相似却各有适用场景，其选型与应用需结合电池包的工况特点、空间限制及电气性能要求综合考量。 一、扎带与卡扣的功能 扎带与卡扣的功能是通过物理约束实现电缆、铜排的有序排布，但两者在功能侧重上存在差异，常形成互补： 扎带的核心功能： 以 “束紧” 为核心，通过连续的径向压力将多根电缆…- 4
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动力电池电气系统安全设计（十七）电气防护之热缩管
一、热缩管简介及电池包应用 热缩管是电池包电气系统中关键的防护材料，凭借绝缘、密封、耐温、抗机械损伤等特性，为电池包内复杂的电气连接提供全方位保护，是保障电池包安全性和可靠性的重要组件。 在电池包中，热缩管主要应用于以下位置： 模组间连接部位：如软铜排、铝排的对接处，通过热缩管包裹实现绝缘隔离，防止相邻导体间短路，同时抵御振动导致的磨损。 线束与连接器接口：电池包内线束（如采集线、高压线束）与连接…- 2
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动力电池电气系统安全设计（十六）电气防护之陶瓷化硅橡胶绝缘带
一、概述 陶瓷化硅橡胶绝缘（ceramic silicone rubber insulation）在常温下呈现硅橡胶的常规性能，而在燃烧工况中，其分子结构会发生陶瓷化转变，生成氧化硅、氧化钙、氧化镁等无机矿物材料。 值得注意的是，这种状态转变并不会影响其在高温环境下保持绝缘的核心能力。 防火陶瓷硅胶绝缘带主要由防火陶瓷化硅橡胶与耐火补强玻纤加工制成，作为一种高强度的柔性复合产品，它兼具良好的防…- 7
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动力电池电气系统安全设计（十五）电气防护之云母带
在动力电池系统的电气安全架构中，云母材料凭借其卓越的耐高温、绝缘及阻燃特性，成为电气防护的关键屏障。 一、云母材料的特性与分类 云母（mica）是一种造岩矿物，是由钾、铝、镁、铁、锂等层状结构铝硅酸盐的总称。其英文名称mica来自拉丁语micare，是“发亮”的意思。 云母族矿物中最常见的矿物种有黑云母、白云母、金云母、锂云母、绢云母等。工业上应用最多的是白云母和金云母。因其独特的晶体结构和物理化…- 69
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动力电池电气系统安全设计（十四）：电气防护之波纹管与编织网管
在新能源汽车与储能系统中，电池包电气系统面临高温、振动、腐蚀及电气安全等多重挑战。波纹管与编织网管作为电气防护核心部件，凭借材料特性与结构设计，构建起机械防护与电气绝缘的保护体系。本文结合应用场景，系统解析二者在电池包内的防护功能。 一、波纹管：温度与结构的双重适配 1 温度分级与结构选型 波纹管依据工作温度划分为 7 个等级（表 1），覆盖 - 40℃至 240℃宽温域，适配电池包不同区域环境需…- 0
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动力电池电气系统安全设计（十三）电气防护之胶带
一、汽车电气线束胶带核心种类与特性升级 1. PVC 胶带（传统低压防护） 材料构成：软质 PVC 薄膜（厚度 0.1-0.15mm）+ 橡胶基胶粘剂 关键性能： 绝缘耐压：≤1000V（DC），适用于 12V/48V 低压系统 耐温范围：-10℃~80℃（高温软化点≤75℃） 耐磨等级：＜100 次（A级） 应用局限：仅适用于内饰非振动区域，如车门线束临时包扎，新能源电池包禁用。 图片来源河北…- 39
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动力电池电气系统安全设计（十二）电气系统防火安全分析
我已经在以前的文章，分析过2019年-2024年的新能源汽车召回事件，对电池包电气召回事件进行归类。大家可以看看以前的文章，链接在下面。 解密58 起新能源汽车召回事件：为什么电池包电气系统容易引发火灾？ 一、电池包电气系统召回总结 1、电气连接失效引发过热 根本原因： 焊接工艺缺陷：如铜排焊接强度不足（启辰 D60EV 案例）、BMS 线束焊接点不牢固（猎豹 CS9 案例），导致电流导通时接触电…- 0
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动力电池电气系统安全设计（十一）电气安全防触电
电池包的电气安全实际上是两个方面：防触电和防短路。 怎么防止人触电呢？今天就彻底搞个明白吧！ 一、电气安全基础人体阻抗 1、人体阻抗的构成 a）皮肤阻抗： 皮肤是人体阻抗的主要组成部分，其阻抗值受多种因素影响。一般来说，电压升高，皮肤阻抗会降低；频率增加，皮肤阻抗也会有所减小。通电时间越长，皮肤因发热等原因会使阻抗下降。接触表面积越大、接触压力越大，皮肤阻抗通常越小。皮肤潮湿程度越高、温度越高，阻…- 7
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动力电池电气系统安全设计（十）铜铝排环境和机械性能要求
三、环境适应性 1、低温、高温试验 技术要求： 模拟铜排在实际使用中可能遇到的极端温度环境，检查其性能变化。低温试验一般在不低于-40℃下，存储不超过24h；高温试验不超过85℃，存储不超过48h。试验后，铜排外观应无变形，绝缘和耐压性能不降低。 检测方法： 将铜排样品放入高低温试验箱，设置对应温度及时间参数，试验结束后取出样品，在常温下进行外观检查及电气性能复测。 2、温度冲击试验 技术要求： …- 6
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动力电池电气系统安全设计（九）铜铝排外观质量和电气性能要求
一、外观质量 1、外观检查 技术要求： 表面质量： 硬排：表面平整光滑，无气泡、毛刺、麻点、夹杂、分层等可见缺陷； 软排：端面切口平整，无毛刺、豁口；贴镍片时表面无焊化、起泡、起皮，焊口边缘圆滑无断片。 绝缘层要求：PVC 套管 / 热缩管无刮伤、开裂、缺胶、油污，厚度均匀性误差≤10%。 检测方法： 光照强度≥500lux（室内自然光），检测距离 30-50cm，视角与被测面呈 45°-90°；…- 21
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动力电池电气系统安全设计（八）铜铝复合排
一、铝排应用现状与高压母线瓶颈 1、铝排应用现状 模组内汇流排大量应用：铝排因成本低（价格约为铜的 1/4）、重量轻（密度 2.7g/cm³），在电池模组铝电芯间小电流连接场景中铝汇流排已经普及应用，但是在高压母排上应用较少。 2、铝排母线应用瓶颈： 导电性能短板：铝导电率（61% IACS）仅为铜（97% IACS）的 63%，500A 电流下铝排电阻比铜排高 50%，功率损耗（I²R）可能会导…- 25
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动力电池电气系统安全设计（七）铜铝排设计要求
一、铜铝排设计要求 电池包铜铝排设计要求，以下是一些主要方面： 设计依据：铜铝排的三维连接顺序要严格依据高压电气原理图和电池包布置图进行。 截面积：铜铝排的有效截面积要严格按照铜铝排设计选型计算后的结果执行，以满足载流要求，避免过载发热。 温升考虑：三维设计要充分考虑铜铝排的最终温升效果，允许局部的散热加强，确保铜铝排在工作过程中的温度在安全范围内。 连接点尺寸：铜铝排尺寸和开孔尺寸，及与其它支撑…- 16
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动力电池电气系统安全设计（六）铜铝排基础
一、概述 铜铝排也称作母排，是截面为矩形的长导体，在动力电池中起到连接高压元器件和传送电能的功能。 在电气设计选型时，根据输入整车的基础参数工况，同时需要考虑温升、耐压、阻燃和振动等设计参数，在结构设计方面，又需要考虑铜铝排的尺寸、布置方式和折弯等因素，最终设计输出体现在温升、外观等性能参数上。 开发输入：整车功率/电压/电流/时间等工况； 设计参考：安装方向、绝缘层厚度、绝缘层材质使用温度、使用…- 75
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动力电池电气系统安全设计（五）高压线束
在电池包内，铜排替代电缆的应用趋势日益显著，但高压电缆仍在特定场景中不可或缺，本文不再讨论高电压采集和加热小电流线束。 一、高压线束选型 1. 电压与电流承载能力 电压等级： 常规新能源汽车电池包电压为 300~500V，800V 高压平台需选用耐压≥1000V 的线束。 电流载流量： 根据电池包最大充放电电流和供应商提供的电缆特性选择线径，需考虑温升限制。 2. 环境适应性材料选型 部件 推荐材…- 61
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动力电池电气系统安全设计（三）低压连接器设计
电池包低压连接器，主要分为对外整车通信连接器、BMS（主控、从控）连接器、BDU连接器、CCS连接器、液冷管路温度传感器等低压连接器。 一、对外整车通信连接器 1、功能： 电池包对外通信接口是电池包内的电池管理模块（BMU）与整车控制器（VCU）、车载充电机（OBC）等设备进行通信的接口。 BMU实时监控电池包的总电流，总电压，电芯电压、温度，电池包荷电状态SOC（StateofCharge）及健…- 5
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动力电池电气系统安全设计（一）概述
由于关键的电池系统电气系统CCS和BDU部分已经讲述过了，就不再本章论述了，可以阅读下面的链接。 BDU设计： 动力电池配电盒BDU安全设计（一）壳体 动力电池配电盒BDU安全设计（二）铜排 动力电池配电盒BDU安全设计（三）接触器 动力电池配电盒BDU安全设计（四）熔断器 动力电池配电盒BDU安全设计（五）电流传感器和分流器 动力电池配电盒BDU安全设计（六）安全要求 动力电池配电盒BDU安全设…- 13
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动力电池CCS安全设计（四）FPC
动力电池CCS安全设计（一）概述 动力电池CCS安全设计（二）绝缘支撑件 动力电池CCS安全设计（三）汇流排 目前CCS的信号采集组件有线束、PCB、FPC或者FFC/FIC、FDC以及FCC等方式，本文只对FPC进行论述。 柔性印制电路板（FlexiblePrintedCircuit，FPC），是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高可靠性、可挠性的印刷电路板。 一、设计基本要求： FPC线…- 22
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动力电池CCS安全设计（二）绝缘支撑件
接着第一部分，继续介绍集成母排CCS的绝缘支撑件 动力电池CCS安全设计（一）概述 一、注塑支架 在行业发展初期， CCS 产品主要采用注塑支架的集成方案， 通过热铆或者卡扣固定支架、 信号采集组件及铜铝排等 , 注塑支架通常采用阻燃 PC+ABS 或 PA66 注塑而成。 二、吸塑隔离板 CCS 吸塑隔离板使用阻燃 PC 薄膜吸塑、 裁切成型， 通过热铆工艺与信号采集组件、 铝巴连接整合成一个整…- 17
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电池
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