动力电池的安全设计要点应从电芯，模组，电池包，整车及云端5个纬度设计不起火的电池。
针对OEM，动力电池的安全设计对品牌的影响大，动力电池的安全设计应从电芯，模组，电池包，整车及云端大数据应用五个维度打造。保证动力电池不起火，起火可以防护，无法防护时需要降损，在失效发生前可以进行数据监控和质量预防。
一．电芯安全设计
过充安全：锂电池充电电压高于4.2V后，即会逐渐发生过充，过多的锂离子从正极材料中脱出，此时存储格常会垮掉，而负极存储格充满锂原子，后续锂金属会堆积于负极表面，并向锂离子来的方向长出树枝状晶枝，如穿过隔膜纸，则会发生短路。同时在过充过程中，随着电池的电压和温度快速升高，电解液释放出大量的氧气和热，当达到一定电位时，电解液就会发生氧化分解，发生剧烈的化学反应，产生大量的热量，使电池外壳和压力阀碰撞破裂，进而有可能发生爆炸危险。
外短路：当电芯外部发生短路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大，最后将电池外壳撑破。
内短路：电芯内短路主要是铜箔和铝箔毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树状结晶穿破隔膜造成微短路，树状结晶有一定电阻值，电流一般不会很大，但是漏电比较快，就是充电不久后，电压就偏低。
针对电芯设计SSD和短路保险丝
过充安全是让电芯在过充时，副反应产生气体使SSD翻转让正负极内部短路，产生大电流熔断Fuse断开回路。
二 . 模组安全设计
FPC Fuse 设计：在FPC软排上增加保险丝，主要目的是防止FPC采样线路间短路、外部采样线路间短路及外部均衡回路的硬件损坏等非正常工作情况下的电芯持续放电，对电芯和Pack起到保护作用，2019年蔚来的召回事故即为该处电压采用线束发生挤压后短路，增加保险丝后切断该回路，避免事故进一步加重发生热失控。
气凝胶：模组中电芯间使用气凝胶毯隔热，可有效延缓电芯热失控孔的高温向其他电芯蔓延的速度，凝胶于汽车电池模组里，能够有效解决低温环境下磷酸铁锂电池的保温问题以及高温环境下三元电池热失控扩散问题，是锂电隔热的首选材料。
三．Pack安全设计
1.机械安全设计：
机械冲击仿真标准按照SAE J2380，设置X\Y\Z 三个方向的振动测试，测试完后测量电池的绝缘阻值、电池的正负电压、气密性及单体电芯的电压。
挤压试验：当电池包收到挤压后，电池包壳体的变形不应产生尖锐的组织，刺穿电池包使其发生短路。
跌落实验：电池包以及时维修或者安装过程中最可能跌落的方向，若无法确定最可能跌落的方向，则沿z轴方向，从1m的高度处自由跌落到水泥地面上；室温下观察2h。电芯不起火、不爆炸、不漏液
球击实验：根据各个OEM的要求不同，可设置不同的球击实验，如设置球半径25mm、球击截止力16kN，在壳体的薄弱点进行实验。确认壳体是否有破损、拆包后确认电芯是否损伤。电芯不起火、不爆炸、不漏液。
2. 电气安全
绝缘电阻：在最大工作电压下，直流电路绝缘电阻应不小于100Ω/Ｖ，交流电路应不小于500Ω/Ｖ。
手指探针：手指探针不可以接触到以上高压可导电部分；电池包或系统不上电，将高低压接插件断开，将IPXXB试具分别插向高低压接插件，通过蜂鸣器或万用表显示判断试具尖端是否与接插件导电部分连接。
间接接触保护：等电位要求，Pack系统里任何裸露导体的电阻电位设计小于0.1欧姆，符合ECE欧洲标准和GBT 18384.3的要求。电气间隙: 包括高压铜排、BDU和高压插件的电气间隙设计标准大于6.5mm，符合国际标准IEC 60664-1的要求。爬电距离: 高压铜排、BDU和高压插件的爬电距离设计标准大于8mm，符合国际标准IEC60664-1的要求。
四．整车设计安全
1. 下壳体的保护
如整车车身及底盘设计确保电池包周边位置低于电池包底面5mm以上，电池包的下壳体应有一定的厚度，并可以PVC防石击。
2. 气密性保护
整车涉水实验应该考虑高低压接插件位置，电池上下壳体，涉水后不冒烟、不起火、不进水。
上海市强制性的DB31T634-2012要求：车辆可在150mm涉水时，以30Km/h时速安全行车10分钟，300mm涉水时可用大于5Km/h安全行驶10分钟。
五. BMS云端数据监控
1.电池敏感因子挖掘&环境特征挖掘
对电池的常规健康状态进行监控。如电池敏感因子如环境温度，如电芯电压，监测电池的电芯电压（7X24小时）、比对最低电压和最高电压的异常；监控电芯电流的大小，如持续电池电流未发生变化异常；监控电芯温度，电芯温度超过阀值时进行电芯预警。
2.提升电池寿命&电池安全性状态监控
当充电电流异常变大时，监控是否有异常的短路点。当车辆快充后停车时，监控温度是否有异常升高。周期性的唤醒BMS监控电芯问题。基于客户的驾驶习惯提前预测电池寿命。
3.从本地要云端全方位的电池监控与状态分析实现事故提前预警
当电池使用一段时间后，SOC已无法到达标准值时，低SOC状态下，电池的老化分析。根据客户驾驶行为提前预判电芯的老化状态。
参考资料：
1.同时具有抑制锂枝晶和捕捉锰离子双重功能的生物基复合凝胶电解质
北京化工大学隋刚教授、杨小平教授课题组
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：质海无涯
【知乎日报】千万用户的选择，做朋友圈里的新鲜事分享大牛。
点击下载
此问题还有 14 个回答，查看全部。
延伸阅读：
动力电池的能量、容量、功率都是什么意思？对电动汽车有哪些影响？