为了确保电池系统安全性，Tesla从电芯到电池系统采取了多种安全措施，其中包括：

1.电芯安全措施

1）电芯正极附近装有PTC（Positive Temperature Coefficient，正温度系数）装置，当电芯内部温度增高时，其电阻会随之增高，可起到限流作用。

2）电芯内部均装有CID（Current Interrupt Device，电流中断设备），当电芯内部电流超过安全限值时会自动断开，从而切断内部电路。

3）电芯材料的燃点非常高，即使在热失控的情况下也不易自燃。

2.电池结构设计安全措施

1）电池外壳体采用铝材，结构强度较高，并且电池箱体后部设有通气孔，以防止箱体内部气压过高，如图8-23所示。

2）每个电芯的正、负极均设有熔丝（图8-24），如果某个电芯发生短路，此安全设计可以把故障电芯与系统之间的连接电路快速切断。

图8-23 电池箱体后部通气孔

图8-24 电芯两极均设有熔丝

Sheet上框架通过绝缘垫片和圆柱形橡胶帽对电芯正负极端面进行限位，Sheet中有些电芯的端面与模架间是通过橡胶固定的，如图8-25所示。

图8-25 电芯的固定方式

Brick的极板与电池模架之间通过环氧树脂胶固定，电压采样点通过铆接方式与极板相连接（图8-26）。

图8-26 电池极板及采样点连接方式

3）部分Sheet之间也设有熔断器，如图8-27所示，“U”表示无熔断器，“F”表示有熔断器。一旦Sheet电流超过极限值，熔丝立刻融断，可保证系统安全。

Sheet之间通过由金属编织的铜排串联，外部有塑料外壳（橙色）提供绝缘保护，其中的红色垫片功能类似铆接螺母，如图8-28所示。

4）每个Sheet均设置有电池监控板——BMB（Battery Monitor Board），用以监控Sheet内每个Brick的电压、温度以及整个Sheet的输出电压情况，BMB安装位置如图8-29所示。

图8-27 Sheet之间的保险

5）电池系统内设置有电池系统监控板——BSM（Battery System Monitor），其通过相应传感器监控整个电池系统的工作环境，其中包括电流、电压、温度、湿度、烟雾以及惯性加速度（用于监测车辆是否发生碰撞）、姿态（用于监测车辆是否发生翻滚）等。并且可以与车辆系统监控板VSM（Vehicle System Monitor）通过标准CAN总线实现通信，BSM的安装位置如图8-30所示。

图8-28 Sheet与Sheet之间的连接

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图8-29 BMB安装位置

图8-30 BSM安装位置

6）电池系统内部设置有冷却装置，冷却液为水和乙二醇的混合物（比例为1∶1），冷却装置的管路接口如图8-31所示，Sheet内部冷却管路的布置如图8-32所示。

电池系统中共有6831个18650电芯，整个电池的表面积达到27m²，并且每只18650电芯附近均布置有冷却管路，冷却管路与电芯之间有绝缘导热介质材料相隔，如图8-33中下部连接部分，连接部分绝缘体将电芯固化后非常坚硬，在这些因素的作用下，电芯可以将热量快速传递到外部环境中。

图8-31 电池系统外部冷却管路和接口

图8-32 Sheet内部冷却管路布置和接口

图8-33 绝缘导热材料

冷却液的进、出管路设计为交叉布置方式，共分为4个接口，如图8-34所示。这种设计方式可以有效避免因为管道过长而使得管道始、末端冷却液温度差异过大，进而造成电芯温度差异过大。另外，每条进、出管道又分为两个子管道，目的是使冷却液与管道接触面积加大，以提高热传递效率。

图8-34 冷却液的进、出管路交叉布置

7）高压电气系统设计特点。电池箱体内11个Sheet串联，两边空隙处安装有各电器元件，其中包括DC/DC、继电器（2个EV200）、预充电阻、熔断器、BSM等，如图8-35～图8-38所示。

图8-35 继电器EV200

图8-36 快速熔断器

图8-37 Sheet熔断器

图8-38 预充电阻