对于锂电池PAKC结构设计人员和研究人员来说，在强机械载荷下，电池组的电子电气元件会松动吗？会加速衰老吗？电气和结构部件之间的距离会影响绝缘性能吗？BMS功能失效会导致电池过充和热失控吗？温度变化如何影响电池SOC计算的准确性？高温环境下长期使用电池寿命衰减程度如何？

　　电池组作为新能源汽车动力系统的核心部件，其安全性和性能是最重要的指标。电池组系统的集成在于梳理机、电、热、化学之间的关系、相互作用和影响，定量定性分析产品是否能达到产品设计指标。

　　当电池装在汽车上时，必须首先考虑和满足机械特性。产品需要有足够的强度和刚度，在振动、冲击等机械载荷下不会变形和功能异常，在碰撞、挤压、翻滚、坠落等事故情况下有足够的安全防护。

　　电动汽车依靠电能来驱动车辆。瞬时功率可高达几百千瓦，电压范围从几十伏到几百伏，电流可达正负几百安培。大电流的充放电和高电压的输出意味着电池组对电负载的要求很高。

　　此外，整个电池组由许多单体电池组成。为了有效管理这些电池，控制电池组的充放电，响应整车的功能需求，电池组还有一个非常复杂的电池管理系统(BMS)，由传感器、执行器、控制器(电控单元)等部件组成。它采集系统的电压、电流、温度等数据，进行复杂的计算，并与整车其他部分进行通信，完成特定的任务。

　　1.首先是针对外部环境的热管理要求。在北半球高纬度地区，冬季室外温度将达到-30甚至更低，而在低纬度地区，夏季地面温度可达50以上。电动汽车必须面对严寒酷暑的极端环境温度要求。目前的电池技术无法应对这一挑战。为了延长电池的使用寿命，电池不能在如此宽的环境温度下工作。因此，在设计电池组时，电池必须配备“空调”系统，夏天可以降温，冬天可以升温，从而解决环境温度大范围变化带来的挑战。

　　2.根据内部热管理的要求，由于电池内阻和电气元件阻抗的存在，电池组内部在充放电条件下会产生热量。电流越大，发热量越大。如果内部热量不能及时散发，不仅会影响电池寿命，还会造成使用寿命迅速衰减，严重时会造成热失控，带来安全问题。电池组产品的热管理系统非常复杂，需要解决加热、散热、保温和热平衡等几个问题。变化

　　化学是指电化学，即电池的电化学机理。以目前广泛使用的锂电池为例，其物理特性由电化学机理决定。锂离子在正负极前来回穿梭，与正负极发生化学反应，改变分子结构，从而表现出正负极之间充放电(电子运动)的物理特性。化学反应的数量和规模决定了电池的充放电能量(产生的电子数)。化学反应的速度决定了充放电速度；可控和不可控的化学反应决定了电池的安全性。化学反应的可逆程度决定了电池的寿命。电池的内部化学反应不仅与电池本身的材料有关，还与外部电负载和温度有关。我们知道，高速充放电或高温使用会导致电池寿命衰减，短路会导致热失控。

　　电池系统集成是复杂系统产品开发的关键。除了对每个子系统进行深入研究之外，还应特别关注子系统之间的接口、交集和相互影响，以及它们所表现出的新特性。系统集成需要应用大量的过程分析方法，辅以仿真分析和测试验证，以实现产品设计目标。