第五章：可靠性设计/服务设计

就像所有其他工程领域一样，DFR和服务设计（DFS）是两个重要的过程，必须尽早集成到锂离子电子安全和安保设计过程中。DFR是在整个产品开发周期中集成的系统和并行工程过程的使用，重点是在产品生命周期内实现产品的可靠性和耐用性。在可靠性边缘季度通讯中描述的DFR是一个系统的、精简的、并行的工程项目，其中可靠性工程被编织到整个开发周期中。

（ReliaSoft，2014年，第1页）

DFR不是一个单一的过程，而是一系列的过程，如失效模式影响分析（FMEA）、失效测试（TTF）、加速寿命测试、客户意见（VOC）和实验设计（DOE）等。实施这些工具的主要挑战是，它们主要侧重于使用历史数据来预测未来的结果，而锂离子电池系统则面临一些挑战，因为如此大的系统的历史数据非常少。虽然笔记本电脑和手机等便携式电源产品中有大量关于锂离子电池的数据，但并不总是可以直接扩展到更大的系统。

DFS主要涉及在早期阶段评估设计，寻找解决方案以提高储能系统的可维护性。在某些情况下，这可能涉及使用机械紧固件来互连电池。这允许更换单个单元的能力，从而使其成为最小的可更换单元（SRU）。然而，这种策略也存在必须评估的挑战，例如紧固件随着时间的推移而松动的风险以及以这种方式产生故障模式的风险。其他电池制造商考虑将电池焊接在一起，而不是使用紧固件。这种方法使“模块”SRU，使其成为一个更昂贵的部分。不过，通过焊接电池，就有了更小的随着时间的推移，细胞之间的连接可能会失效。DFS工程师应该考虑的另一个新兴行业是回收、二次使用和再制造。随着这个行业开始形成，确保你的储能系统可以很容易地分解，每个核心组件都可以很容易地识别，这将变得更加重要。

因此，从本质上讲，DFS包括关注谁将在电池组上工作，并试图开发确保服务便利性的产品。DFR包括试图识别储能系统可能失效的所有潜在方式，以便设计适当的缓解策略。