电池上壳体能耐温1400℃ 广汽埃安弹匣电池何德何能?

尽管电动车在现如今早已不是啥新鲜事物，可但凡这些挂着绿牌的无声交通工具出个大事小情，一定会被挂到网上，接受全国网民的声讨，起火自燃者尤甚。看来电动车安全性，还是最能触动到大家伙那根敏感的神经，而这其中，电池的安全就尤为重要了。

前有比亚迪秀“刀片”，后有广汽埃安亮“弹匣”

以目前电动车主流的动力电池技术路线来看，电池的种类主要有两种，磷酸铁锂电池和三元锂电池。二者的优缺点相信各位也应该有个大致了解，简要总结一下就是：

磷酸铁锂电池：能量密度低，安全性高，循环寿命长，成本更低；三元锂电池：能量密度高，低温性能好，充电效率高。根据当前市场实际使用情况来看，磷酸铁锂电池、三元锂电池两种技术路线，在未来很长一段时间内仍将并行发展。

显然，如果仅从电芯安全角度来考虑，磷酸铁锂是个不错的选择，比亚迪的“刀片电池”便是如此。去年6月，比亚迪推出形似“刀片”磷酸铁锂单体电池，并以此挑战中汽研的“针刺实验”，电池无烟、无明火，表面温度不超过60℃，而三元锂电池从未成功挑战过该项目。毕竟以三元锂电池材料配方和我们多年的经验教训来看，针刺必然造成内部短路，从而发生喷射、爆燃等剧烈反应，此前许多电动车自燃的案例便是如此。

时间来到2021年3月，三元锂电池无法挑战“针刺实验”，安全性差这些缺点，有可能被打破。近日，广汽埃安发布了新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术（简称“弹匣电池”），公然挑战“电池安全测试的珠穆朗玛峰”针刺实验，并首次实现了三元锂电池整包针刺不起火。

我们先来回顾一下这次“弹匣电池”针刺实验：

电池整包的SOC为100%，也就是满电状态，刺针为直径8mm钢针。

实验过程中，被刺电芯部位出现明显冒烟，持续近2分钟，记录的最高温度为686.7℃，无起火和爆炸现象。

静置48小时后，电压降至0V，温度恢复至室温。

针刺后只有被刺电芯模块热失控，没有蔓延到其他电芯，针刺位置上方的电池外壳漆皮受热脱落，外观整体保持良好。

打开电池整包，观察内部结构完好。

在电池安全测试中最严苛的针刺实验中获得如此表现，广汽埃安的“弹匣电池”可真不简单，那么它是如何做到的呢？

电动车三元锂电池的自燃多是由于电芯出现内短路，导致温度升高、电芯内部反应产热最终出现热失控，随后蔓延到电池包乃至整台车。电芯的安全解决的是电池本质安全，而整包安全是以系统思维解决从电芯、模组到系统的全方位安全，相比电芯安全更为重要，也更难实现，而“弹匣电池”就是解决的电池整包安全。

基于“防止电芯内短路，短路后防止热失控，以及热失控后防止热蔓延”的设计思路，弹匣电池采用类似安全舱的设计，造型有些类似机枪弹匣，这也是它名称的由来。这样的设计，可以有效阻隔热失控电芯的蔓延、当侦测到电芯电压或温度等出现异常时，自动启动电池速冷降温系统为电池降温。

据官方资料，弹匣电池具备四大核心技术：

一、超高耐热稳定的电芯。电芯通过正极材料的纳米级包覆及掺杂技术的应用，能有效提升热稳定性，防止热失控；电解液新型添加剂的应用实现了SEI膜的自修复，从而改善电芯寿命，降低电芯短路风险；高安全电解液，通过特殊电解液添加剂，在加热至120℃以上时，在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低热失控反应产热。这些关键技术的应用，使电芯的耐热温度提升了30%。

二、超强隔热的电池安全舱。通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体，弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱，最终实现三元锂电芯热失控不蔓延至相邻电芯。同时，电池包上壳体能耐温1400℃以上，从而有效保护电池整包。

三、极速降温的速冷系统。通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径的设计，弹匣电池实现了散热面积提升40%，散热效率提升30%，有效防止热蔓延。

四、全时管控的第五代电池管理系统。通过采用车规级最新一代电池管理系统芯片，可实现每秒10次全天候数据采集，相比前代系统提升100倍，以24小时全覆盖的全时巡逻模式，对电池状态进行监测。发现异常时，立即启动电池速冷系统为电池降温。全时巡逻模式和异常自救的应用，重新定义了三元锂电池主动安全的标准。

官方资料有些长，我的总结就是：

被动安全方面：通过正极材料纳米级包覆和掺杂技术以及电解液添加剂，使得电芯更耐热；形似弹匣的电池仓又能有效隔绝电芯之间的热失控；全贴合液冷系统提升散热效率。

主动安全方面：整车采用全新的电池管理芯片，全天候主动检测电池状态。

同时广汽埃安还表示，弹匣电池不仅增加了大量的安全设计，还同时在冷却系统、电芯设计、整包布置等方面进行全面优化。因此，搭载弹匣电池系统安全技术的电池包，相对于同类普通电池包，体积能量密度提升9.4%，重量能量密度提升5.7%，成本下降10%。

总结

从理论到实验室测试，广汽埃安的弹匣电池都向我们展现出了极佳的安全性，将三元锂电池做到不惧针刺实验实属不易。据了解，广汽从动力电池过流保护、电池热抑制方法、电池热失控监控及预警等方面进行研究开发，形成了国际领先的专利群，包含80多项专利，发明占比超过70%，而弹匣电池也体现了广汽埃安电池安全的最高水平。

据悉，“弹匣电池”今年开始将会在AION全系车型上陆续搭载。于行业，它为新能源汽车产业提供了更安全的三元锂电池整包解决方案，同时还能刺激厂商对电池安全技术上的研发；于用户，三元锂电池的高性能和长续航人人爱，安全性方面的提升自然是多多益善啦！