“竞逐三元电池包“不起火””

在动力电池安全技术开发方面，汽车制造商和主流电池公司开始将目标集中在“三元电池系统不着火”上。

磷酸铁锂电池由于能量密度低，稳定性好，安全性相对得到承认。 另一方面，三元电池密度更高，热稳定性相对较差，因此在一些极端环境下容易发生热失控起火，成为电池公司安全技术需要的一道坎。

最近，岚图汽车召开了三元锂离子电池安全技术共享会，可以实现三元锂离子的电热失控触发后无冒烟、起火、爆炸现象； 广汽艾伦推出弹夹电池系统安全技术，可以实现三元锂电池全包针刺不着火； 提出实施“零风险、零安全性”电池战术，给三元电池再次打上“不起火”、“零风险”的标签。

迄今为止，包括宁德时代“不着火”三元电池的发布和装甲车、蜂巢能源“寒蜂”热失控系统处理方案的发布，欣旺达三元电池通过“加热致电池热失控实验”，将三元电池推向了能够安全“不着火”的高地。

高工锂电池在“不点火”三元电池的实现路径上，保障电池企业广告主在材料、电极、电芯、系统、bms、pack等多个维度上进行创新设计和研发，从动力电池系统层面整体上保障三元电池“不点火”

第一种实现方法是: 1、从电池本体开始，通过改善材料本体的物性、添加阻燃剂等方法，在电池极端的情况下，通过改变吸热、表面钝化、膨胀遮断、机械实效等中间的本体，防止电池起火。 2、从模块和系统层面出发，增加了耐热、隔热物质和电导设计，使一个电池热失控也不会影响其他电池。

高工锂电整理了宁德时代，蜂巢能源、广汽E安、卷发新能源、欣旺达、岚图汽车“不着火”电池方案的实施方案，供领域参考。

宁德时代

年10月，宁德时代已经表示开发了“只冒烟不着火”的三元电池。 通过安全性高的电解液、热扩散隔离技术，可以直接冲击能量密度高、安全性高的痛点，防止电池组燃烧，即使一个电池单体着火，整个电池单体也只会冒烟。

在材料方面，宁德时代通过“原子水平”的革新，开发出了稳定性高的正极材料和安全性高的电解液，电池的耐高温边界提高了40℃。

在电池结构方面，设计了高集成、坚固的内部短路防止电极，电池通过进行各种各样的滥用测试，可以防止起火、冒烟。

在电池组的设计方面，防止定量分解外力导致外壳发生不同弹性变形、塑性变形时对电池单元的损伤，优化电池组的结构强度。

在电池热管理方面，根据电池的物理化学特征，准确控制温度/电压/电流等安全边界，确保电池在安全舒适区工作，完整监控模型，第一时间识别安全风险，及时报警。

系统的热扩散使用航空空级耐热材料和定向热导向技术，即使单体发生热失控，系统也不会扩展，不会着火。

年11月，来车正式上线为100kwh电池组。 该电池组使用宁德时代的镍55三元组和ctp组合的技术，可以实现“无热蔓延”。 由此，宁德时代宣布“冒烟也不着火”的电池年末装车承诺也实现了。

蜂巢能量

年12月，蜂巢能源在其电池日对外发布了热失控系统处理方案——冷蜂，用材料、电芯、电池组、监控系统4个层面的原创技术彻底处理了电池系统的热失控问题。

作为电池的一环，蜂巢能量开发了应用新型果冻状电解质的“果冻电池”。 具有高电导、自身愈合、阻燃等优势，电导率6*0.001s/cm，耐热温度上升至150°c，在满充电(样品)针刺试验中，可以实现“不着火、不冒烟”。

作为电池组的一环，以“果冻电池”的电池为基础，蜂巢的能量通过释放压力、控制喷出物、降温、发出警报、隔热等多种游戏实现电池组的安全防护，从而实现动力电池

在系统监控层面，蜂巢能源开发了“蜂云平台”。 该平台通过对9万多辆电动汽车的持续监控，分解数据16亿多件，具备20多个监控项目。

此外，该平台还引入了蜂巢能源与清华大学合作开发的电池内短路报警模型，电池安全报警准确率达到90.9%，可以实现两个月前对内短路的报警，充分保障电池系统的安全。

广汽航空

3月10日，广汽耶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。 搭载该技术的电池组成功进行了针刺热扩散试验，实现了整个三元锂电池组的针刺“不着火”。 弹仓电池从单元、系统、散热、bms各个层面，构建三元电池组的安全、高效保护。

电池级通过正极材料纳米级包埋和掺杂技术的应用，提高电池的热稳定性，防止热失控。

在电解液中应用新的添加剂，可以实现sei膜的自修复，改善电池寿命。 高安全电解液在高温下自发聚合形成高电阻特性的高分子膜，可以大大降低热失控反应的发热。 由于这些关键技术的应用，电池的耐热温度上升了30%。

在系统层面，通过网状纳米微孔隔热材料和耐高温的上壳，形成超强的隔热安全室，防止三元锂电池的热失控扩散到相邻的电池单元，实现电池包壳的耐温度1400℃以上。

散热系统通过完全贴合液冷系统、高速散热路径和高精度热传导路径的设计，弹仓电池提高了散热面积40%，散热效率提高了30%。

电池管理系统通过使用车规级最新一代电池管理系统芯片，实现每秒10次24小时的数据采集。 发现异常时，立即启动电池骤冷系统以冷却电池。

在上述核心技术优化加持下，广汽耶安表示，弹夹电池相对于同类普通电池，体积能量密度提高9.4%，重量能量密度提高5.7%，价格下降10%。 按照计划，弹载电池今年将陆续搭载在广汽安全系列车型上。

/ s2/ ]新能源

3月12日，新能源“四个零战术”，即零风险、零衰减、零焦虑、零误差。 其中，制造“零风险、高安全性”的电池被放在了主要位置。

通过引进新颖的能源，从材料、电极、单元、系统等多个维度进行创新设计和研发，推翻原始设计，防止热失控，实现零风险、高安全性的电池。

具体实施途径包括优化材料配方、引入高导电性导热材料、感温材料、智能化从内部调节温度、优化外部冷却材料和冷却结构； 通过引入智能芯片和传感器，优化保障实时高精度控制的管理算法，提高数据反馈精度和灵敏度的多维安全管理，杜绝安全风险。

欣旺达

接着，欣旺达宣布企业成功开发了“只冒烟不着火”的电池组，通过“加热引起的电池单元热失控实验”，可以防止各个电池单元热失控后，整个电池单元只冒烟不着火。

旺达基于小区的设计、制造、模块、bms以及包装系统，建立了五层安全设计模型。

电芯为5x三元系，采用单晶、高电压中的镍材料，发热比多晶三元材料至少低20%，正极放氧温度高30%，能量密度接近目前的高镍系，材料的安全性更具特点。

另外，所有核心器件和bms系统都满足功能安全asild级的要求，该bms系统还可以事先对电池单元进行准确诊断，对热失控事先发出警告，事先判断电池的潜在危险。

此外，该方案在电池应用方面提出的云安全，可以综合判断和监测电池的健康状况和安全，通过大数据和机制模型保证电池的安全运行。

岚图汽车

3月17日，东风旗下岚图汽车在线召开三元锂电池安全技术分享会，三元电池在发出热失控触发和热事报警信号后，没有发生冒烟、起火、爆炸现象。

关于单元，在单元的上部导入超过1000℃的耐热阻燃层，单元之间制作“三维隔热壁”，电池组内采用超高分子隔热阻燃材料，对各个单元实现单独的三维立体包复，在单元与单元之间形成有效的隔热阻燃·防火层。 单元采用小单元+防爆阀硬壳设计。

即使某个电池单体发生热失控，三维隔热壁也可以使其释放能量最小化，不波及到周围的其他电池，防止电池组系统的热失控。

定制开发车架防护、电池壳防护、电池箱梁防护、电池包吸收能量防护、电池双极双保险防护等5层电池防护结构，以保障电池包结构的强度安全。

独特的“h-guard”云电池管理平台根据不同的采用场景分析108个电池参数，在大数据平台上准确分解，从而提前预测电池异常、电池自行起火等情况。