什么电池能抗枪击？埃安弹匣电池2.0

作者：扯车无界
2023-04-03 09:06
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3月30日，埃安成功进行了弹匣电池2.0枪击试验，这是全球首次实现电池整包在枪击试验中不起火的技术，它解决了多电芯瞬时短路、爆裂性破坏等极端环境下的电池安全问题。这次弹匣电池2.0枪击试验的难度相较于针刺试验，堪称“载人登月”，为电池安全树立了新的标准。

枪击实验

在此次弹匣电池2.0枪击试验中，埃安从15米处对预留射击开口的满电电池整包进行射击。相较于大众熟知的针刺试验，枪击试验模拟了更加极致严苛的场景。当子弹穿透电芯时，速度可达针刺的97.5万倍，创口直径是针刺的7-8倍，可瞬间击穿多个电芯并造成热失控和爆裂性破坏。

在这种极端条件下，行业主流的磷酸铁锂单体电芯和行业主流磷酸铁锂模组均发生了明显的热失控和燃烧现象。而弹匣电池2.0整包枪击后未发生起火和爆炸，拆开电池系统外壳后，整体结构完整，仅有三个电芯爆裂性损坏，静置24小时后温度恢复至常温，顺利通过了枪击试验。这也是全球范围内，动力电池首次在枪击试验中实现不起火、无爆炸。

当前国标动力电池安全试验的标准包含针刺、跌落、燃烧、冲击等，其中针刺是最高的电池车规级安全标准，它要求电池在被8mm钢针穿刺后5分钟不起火，此前行业只有不到百分之三的品牌电池能通过针刺试验。而2021年发布的弹匣电池成为首个实现三元锂整包不起火的电池技术。

如今，埃安发布的弹匣电池2.0将安全标准从针刺升级到枪击，意味着电池安全技术已经从冷兵器时代迈进热兵器时代。

多种黑科技

为了提供更高水平的电池安全保障，弹匣电池2.0在初代弹匣电池的基础上，创新性地研发了诸如超稳电极界面、阻热相变材料、电芯灭火系统等一系列原创安全技术，从而实现了更为卓越的电池安全防护能力。

为了加强电极界面的稳定性，弹匣电池2.0开发出“超稳电极界面”技术。通过具有超高稳定性、超高耐热性的纳米陶瓷材料，大幅增加了电极界面韧性；复合集流体材料的应用，可以在热量聚集时快速坍缩，避免持续短路；同时，埃安还在弹匣电池2.0的电解液中加入了耐氧化阻燃剂，高温激活后，可捕获燃烧反应的自由基，断绝持续燃烧的条件。在三重技术的防护下，电芯即便发生热失控，其升温速率也能降低20%。

除了提升电池本身安全性，埃安还与中国航天合作，开发了拥有隔热和相变吸热双重功能的阻热相变材料。这种相变材料的相变潜热相对常规材料提升了10倍，能在温度维持不变的基础上吸收大量的热量，配合网状纳米隔热材料，整体的隔热性能大幅度提升40%。另一方面，弹匣电池2.0采用了双层冷却系统，对电芯顶部和底部同时进行冷却，整体冷却效率可提升80%，同时还降低了75%的上壳体温度，进一步保障了电池包上方乘员的安全。

最后，针对电池整包可能因外界因素而发生损坏的极端情况，埃安工程师为弹匣电池2.0配置了电芯灭火系统。该系统利用低熔点合金构建灭火腔，在非常小的高度空间实现灭火剂的储存、热失控电芯的自定位和定点喷淋。当电芯发生热失控时，大量灭火剂能够瞬间精确喷到问题电芯上，迅速降低电芯温度，从而遏制火势蔓延。同时，灭火系统还采用了密封式设计，可在短时间内隔离热失控电芯与周围电芯的接触，防止热传导导致的串联燃烧。经过严格的实验验证，该灭火系统能够有效保障电池包在极端情况下的安全性能。

不仅如此，在拥有上述被动电池安全技术的前提下，埃安还基于大数据和AI技术，开发出第六代云端电池管理系统。得益于超过60万台车辆、1300TB的全生命周期应用数据，第六代云端电池管理系统大幅提升了自放电异常、冷却异常、电连接异常、隐性绝缘故障等故障的识别能力，内短路AI识别能力已经达到200Ω级，远高于10Ω的风险线，可实现提前诊断，防患于未“燃”。

写在最后

可以预见的是，这些技术在实现安全的同时，还提高了电池性能与寿命，使得弹匣电池2.0成为了市场上更加可靠、高效的新能源汽车电池解决方案。