岚图电池包安全技术全方位揭秘

三元电池热失控测试不起火、不爆炸已经不稀奇了，还有企业做到不冒烟。 春节前，岚图FREE纯电版搭载的三元锂电池包通过了中汽中心热扩散测试。经检验，该电池在热失控触发并发出热事件报警信号后，不冒烟、不起火、不爆炸，是目前国内首个拿到“不冒烟”成绩的三元锂电池，被媒体称为“三不”电池。

3月17日，岚图举办了“三元锂电池安全技术分享会”，对电池包的安全技术进行了全方位解读。 岚图的核心技术主要包括，“三维隔热墙”设计、五大被动安全设计，以及独特的安全监测和预警模型三大核心技术，来全方位保证电池安全。 岚图方面表示，此款电池包已进入量产阶段，岚图FREE纯电版将首发搭载，并于今年第三季度上市交付。

值得注意的是，岚图方面透露，其纯电动版车型采用的是三星SDI 的NCA高镍8系电芯，模组和PACK都由东风体系内自供。 岚图增程式车型的电芯则是由比亚迪提供。 

1 三维隔热墙设计 

岚图的电池包之所以能够在测试中，做到不冒烟、不起火、不爆炸，是由于采用了一种叫做“三维隔热墙”的设计。

据岚图汽车新能源技术总监黄敏博士介绍，隔热墙的技术原理是在电池包内，使用超强高分子隔热阻燃材料（一般隔热材料仍会在触发热失控后致电池包冒烟或起火，三维隔热墙技术可做到无热扩散现象发生），对每个电芯实现单独的全方位三维立体包裹。

三维隔热墙在电芯与电芯之间，形成高效的隔热阻燃防护层，每个电芯均处于隔热阻燃材料的充分包裹中，形如“琥珀”。

即便某个电芯单体发生热失控，三维隔热墙可以确保其释放的能量最小化，避免波及到周围其他电芯，进而防止电池包系统发生热失控。在电芯顶部，还额外布置有耐超过1000℃高温的隔热阻燃层，对乘员舱安全严加防护。要实现这一目标并不容易。黄敏介绍说，为实现该技术，岚图需要攻克三维隔热层间隙填充不充分、填充气泡等工艺难题，采用独特的模块开孔方案，最终在几千颗电芯间达到均匀填充。“整个热扩展性能研发周期长达一年，尝试国内外十余种先进的隔热阻燃材料，才做到这一点。”

当然这种材料的效果也不负众望。黄敏表示，他们将一颗电芯以及周边的电芯温度加热到300℃，来看电池的状态，结果显示他们的电池包不冒烟、不起火、不爆炸，实现静置50天依旧保持这一状态，成功刷新了行业安全纪录。对于为何不采用针刺测试，黄敏认为，就用户日常使用场景而言，地面硬物连续刺穿底护板（钢板）、电池箱体（铝合金）、电芯壳体（铝合金）三层金属防护的概率极低，现在绝大多数起火事故发生是因为电池质量欠佳、过度充电、电池老化引起的单个电芯内短路，加热触发的热扩散试验能够涵盖上述用户实际用车场景。

2 五大安全设计加强被动防护

除了在防止内短路上下足功夫，在外部安全方面，岚图也进行了一系列的设计。

这主要体现在五个方面：定制化开发车身防护、高强框架、压力传递、形变吸能和电池双保险。

车身高强度防撞保护。由于汽车的前后部都有足够的缓冲吸能空间，对于电池系统而言，侧面通常是面临威胁最大的方向。岚图FREE车型的B柱结构，采用了TRB工艺的1500Mpa超高强度钢材；在车门门槛位置，用了双层结构的1500MPa超高强度热成型钢；前后车门内部，还有行业最高等级的2000MPa热成型钢制成车门防撞梁，是岚图FREE对电池系统的第一层防护。

电池包外部采用高强框架。在高强度车身的内部，电池包外壳采用高强铝合金框架、带多条加强筋的特殊设计，让整个电池包结构更强、更耐撞击。在岚图的安全测试中，电池包可以抵御高达20吨力的挤压而不发生安全事件，差不多是10台车压在电池包上。高强度耐冲击的电池包外壳，是岚图FREE对电池系统的第二层防护。

对外来压力进行分解和吸收。岚图电池包系统的防护设计不止步于外壳。在电池包内部，岚图设计了多条横纵加强梁，通过横亘整个电池包的横纵交织立体结构，将来自外界的碰撞能量充分地分解与吸收，保护内部电芯免遭碰撞力的伤害。这是岚图FREE对电池系统的第三层防护。

为电池包预留变形空间。考虑到假如车辆遭受到罕见的、过于猛烈的撞击，无法完全避免电池包遭受碰撞压力，电池包变形怎么办？为此，岚图对电池包预设了形变吸能空间，留有超过30mm的形变空间，在电池包受撞击变形时，保护其中电芯免遭损伤。这是第四层防护。

电芯双极双保险。岚图采用的电芯是铝合金壳体，双极均设置有防爆阀，当撞击侵入电池包造成高压回路短路时，电池双极双保险打开，确保电池不起火、不爆炸。电芯双极双保险是第五层防护。

正是基于这五层电池包防护，岚图FREE在C－NCAP整车侧面撞击测试中，以欧洲标准的斜侧75°角、32km／h进行柱碰实验，横梁仅发生小程度溃缩，电池模组没有受到丝毫挤压变形。岚图的高安全电池包方案，顺利经受住了整车碰撞测试的考验。

3 独特的安全监测和预警模型

只有被动安全，岚图认为这是不够的。除了硬件，岚图在软件层面上也突破传统，基于BMS云端卫士进行大数据分析和追踪，实现 “千车千面”。

岚图的电池包在原有温度电压预警基础上，搭建了精确的电池安全监测和预警大数据模型，基于不同使用场景（例如平原与山区、南北方温度和湿度、高低海拔昼夜温差等），追踪每一台车、每一块电池的使用数据。

大数据来自于出行公司。黄敏介绍说，在T3出行，东风每年有几万台车在全国示范运营，积累了大量的数据，岚图正是基于这些数据来做电池安全监测和预警模型。黄敏进一步解释说，岚图会通过云端的大数据库

监测数据对比，对电池进行诊断、运行寿命监测，在必要的时候会通过云端的APP推送，或者是通过车辆的预警系统，对用户提前做出一个预警，必要的时候会通过远程或者是邀请用户一些诊断。

同时系统通过高灵敏度温度探测传感器，实时监测每一个电池的温度，借助高效液冷系统，无论冬夏始终保障电池包在高效率温度区间。

4 经受多工况下极端测试

为了验证这一系列防护的效果如何，岚图对电池包进行了极为苛刻的测试。

国际上电动汽车电池安全测试标准共计20余大项，岚图汽车在此基础上增加超60大项，通过80大项150小项的极端严苛测试模拟用户用车场景。

国标测试项目多为简单的单一应力测试——比如火烧，比如水浸，环境耐久测试、机械耐久测试等。但在用户的真实使用场景中，电池系统可能同时承受多重应力的叠加作用。基于保护用户安全的真实需要，岚图选择了增加数十项超国标的严苛叠加测试组，以检验电池系统的安全性能。

例如对同一块电池包，连续进行高低温存储、极限温度冲击、等效45万公里带载振动、六向机械冲击、绝缘耐压、泡水等多项极端测试。

据介绍，岚图自己的“常规”测试中，有在高低温环境湿热循环及带载下，同时实施振动冲击；有在盐雾环境恒定湿热下，同时打开湿热环境循环充放电；有在粉尘环境下，同时进入湿热状态，再同时进行挤压测试绝缘检测。

岚图FREE希望通过模拟这些极端工况，来打造电池包全场景安全。

据悉，岚图FREE在电池安全性技术及测试领域，已作专利布局。

2021年可以称为三元电池包不起火元年。越来越多的车企，在系统层面做到了热失控不起火的要求。相信不久的将来，热失控不起火电池系统将成为电动汽车的基本要求，从而打消消费者对电动汽车安全问题的焦虑，推动产业快速发展。

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