越来越多车企推出了电池技术，谁才是真正的安全电池？

以当下现有的技术，从电芯的角度来看，压根就没有所谓的绝对安全的电池。当下市场上的动力电池主流的就两种，一种是磷酸铁锂，一种是三元锂。比亚迪代在磷酸铁锂电池领域绝对是妥妥的NO.1，比亚迪所有的车都采用自己的磷酸铁锂刀片电池。宁德时代在三元锂电池领域绝对是妥妥的NO.1，宁德时代也有磷酸铁锂电池，只不过宁德时代的三元锂电池出货量要不磷酸铁锂电池要高。

磷酸铁锂电池的燃点在500℃左右，三元锂电池的燃点在200摄氏度左右，那么是不是意味着温度只要达到电池的燃点，电池就会着火呢？如果单独把电芯拿出啦，是这样的，但是电动汽车的动力电池可不是仅仅有电芯，动力电池包是一系列的组成，下图所示。

动力电池包分为四大系统，分别为机械系统，电化学系统，热管理系统，电子电气系统，其中电化学系统指的就是电池模组，其他三大系统都是为电池模组服务的，都是保证电池可以在一个安全，舒适的环境，无忧无虑的进行充放电。

电化学安全

其实从电池模组开始就无时无刻注意安全设计了，如下图所示，4是电芯，也就是单体电芯，多个单体电芯跟其他零部件一起组成了电池模组。1. 电池端板主要起到固定保护电芯的作用，一般为铝材料，工艺为挤出或者铸造，可以作为电池的固定点，2. 电池侧板主要起到固定保护电芯的作用，一般的材料为冲压铝或者挤出铝，可以作为电池的固定点。3.绝缘板在电池的端板跟侧板的焊接过程中加一个绝缘材料防止因为在焊接过程中控制不良的焊渣进入电芯之间。5. 气凝胶，电池模组非常关键的热失控设计，最大可以承受1200℃的温度，其主要作用是隔热，就是说如果其中一个电芯发生了热失控，气凝胶可以很好的把热量给隔住，不会让周边好的电芯也发生热失控。

机械安全

机械安全主要从两方面来考虑：常规情况。非常规情况。常规情况，主要考虑的是正常使用；而非常规情况主要考虑误用情况下的一种极端状态。非常规情况，从使用来看，其实是常规情况的一种恶化对产品的要求更加苛刻，机械安全主要是防护外部可能出现的一些极端情况，比如 IP 防护（密封）、挤压防护、碰撞防护、跌落／球击、碎石冲击等。对内的机械安全主要是电池包自身内部的一些强度和刚度方面的要求，比如冲击、振动、静载、翻滚等。挤压／碰撞防护主要是针对在发生极端情况下，防护外部的作用力对电池包内部的电池系统造成伤害。

这其中电池箱体的设计尤为重要，因为电池箱体承受了所有的力，电池包内所有的零部件都是安装在电池箱体上，电池箱体要有足够的刚度跟强度来保护好电池在撞击的时候不被挤压。

上图是奥特能电池包的箱体，其中电池包箱体所有的横梁跟纵梁全部采用高强度钢，尤其是四周的那个四根梁，官方说可以承受1500Mpa的挤压力，堪比汽车的A柱跟B柱。奥特能的电池包比较特殊，电池包是冲压钢结构设计，中国市场上独此一家，国内主机厂大部分用的是挤出铝的设计

其实挤出铝电池包的结构结构强度也很强，但是没有加强钢的奥特能强，通常保护电池的两根纵梁都是加厚，并且伴随吸能结构设计的。如下图所示，其目的就是为了更好的保护电池。

热管理

热管理对于电池而言是非常非常重要的，电池对于温度及其敏感，电池最适宜的工作温度在20-30℃，但是通常受环境温度的影响，其实大多数情况下，环境温度都不是电池的适宜工作温度，这个时候热管理就显得尤其重要。有研究表面，电池在高于45℃的时候，电池的循环寿命会急剧下降，电池在低于0℃的时候，会产生析锂现象，所谓的析锂现象就是参与充放电的锂离子变成了锂单质，聚集在负极附近，然后变成了锂枝晶，锂枝晶变大就会刺穿电池的隔膜，从而引发短路，进而起火爆炸。

热管理存在的意义就是当电池温度高了，给电池降温，当电池温度低了，给加热保温，让电池始终处在一个舒适的工作温度之下。

上图是一个简单的热管理原理图，电池系统与冷却系统接触，指的是电池与冷却水板接触，把电池的热量传递给冷却水板，冷却水板把热量传递给冷却液，冷却液在水泵的作用下，进行循环。如果电池的工作温度适宜，左边的压缩机是不工作的，只有右边的水泵工作，即便是电池工作温度适宜水泵也要工作，这是因为要保证所有电芯温度的均衡，就是要保证电芯的温差不能太大。

如果电池的工作温度太高，这时候，左边的压缩机就开始工作了，压缩机压缩冷媒介质，气态的冷媒介质通过压缩机的压缩，变成了高温高压气态冷媒介质，然后高温高压气态冷媒介质，流经冷凝器，冷凝器是一个热交换器，高温高压气态冷媒流经冷凝器会变成高压低温液态冷媒介质，然后通过节流原件，变成了低压低温液态冷媒介质，然后通过蒸发箱，带走电池冷却液的高温，同时流出高温气态冷媒介质，然后再流入压缩机。

如果电池的温度过低，这个时候空调压缩机就会停止工作，同时电池的热交换器也停止工作，电池系统的加热器开始工作，把电池的冷却液加热，然后热量传递给冷却水板，再传递给电池，这样就做到了给电池保温。

每个电池包都会设计排气泄压阀，其目的就是如果有电芯发生热失控，这时候势必会产生大量的热，包内的温度跟压力会迅速的提高，这个时候高压就会把排气阀打开，高温高压气体就会排放到包外。

同时在每一个电池模组上面铺一块云母板，云母板的作用是隔热，最大可以承受1200℃的高温，把热量给隔住，不要传递给其他好的模组，这是当下通用的热管理设计。

电子电气安全

动力电池包是一个高压单元，现在主机厂为了快充都把整个电池包的电压做到了800V，我们家用电才220V，800V是一个非常危险的电压值，所以，高压电气的安全也是非常非常重要的。

高压电气部件标识

电池包外部醒目位置会贴有高压危险标识，警示用户与维修人员在保养以及维修过程中注意这些高压部件。为了能够提示和警示用户以及维修人员，高压线束一般采用橙色线缆并用橙色波纹管对其进行防护，同时高压连接线也是橙色，起到警示作用。

绝缘和耐压

在电池包的生命周期内，要求高压电气系统的输出端（正极和负极）与电池箱体之间的绝缘阻抗大于2.5MQ，国标中规定的高压电气回路绝缘阻抗要求。同时，动力电池系统的绝缘防护设计还需要考虑密封性能，主要是因为水或者水蒸气进入电池系统内部会引起系统内部的高压带电部分与壳体通过阻值较低的水相连接，导致高压绝缘失效。另外，高压电气系统也要具有绝缘失效检测功能，具体通过电池管理系统（ BMS ）进行检测。

直接接触防护

直接接触防护主要包括电气绝缘和屏护防护要求。除了满足上述绝缘防护要求之外，高压电气系统的带电部件，要具有屏护防护，包括采用保护盖、防护栏、金属网板等来防止发生直接接触。这些防护装置应牢固可靠，并耐机械冲击。在不使用工具或无意识的情况下，它们不能被打开、分离或移开。

间接接触防护

间接接触防护主要包括等电位、电气间隙和爬电距离要求。动力电池系统应通过绝缘的方法来防止与高压电气系统中外露可导电部件的间接接触，所有电气部件的设计、安装应避免相互摩擦，防止发生绝缘失效。尤其是高压线缆的布置需要考虑安全间隙，并进行必要的固定和绝缘防护，应避免在行车过程中与可导电部件发生摩擦。电池包必须与车辆的地实现等电位连接，连接阻抗应不超过0.1Ω。电池包上的所有可接触的导电金属部件，都必须与电池箱体是等电位连接的。对于等电位连接所用的导体（比如接地线等），要求其颜色是黑色，便于维修和拆卸。

功能安全

电池包的功能安全主要是指电池BMS以及高压分配单元BDU,要准确无误的实现其应有的功能，BMS要实现单体电池电压的检测，电芯温度检测，高压系统电压检测，母线总电流检测，SOC估算，SOH估算，功率限值估算，充放电管理，实现电芯均衡功能，绝缘电阻监测，高压互锁检测，碰撞信号检测，碰撞断电管理，总线通信功能，充电功能，过充过放过温保护，诊断功能。

BDU主要就是要实现把电池模组的电流通过BDU传输到用电负载上面，BDU内部通过不同开关的关闭从而实现把不同的电流给到不同的负载，如果所有开关都打开那么整个系统就处在了断电状态了，还有一个很重要的功能就是过热保护，如果整个回路电流过大，内部保险丝就会熔断。

BMS跟BDU的功能稳定至关重要，在研发的时候，需要不断的测试，验证其安全性能。

总结：无论是外资的特斯拉，还是合资的大众，通用，还是国产的蔚来，小鹏他们的电池包都是具备上述的功能，正所谓没有绝对安全的电池，从电芯角度出发，其安全性是特别差的，所以就有了电池包，来辅助电芯，保护电芯正常的工作，其实各家的技术都差不太多，只要是通过了国家的法规测试，基本上问题都不大，因为你所担忧的，企业早就想到了，也相应的做了很多测试，企业内部也有自己的安全标准，只要是大厂出品的电动车，安全性能都不会很差的，所以，请放心够买。