（动力）电池主要公开技术汇总

为了解决电池包隔热问题，特斯拉在电池包内部灌满了胶，防止热量向车内传导，同时，由于汽车侧面是碰撞薄弱点，特斯拉在靠近车身门槛两侧灌胶更多，胶层更厚，当汽车发生侧面碰撞时可以对内部电池起到较好的缓冲保护作用。
特斯拉Model Y灌胶示意图

CTC技术的优势是明显的，由于越过了“模组”和“电池包”两级装配过程，直接将电池集成到车身地板上，将大大节省空间，或者说在相同空间内可以容纳更多电池，从而提升了续航能力，同时，零部件和结构件也大大减少，降低了重量、简化了流程、节约了成本，灌胶方案对电池“化零为整”，大大提高了车身的刚度。但CTC结构的缺点也很突出，一方面对单体电池一致性提出了很高的要求，另一方面，由于电池整体集成在车身地板，且有胶水相互粘连，几乎不可能进行维修，维修成本极高。
3 JTM
2021年1月8日，国轩高科在合肥召开第十届科技大会，会上发布了210Wh/kg磷酸铁锂软包电芯及JTM（Jelly Roll To Module）电池技术。据称，采用JTM集成技术可以将模组成组效率提高到90%以上，搭配其高比能磷酸铁锂电池，可以做到模组能量密度近200Wh/kg，系统能量密度180Wh/kg，超过了NCM622三元体系水平，可满足高端乘用车的续航需求。
JTM技术路线

JTM与其他电芯集成技术最大的不同在于，其他集成技术都是基于电芯为最小单元，而JTM以卷芯为最小单元，在电芯内部并、串联集成，与刀片电池较为类似，但刀片电池内部为一个整体，而JTM可以想象成将刀片电池内部分成了几段，正因为其“柔中带刚”的特性，国轩高科内部又称JTM电池为“变形金刚式的柔性模组”。
2022年6月17日，国轩高科JTM电池发明专利获得国家知识产权局授权。其描述的JTM电池制作流程大致是：
1）将至少一个卷芯进行并联层叠，然后分别对正极耳群和负极耳群进行集中焊接；
2）用胶纸将多个并联的卷芯固定，然后将极耳卡扣在导电组件的L型弯折部进行焊接固定；
3）两侧的导电组件中间密封固定有绝缘袋，在卷芯整体装入铝壳之前，通过注液孔对并联卷芯进行注液；
4）通过导电连接片将多个并联卷芯依次顺序串联，最后将其整体装配入铝壳中。
极耳和导电组件连接示意图

JTM电池三维示意图

JTM电池将单卷芯在铝壳内部进行并、串联，减少了外部连接件的数量，能量密度更高，成本更低，且工艺简单，易形成标准化，而且各单卷芯能够相互独立，出现热失控时不会相互蔓延，进一步延迟了热失控的发生，提高了电池安全性能。
4 弹匣电池
2021年3月10日，广汽埃安重磅发布全球首创第一代弹匣电池系统安全技术，由于采用了类似弹匣安全舱的设计，故而简称“弹匣电池”，实现了行业首次三元锂电池整包针刺不起火，宣称重新定义了三元锂电池主动安全标准，通过优化设计和生产工艺，系统体积能量密度提升9.4%（302Wh/L），系统质量能量密度提升5.7%（185Wh/kg），成本降低了10%。
弹匣电池系统安全技术

从材料层级来看，三元锂电池虽然具有更高的能量密度，但其安全性能相比磷酸铁锂更差成为了消费者购买新能源汽车的主要疑虑。三元材料热稳定性差，在200℃左右就会发生分解，释放O2，而磷酸铁锂在700℃以上才会分解，由于存在稳固的P-O键，磷酸铁锂热分解不会释放O2，因此，三元锂电池在发生热滥用、针刺等极端测试时，更容易起火、爆炸。
三元锂电池热失控链式反应过程

那么，广汽埃安是如何实现三元锂电池针刺不起火的呢？

据悉，弹匣电池技术基于“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，主要包括四大核心技术：
1）超高耐热稳定的电芯
正极材料采用纳米级包覆及掺杂技术，实现材料本征改性和表面修饰结合，有效提升材料热稳定性和防止热失控；电解液采用能对SEI膜进行自修复的新型添加剂，改善电芯循环寿命；通过添加特殊电解液添加剂，当电池温度升高到120℃时，自发聚合形成高阻抗薄膜，大幅降低热失控反应产热，使电芯耐热温度提升了30%。

2）超强隔热电池安全舱
通过网状纳米孔隔热材料和可耐1400℃高温的上壳体，弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱，当单个电芯发生热失控时，确保热量不会蔓延至相邻电芯，引起连环失控。

3）极速降温三维速冷系统

通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径设计构建三维速冷系统，弹匣电池实现了散热面积提升40%，散热效率提升30%，有效防止热失控和热蔓延。

4）全时管控第五代电池管理系统
采用车规级最新一代电池管理系统芯片，实现10次/s全天候数据采集，对电池系统状态进行实时监控。当检测发现温度超高时，可立即启动电池速冷系统为电池降温。

弹匣电池四大核心技术

基于四大核心技术加持的弹匣电池，按照《GB 38031-2020 动力汽车用动力蓄电池安全要求》，采用强制性标准中最严苛的参数进行测试，可以实现针刺不起火（国标要求5min内不起火，预留逃生时间），针刺点附近最高温度686.7℃，电池之间未发生热扩散，静置48h后，针刺电芯电压降为0V，温度恢复室温，整包外观保持了较好的完整性。
弹匣电池通过安全技术升级，实现了三元锂电池整包不起火，对三元锂电池在新能源汽车中的应用具有重要的推动作用，在系统层面较好的解决了三元锂电池的安全问题。
5  “三不”电池
2021年3月17日，东风汽车旗下高端电动车品牌岚图汽车举办了“三元锂电池安全技术分享会”，首次展示了岚图FREE（纯电版）的电池包、车体结构、电气系统的安全技术，并对电池包的安全技术进行了全方位的解读。
三元锂电池包具有能量密度高、低温性能好、倍率性能好等特点，但相应的热稳定性更差，需要进行更好的安全防护和热管理，既要满足高能量，又要满足高安全，对电池技术带来极大挑战。

而岚图FREE采用三元锂电池作为动力系统，却可以做到整包“不冒烟、不起火、不爆炸”，被媒体称为“三不”电池。此前广汽埃安的弹匣电池已经实现了三元锂电池整包在热失控状态下“不起火、不爆炸”，但岚图FREE又在弹匣电池的基础上做到了“不冒烟”，似乎意味着三元锂电池的系统安全技术又上升了一个新台阶。
岚图FREE三元锂电池技术亮点