当前位置:主页 >> 新能源

前有刀片今有弹匣电池全都跟武器干上了

2021-05-23 20:51:30| 来源:| 编辑:| 点击:0次

前有刀片,今有弹匣,电池全都跟武器干上了

3月10日,三元锂电池的安全技术迎来了一项重大的突破性技术,广汽埃安发布的弹匣电池系统安全技术,简称“弹匣电池”,给三元锂电池带来了三九寒冬的一个火炉,三伏酷暑的一根冰棍,在安全性方面,让三元锂电池的整包系统拥有了远超国标的安全特性。

针刺试验,这个去年就引发电池安全大讨论的试验再次登场。首先让咱们来看一下这次的试验条件。

从这个表格当中,我们看出,本次试验全部是在国标标准的上限,甚至超越上限的条件下来进行,特别是这个针刺的主角——针,的确是非常的粗壮!有图为证!

在这样的试验条件下,应用广汽埃安弹匣电池安全技术的三元锂电池整包挺过了针刺试验,针刺过后,不起火,不爆炸,整个电池包结构完整,除了因针刺发生热失控的电芯之外,其他电芯保持完好,完全没有发生热扩散,将三元锂电池的安全性能推升到了一个崭新的高度,从今天起,三元锂电池可以挺直腰杆谈论动力电池安全性能了。

中国汽车技术研究中心出具的针刺试验试验结果

弹匣电池并不是一种新电池

其实弹匣电池并不是一种新的电池,就犹如去年比亚迪的刀片电池一样,并不是发明了一种新的动力电池,而是对现有的动力电池技术进行了彻底的优化与革新。刀片电池针对的是磷酸铁锂电池的能量密度短板,采用刀片技术之后,在电芯能量密度没有显著提升的前提下,整个电池包的能量密度提升到了和三元锂电池包不相伯仲的高度。

而这次广汽埃安的弹匣电池呢,针对的是三元锂电池的安全性能短板,也是在没有改变电芯材料的条件下,极大提升了整个电池包的安全性能,实现了与磷酸铁锂电池类似的不起火,不爆炸的安全表现。

当然了,指望三元锂电池跨越材料的鸿沟,实现和磷酸铁完全一样的安全表现也是不现实的,所以我们能够看到试验过程中,电池包还是发生了冒烟,电芯热失控,因针刺导致热失控的电芯最高温度达到686.7℃。这些都表明热失控是实际发生了的,三元锂材料面对针刺试验,是无法做到装酷的。

不过弹匣电池的优化之处就在于,虽然无法阻止三元锂电芯的热失控,但是热失控的电芯是无法大范围波及周围的健康电芯的,行业术语叫热扩散被阻断了。这才是本次弹匣电池系统安全技术对三元锂电池技术做出的最大贡献。

我们来一起看一下试验之后的电池包状态。

针刺位置外壳漆皮受热脱落,再次表现出了针刺位置热失控的剧烈程度,也从另一个侧面表现了弹匣电池阻断热扩散的难度。

6.jpg

电池包整体外壳保持完好,在这个画面中,我们可以观察到热失控的范围被严格限制在了针刺部位的周围,没有向外围扩散。

7.jpg

打开外壳之后,我们看到在针刺部位左右两侧的电池组受到了部分热失控的影响,但破坏程度有限,右侧电池组外形略有变形,左侧电池组只有变色,形变微乎其微,整个电池包的内部结构保持完整。

在这里要给大家强调一个重要的知识点,电池系统发生起火、爆炸等严重安全事故,最主要的原因不是热失控,而是热扩散。的确,电池发生安全事故是从热失控开始的,但是导致整个电池包起火乃至爆炸,则是因为热扩散难以控制,最终全部电芯都热失控,进而导致严重后果。所以对电池包的安全防护来说,单个电芯的热失控如果可以被有效控制住,那么就是极其成功的安全防护。

广汽埃安的弹匣电池就在阻断热扩散方面达到了很高的水准,显示普通三元锂电池包和弹匣电池技术三元锂电池包的热扩散示意图,差距一目了然。

8.jpg

普通三元锂电池包热失控——热扩散分析

弹匣电池技术三元锂电池包热失控——热扩散分析

弹匣电池凭什么让安全性脱胎换骨

谈论了许多弹匣电池的过人之处,下面我们就来聊聊弹匣电池为什么能够将三元锂电池的老大难问题——热失控,控制到这种程度。

10.gif

这是弹匣电池系统安全技术的完整展示,咱们一个一个来说一下。

超高耐热稳定电芯:这个主要解决的是电芯热失控速度过快的问题,一大堆的技术名词在这里我就不列举了,只说结果,这个电芯通过对正极材料、电解液、隔膜材料的优化,让整个电芯的耐热温度提升了30%,电芯耐热能力的提升,除了会提升热失控的发生温度之外,还能降低热失控的速度,放慢释氧速度,降低对整个热管理系统的防控压力。

11.jpg

超强隔热的电池安全舱:这个特别好理解,把热失控限制在某一个单独舱室之内,就如同轮船的隔仓设计一样,一旦发生船体破损,漏水被控制在单一隔舱之内,能保住整艘船不被波及。

极速降温的速冷系统:除了防热,还得主动降温,动力电池的液冷系统已经成为近一两年电动车上的标配,广汽埃安的这套速冷系统帮助弹匣电池提升了40%的散热面积,散热效率因而提升30%,有效阻断热扩散。

全时管控的第五代电池管理系统:想要从根本上屏蔽风险,还是要实现对整个电池系统的不间断无死角的监控,广汽埃安的第五代电池管理系统实现了每秒10次的不间断数据采集,相比第四代系统提升了100倍,24小时无死角的巡逻模式,确保电池状态无时无刻不出在管理系统的监管之下,即时发现异常,第一时间启动速冷系统进行系统自救,从而在热失控的萌芽阶段就将风险扼杀在摇篮当中。

采用了这么多安全措施,最正常的一种担心就是,动力电池是否需要为了安全作出性能方面的妥协。弹匣电池在这方面也同样交出了完美的答卷,相遇普通三元锂电池包,体积能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。更安全,更多电量,还更便宜,这么不讲武德的弹匣电池,不值得大家呱唧呱唧吗!

最后,还有一点格外重要的信息,必须强调一下,埃安这次的弹匣电池,不光是不起火,关键是还不玩期货!今年开始,弹匣电池将陆续搭载与埃安全系车型,消费者很快就能享受到新一代不起火的三元锂电池带来的安心出行之旅。

来源:电动邦

友情链接: