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降维打击磷酸铁锂电池 广汽埃安弹匣电池“第二针”

2021年05月22日 00:13:02
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【太平洋汽车网 行业频道】5月20日,广汽埃安举行了磷酸铁锂(弹匣电池)针刺试验线上发布会。此次试验在SOC电量为100%和最粗钢针直径为8mm的条件下进行,磷酸铁锂(弹匣电池)整包针刺后无冒烟、无起火和爆炸现象,并将最高温度控制在51.1℃。

磷酸铁锂(弹匣电池)针刺试验

早在今年3月,广汽埃安已发布全球首创弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”),行业内首次实现三元锂电池整包针刺不起火。而此次磷酸铁锂(弹匣电池)针刺试验则采用了与三元锂(弹匣电池)整包针刺试验相同的试验条件。

试验结果显示,磷酸铁锂(普通电池)整包在钢针刺入电芯触发热失控后,出现了电压下降、温度上升现象,最高温度为329.4℃,且出现冒烟现象,持续16分钟;而磷酸铁锂(弹匣电池)整包被刺后,最高温度仅为51.1℃,静止48小时后,单体电压降至0V,温度降为室温,且无冒烟、无起火和爆炸现象,电池包状态稳定。打开电池系统外壳,其内部结构完好。

弹匣电池与刀片电池相似?

一谈起广汽埃安弹匣电池,总会提到比亚迪引以为傲的刀片电池。比亚迪刀片电池通过将单个电芯进行“扁平化处理”,并采用去模组化的内部结构,使电池包的空间使用率大幅提升,一方面能够保证拥有足够的散热面积,另一方面使电池包内部的结构强度和安全性得到保证。广汽埃安弹匣电池是将一个个电芯放置于安全舱中,类似于“弹匣”,最终实现电芯热失控不蔓延至相邻电芯。

比亚迪刀片电池此前也进行过针刺试验,采用直径略小的5mm钢针,以(25±5)mm/s的速度,从垂直于电池极板的方向进行穿刺。比亚迪刀片电池得力于长条形结构设计,穿透后无明火、无冒烟现象,表面温度为30℃~60℃。

值得一提的是,广汽埃安弹匣电池是目前行业唯一能同时兼顾三元锂和磷酸铁锂两大技术路线电池安全的技术。弹匣电池四大核心技术如下:

一、超高耐热稳定的电芯。电芯通过正极材料的纳米级包覆及掺杂技术的应用,能有效提升热稳定性,防止热失控;电解液新型添加剂的应用实现了SEI膜的自修复,从而改善电芯寿命,降低电芯短路风险;高安全电解液,通过特殊电解液添加剂,在加热至120℃以上时,在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜,大幅降低热失控反应产热。这些关键技术的应用,使电芯的耐热温度提升了30%。

二、超强隔热的电池安全舱。通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱,最终实现电芯热失控不蔓延至相邻电芯。同时,电池包上壳体能耐温1400℃以上,从而有效保护电池整包。

三、极速降温的速冷系统。通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径的设计,弹匣电池实现了散热面积提升40%,散热效率提升30%,有效防止热蔓延。

四、全时管控的第五代电池管理系统。通过采用车规级最新一代电池管理系统芯片,可实现每秒10次全天候数据采集,相比前代系统提升100倍,以24小时全覆盖的全时巡逻模式,对电池状态进行监测。发现异常时,立即启动电池速冷系统为电池降温。

三元锂电池和磷酸铁锂电池的不同

三元锂电池整包能够实现整车的轻量化,让车辆的操控性能和加速性能得到明显提升,适合追求驾控性能和超长续航的客户;其次,三元锂电池在低温环境下的续航能力比磷酸铁锂电池高约10%,在冬季会实现更长的续航表现。而磷酸铁锂则具有4000+次的超高循环寿命,是其他三元锂电池的两倍,同时成本更低,适合有高频次充电需求的客户。因而,磷酸铁锂电池、三元锂电池两种技术路线能满足用户不同的出行需求。

目前磷酸铁锂(弹匣电池)和三元锂(弹匣电池)已搭载在广汽埃安旗下车型 AION Y 上,未来将会有更多车型搭载弹匣电池安全技术,不排除其他品牌配备弹匣电池的可能性。(文:太平洋汽车网 崖雍)

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