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什么是“弹匣电池”?把三元锂动力电池武装到牙齿

2021年04月13日 15:52:01
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来源:买车大师

新能源汽车动力电池的安全问题,是悬在所有电动车、混动车和增程式汽车头顶的一团乌云,也从技术发展层面制约着行业对于能量密度的追求。冒烟、起火甚至爆燃,这种短时间内不稳定性极高的危险因素,让所有想对新能源汽车张开怀抱的消费者都不免心生疑虑。那么是否存在一种不怕起火、不起火的动力电池呢?

3月10日,广汽埃安发布新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”),行业首次实现了三元锂电池整包针刺不起火,攻克了公认的行业难题,重新定义三元锂电池安全标准。

目前业内动力电池的两条主要路线,一是磷酸铁锂电池,二是三元锂电池,并且从市场实际情况来看,二者将在未来较长一段时间内并行发展。磷酸铁锂电池因为寿命长、成本低、稳定安全,在中低续航车型中得到广泛的应用;而三元锂电池因为能量密度高、整车电耗低、充放电效率高,更多地在中高续航车型中应用。

此前比亚迪针对磷酸铁锂电池进行了改良,提升了其在能量密度方面的短板。这一次,广汽埃安向三元锂电池的天生不足发起挑战,打破了原有能量密度和安全稳定性不可兼得的矛盾。

从电池整包的针刺热扩散试验中能看到,广汽埃安的三元锂(弹匣电池)整包在试验过程中热事故信号发出5分钟后,仅出现短暂冒烟,无起火和爆炸现象。静置48小时后,电压降至0V,温度恢复至室温。针刺后只有被刺电芯模块热失控,没有蔓延到其他电芯。打开电池整包,观察内部结构完好。这是行业首次通过三元锂电池整包针刺不起火试验,三元锂电池安全性取得了历史性的突破。

当然,本质上“弹匣电池”不是一种新的电池,电芯材料的化学本质并没有改变。首先超高耐热稳定电芯:这个主要解决的是电芯热失控速度过快的问题,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。

超强隔热的电池安全舱:把热失控限制在某一个单独舱室之内,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,最终实现三元锂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。

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。

最重要的是,这款具备电池安全技术里程碑意义的“弹匣电池”目前已经处于量产状态。广汽已拥有业内领先的电池试验室、专业测试场和电池Pack生产车间,具备独立的电池包自主设计和生产制造能力。很快,我们就会在AION系列产品上见到这款革命性的“弹匣电池”。

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