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广汽埃安发布新三元锂电池:仅冒烟、不起火

来源:界面新闻 时间:2021-03-11 作者:界面新闻 浏览量:

  今年1月15日,其发布了“8分钟可充满80%,石墨烯基超级快充电池”以及“NEDC续航1000公里”的新技术“预告”后,引起业内热烈讨论。

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  3月10日,这家广汽集团旗下的新能源车品牌又发布了一项相关新技术——弹匣电池系统安全技术。

  在广汽埃安的宣传语境中,这款弹匣电池“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。

  先介绍下这项技术诞生的背景。

  当下行业中的新能源车,尤其是纯电动车,大都采用三元锂电池和磷酸铁锂电池两类。

  相比三元锂电池,磷酸铁锂电池能量密度稍低,但它有着较高的安全性和较长的循环寿命。且在电池大功率放电的过程中更稳定,电压的稳定能让车辆具备更好的性能,成本更低。

  但在眼下行业里近乎疯狂的“高续航”竞赛环境下,三元锂电池的高能量密度似乎在这项显性参数上更吸引眼球。

  于是,电动车制造商们只能在高续航、安全性和低成本三者间进行取舍,而无法兼得。

  广汽埃安似乎想突破这个瓶颈。

  “不起火”是三元锂电池安全性上最重要、也是最难攻克的一座堡垒,也是广汽埃安此次想突出的重点。

  电动车行业对于整车安全的共识已由单体安全转向系统安全,提升电池整包的安全性能已成为行业的主流趋势。

  当前电池自燃多由于电芯出现内短路,导致温度升高、电芯内部反应产热最终出现热失控,随后蔓延到整个电池包所致。电芯安全解决的是电池本质安全,而整包安全是以系统思维解决从电芯、模组到系统的全方位安全,相比电芯安全更为重要,也更难实现。

  这款弹匣电池是专门针对提升动力电池安全性的系统性技术,它不是纯粹的结构优化,也不是简单的增加隔热,而是从电芯本身安全提升、到被动安全强化、再到软件主动防控的一整套安全技术。

  根据广汽埃安的介绍,弹匣电池拥有4项核心技术。

  一是电芯耐热稳定性。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%。

  二是电池安全舱隔热能力。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。

  三是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%。

  四是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。

  搭载弹匣电池系统安全技术的电池包,相对于同类普通电池包,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%。

  发布会上广汽埃安公布了一项实验结果。广汽埃安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。

  据了解,弹匣电池由广汽研究院、广汽硅谷研发中心、以及电芯专家等超过600人组成的研发团队打造。

  “弹匣电池”今年开始将会在埃安(Aion)全系车型上陆续搭载。


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