3月10日,三元鋰電池的安全技術(shù)迎來了一項(xiàng)重大的突破性技術(shù),廣汽埃安發(fā)布的彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù),簡稱“彈匣電池”,給三元鋰電池帶來了三九寒冬的一個(gè)火爐,三伏酷暑的一根冰棍,在安全性方面,讓三元鋰電池的整包系統(tǒng)擁有了遠(yuǎn)超國標(biāo)的安全特性。
針刺試驗(yàn),這個(gè)去年就引發(fā)電池安全大討論的試驗(yàn)再次登場。首先讓咱們來看一下這次的試驗(yàn)條件。
從這個(gè)表格當(dāng)中,我們看出,本次試驗(yàn)全部是在國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的上限,甚至超越上限的條件下來進(jìn)行,特別是這個(gè)針刺的主角——針,的確是非常的粗壯!有圖為證!
在這樣的試驗(yàn)條件下,應(yīng)用廣汽埃安彈匣電池安全技術(shù)的三元鋰電池整包挺過了針刺試驗(yàn),針刺過后,不起火,不爆炸,整個(gè)電池包結(jié)構(gòu)完整,除了因針刺發(fā)生熱失控的電芯之外,其他電芯保持完好,完全沒有發(fā)生熱擴(kuò)散,將三元鋰電池的安全性能推升到了一個(gè)嶄新的高度,從今天起,三元鋰電池可以挺直腰桿談?wù)搫?dòng)力電池安全性能了。
中國汽車技術(shù)研究中心出具的針刺試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果
彈匣電池并不是一種新電池
其實(shí)彈匣電池并不是一種新的電池,就猶如去年比亞迪的刀片電池一樣,并不是發(fā)明了一種新的動(dòng)力電池,而是對現(xiàn)有的動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)行了徹底的優(yōu)化與革新。刀片電池針對的是磷酸鐵鋰電池的能量密度短板,采用刀片技術(shù)之后,在電芯能量密度沒有顯著提升的前提下,整個(gè)電池包的能量密度提升到了和三元鋰電池包不相伯仲的高度。
而這次廣汽埃安的彈匣電池呢,針對的是三元鋰電池的安全性能短板,也是在沒有改變電芯材料的條件下,極大提升了整個(gè)電池包的安全性能,實(shí)現(xiàn)了與磷酸鐵鋰電池類似的不起火,不爆炸的安全表現(xiàn)。
當(dāng)然了,指望三元鋰電池跨越材料的鴻溝,實(shí)現(xiàn)和磷酸鐵完全一樣的安全表現(xiàn)也是不現(xiàn)實(shí)的,所以我們能夠看到試驗(yàn)過程中,電池包還是發(fā)生了冒煙,電芯熱失控,因針刺導(dǎo)致熱失控的電芯最高溫度達(dá)到686.7℃。這些都表明熱失控是實(shí)際發(fā)生了的,三元鋰材料面對針刺試驗(yàn),是無法做到裝酷的。
不過彈匣電池的優(yōu)化之處就在于,雖然無法阻止三元鋰電芯的熱失控,但是熱失控的電芯是無法大范圍波及周圍的健康電芯的,行業(yè)術(shù)語叫熱擴(kuò)散被阻斷了。這才是本次彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)對三元鋰電池技術(shù)做出的最大貢獻(xiàn)。
我們來一起看一下試驗(yàn)之后的電池包狀態(tài)。
針刺位置外殼漆皮受熱脫落,再次表現(xiàn)出了針刺位置熱失控的劇烈程度,也從另一個(gè)側(cè)面表現(xiàn)了彈匣電池阻斷熱擴(kuò)散的難度。
電池包整體外殼保持完好,在這個(gè)畫面中,我們可以觀察到熱失控的范圍被嚴(yán)格限制在了針刺部位的周圍,沒有向外圍擴(kuò)散。
打開外殼之后,我們看到在針刺部位左右兩側(cè)的電池組受到了部分熱失控的影響,但破壞程度有限,右側(cè)電池組外形略有變形,左側(cè)電池組只有變色,形變微乎其微,整個(gè)電池包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持完整。
在這里要給大家強(qiáng)調(diào)一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),電池系統(tǒng)發(fā)生起火、爆炸等嚴(yán)重安全事故,最主要的原因不是熱失控,而是熱擴(kuò)散。的確,電池發(fā)生安全事故是從熱失控開始的,但是導(dǎo)致整個(gè)電池包起火乃至爆炸,則是因?yàn)闊釘U(kuò)散難以控制,最終全部電芯都熱失控,進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。所以對電池包的安全防護(hù)來說,單個(gè)電芯的熱失控如果可以被有效控制住,那么就是極其成功的安全防護(hù)。
廣汽埃安的彈匣電池就在阻斷熱擴(kuò)散方面達(dá)到了很高的水準(zhǔn),顯示普通三元鋰電池包和彈匣電池技術(shù)三元鋰電池包的熱擴(kuò)散示意圖,差距一目了然。
普通三元鋰電池包熱失控——熱擴(kuò)散分析
彈匣電池技術(shù)三元鋰電池包熱失控——熱擴(kuò)散分析
彈匣電池憑什么讓安全性脫胎換骨
談?wù)摿嗽S多彈匣電池的過人之處,下面我們就來聊聊彈匣電池為什么能夠?qū)⑷囯姵氐睦洗箅y問題——熱失控,控制到這種程度。
這是彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的完整展示,咱們一個(gè)一個(gè)來說一下。
超高耐熱穩(wěn)定電芯:這個(gè)主要解決的是電芯熱失控速度過快的問題,一大堆的技術(shù)名詞在這里我就不列舉了,只說結(jié)果,這個(gè)電芯通過對正極材料、電解液、隔膜材料的優(yōu)化,讓整個(gè)電芯的耐熱溫度提升了30%,電芯耐熱能力的提升,除了會(huì)提升熱失控的發(fā)生溫度之外,還能降低熱失控的速度,放慢釋氧速度,降低對整個(gè)熱管理系統(tǒng)的防控壓力。
超強(qiáng)隔熱的電池安全艙:這個(gè)特別好理解,把熱失控限制在某一個(gè)單獨(dú)艙室之內(nèi),就如同輪船的隔倉設(shè)計(jì)一樣,一旦發(fā)生船體破損,漏水被控制在單一隔艙之內(nèi),能保住整艘船不被波及。
極速降溫的速冷系統(tǒng):除了防熱,還得主動(dòng)降溫,動(dòng)力電池的液冷系統(tǒng)已經(jīng)成為近一兩年電動(dòng)車上的標(biāo)配,廣汽埃安的這套速冷系統(tǒng)幫助彈匣電池提升了40%的散熱面積,散熱效率因而提升30%,有效阻斷熱擴(kuò)散。
全時(shí)管控的第五代電池管理系統(tǒng):想要從根本上屏蔽風(fēng)險(xiǎn),還是要實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電池系統(tǒng)的不間斷無死角的監(jiān)控,廣汽埃安的第五代電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了每秒10次的不間斷數(shù)據(jù)采集,相比第四代系統(tǒng)提升了100倍,24小時(shí)無死角的巡邏模式,確保電池狀態(tài)無時(shí)無刻不出在管理系統(tǒng)的監(jiān)管之下,即時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,第一時(shí)間啟動(dòng)速冷系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)自救,從而在熱失控的萌芽階段就將風(fēng)險(xiǎn)扼殺在搖籃當(dāng)中。
采用了這么多安全措施,最正常的一種擔(dān)心就是,動(dòng)力電池是否需要為了安全作出性能方面的妥協(xié)。彈匣電池在這方面也同樣交出了完美的答卷,相遇普通三元鋰電池包,體積能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。更安全,更多電量,還更便宜,這么不講武德的彈匣電池,不值得大家呱唧呱唧嗎!
最后,還有一點(diǎn)格外重要的信息,必須強(qiáng)調(diào)一下,埃安這次的彈匣電池,不光是不起火,關(guān)鍵是還不玩期貨!今年開始,彈匣電池將陸續(xù)搭載與埃安全系車型,消費(fèi)者很快就能享受到新一代不起火的三元鋰電池帶來的安心出行之旅。