當前, 全球汽車產業電動化的趨勢已不可逆, 然而 電池 續航和 安全 問題 一直是壓制 電動車 發展 的重要因素 。 諸多生產電動車的企業都在電池技術方面投入大量的研發經費來尋求突破。 然而,在國內電動車領域的佼佼者廣汽埃安最近也發佈了最新一代的動力電池安全技術,也可以說是在電池研發領域找到了一個很好的進化方式。

廣汽埃安最新發布的新一代動力電池安全技術——彈匣電池系統安全技術(簡稱“彈匣電池”),首次實現了三元鋰電池整包針刺不起火,在三元鋰電池安全標準上創造了行業領先。

整包針刺究竟意義何在?

在回答這個問題之前,首先要科普一下電池的分類。目前,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是全球電動車行業的兩大主流電池技術路線。磷酸鐵鋰電池因爲壽命更長、成本更低,在中低續航車型中得到廣泛的應用;而三元鋰電池因爲能量密度高、整車電耗低,主要在中高續航車型中應用。

磷酸鐵鋰電池的安全性大家已相對認可,但三元鋰電池由於存在於太多活性元素。 在高溫、高寒的使用環境,就很容易出現虧電嚴重或者自燃等等風險,所以安全問題仍然是行業公認的痛點和難點。

基於這樣的特殊使用環境,採用了這整包針刺的方式進行測試,也是對於電池安全性的一個高標準的考驗。試驗結果顯示,廣汽埃安的三元鋰(彈匣電池)整包在試驗過程中熱事故信號發出5分鐘後,僅出現短暫冒煙,無起火和爆炸現象。靜置48小時後,電壓降至0V,溫度恢復至室溫。針刺後只有被刺電芯模塊熱失控,沒有蔓延到其他電芯。打開電池整包,觀察內部結構完好。這是行業首次通過三元鋰電池整包針刺不起火試驗,三元鋰電池安全性取得了歷史性的突破。

彈匣電池究竟厲害在哪?


廣汽埃安的彈匣電池,是一個專門提升動力電池安全性的系統性技術,它不是純粹的結構優化,也不是簡單的增加隔熱,而是從電芯本徵安全提升、到被動安全強化、再到軟件主動防控的一整套安全技術,同時也是一個軟硬件一體化、具備超高防禦能力的智能安全技術。

彈匣電池採用類似安全艙的設計,可有效阻隔熱失控電芯的蔓延、當偵測到電芯電壓或溫度等出現異常時,自動啓動電池速冷降溫系統爲電池降溫。

彈匣電池具備四大核心技術:

一、超高耐熱穩定的電芯。電芯通過正極材料的納米級包覆及摻雜技術的應用,能有效提升熱穩定性,防止熱失控;電解液新型添加劑的應用實現了SEI膜的自修復,從而改善電芯壽命,降低電芯短路風險;高安全電解液,通過特殊電解液添加劑,在加熱至120℃以上時,在活性材料表面自發聚合形成高阻抗特性聚合物膜,大幅降低熱失控反應產熱。這些關鍵技術的應用,使電芯的耐熱溫度提升了30%。

二、超強隔熱的電池安全艙。通過網狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體,彈匣電池構築了超強隔熱的安全艙,最終實現三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯。同時,電池包上殼體能耐溫1400℃以上,從而有效保護電池整包。

三、極速降溫的速冷系統。通過全貼合液冷系統、高速散熱通道、高精準的導熱路徑的設計,彈匣電池實現了散熱面積提升40%,散熱效率提升30%,有效防止熱蔓延。

四、全時管控的第五代電池管理系統。通過採用車規級最新一代電池管理系統芯片,可實現每秒10次全天候數據採集,相比前代系統提升100倍,以24小時全覆蓋的全時巡邏模式,對電池狀態進行監測。發現異常時,立即啓動電池速冷系統爲電池降溫。全時巡邏模式和異常自救的應用,重新定義了三元鋰電池主動安全的標準。

彈匣電池雖然增加了大量的安全設計,但同時在冷卻系統、電芯設計、整包佈置等方面進行全面優化。搭載彈匣電池系統安全技術的電池包,相對於同類普通電池包,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%。因此,彈匣電池是在沒有犧牲續航和提高成本的基礎上,實現了高安全、長續航、低成本。

十年磨一劍,鑄就80餘項發明專利


廣汽埃安之所以能在電池安全領域實現重大突破,主要源自廣汽在電動化技術方面長期的資源投入和技術積累。早在2011年,廣汽就開始了電動化技術的研究應用,並推出了國內首款中重度混合動力車型。在電動化技術研究方面,廣汽的研發已經超過了10年,並形成了大量的技術成果和人才儲備。

彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發中心、世界頂級電芯專家領銜開發,超過600人組成的國際頂級研發團隊傾力打造,其中博士超過60位,體現了廣汽埃安電池安全的最高技術水平。廣汽從動力電池過流保護、電池熱抑制方法、電池熱失控監控及預警等方面進行研究開發,形成了國際領先的專利羣,包含80多項專利,發明佔比超過70%。爲新能源汽車產業健康可持續發展提供了廣汽埃安的解決方案。

 


目前,廣汽已擁有業內領先的電池試驗室、專業測試場和電池Pack生產車間,具備獨立的電池包自主設計和生產製造能力。廣汽自主研發的BMS電池管理系統經過持續迭代優化,已經升級到第五代,並應用在了彈匣電池技術上。同時,AION系列產品擁有超10萬用戶,每天產生超1500萬公里的行駛里程,帶來了海量的電池運行數據,爲彈匣電池的研發提供了堅實的數據支撐。系統級的電池安全技術,已經成爲廣汽埃安的獨特優勢和強項。

 

“彈匣電池”今年開始將會在AION全系車型上陸續搭載,踐行有AI相伴的移動出行的品牌初心。同時標誌着電池安全上升到全新的高度,特別是在三元鋰電池安全性上取得了歷史性的突破,重新定義了三元鋰電池的安全標準,對全球新能源汽車產業的發展具有重要的意義。


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