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廣汽埃安發(fā)布新一代動力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù) 2021-03-23 13:36:42  來源:中國新聞網(wǎng)

10日晚間,廣汽埃安發(fā)布新一代動力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)(簡稱“彈匣電池”),行業(yè)首次實現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火,重新定義三元鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)。

為驗證彈匣電池的安全性,中國汽車技術(shù)研究中心首席專家、國家電池安全標(biāo)準(zhǔn)起草人之一劉仕強博士帶領(lǐng)團隊,對搭載了彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的三元鋰電池整包進行了針刺熱擴散試驗。試驗結(jié)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(fā)出5分鐘后,僅出現(xiàn)短暫冒煙,無起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時后,電壓降至0V,溫度恢復(fù)至室溫。針刺后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(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。

當(dāng)前電池自燃多由于電芯出現(xiàn)內(nèi)短路,導(dǎo)致溫度升高、電芯內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)熱最終出現(xiàn)熱失控,隨后蔓延到整個電池包所致。電芯安全解決的是電池本質(zhì)安全,而整包安全是以系統(tǒng)思維解決從電芯、模組到系統(tǒng)的全方位安全,相比電芯安全更為重要,也更難實現(xiàn)。

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(tǒng)性技術(shù),它不是純粹的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,也不是簡單的增加隔熱,而是從電芯本征安全提升、到被動安全強化、再到軟件主動防控的一整套安全技術(shù),同時也是一個軟硬件一體化、具備超高防御能力的智能安全技術(shù)。

基于“防止電芯內(nèi)短路,短路后防止熱失控,以及熱失控后防止熱蔓延”的設(shè)計思路,彈匣電池采用類似安全艙的設(shè)計,可有效阻隔熱失控電芯的蔓延、當(dāng)偵測到電芯電壓或溫度等出現(xiàn)異常時,自動啟動電池速冷降溫系統(tǒng)為電池降溫。

彈匣電池具備四大核心技術(shù):

一、超高耐熱穩(wěn)定的電芯。電芯通過正極材料的納米級包覆及摻雜技術(shù)的應(yīng)用,能有效提升熱穩(wěn)定性,防止熱失控;電解液新型添加劑的應(yīng)用實現(xiàn)了SEI膜的自修復(fù),從而改善電芯壽命,降低電芯短路風(fēng)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(fā)聚合形成高阻抗特性聚合物膜,大幅降低熱失控反應(yīng)產(chǎn)熱。這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)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(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體,彈匣電池構(gòu)筑了超強隔熱的安全艙,最終實現(xiàn)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(tǒng)。通過全貼合液冷系統(tǒng)、高速散熱通道、高精準(zhǔn)的導(dǎo)熱路徑的設(shè)計,彈匣電池實現(xiàn)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(tǒng)。通過采用車規(guī)級最新一代電池管理系統(tǒng)芯片,可實現(xiàn)每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集,相比前代系統(tǒng)提升100倍,以24小時全覆蓋的全時巡邏模式,對電池狀態(tài)進行監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)異常時,立即啟動電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。全時巡邏模式和異常自救的應(yīng)用,重新定義了三元鋰電池主動安全的標(biāo)準(zhǔn)。

彈匣電池雖然增加了大量的安全設(shè)計,但同時在冷卻系統(tǒng)、電芯設(shè)計、整包布置等方面進行全面優(yōu)化。搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的電池包,相對于同類普通電池包,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(xù)航和提高成本的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了高安全、長續(xù)航、低成本。

彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發(fā)中心、世界頂尖電芯專家領(lǐng)銜開發(fā),超過600人組成的國際頂級研發(fā)團隊傾力打造,其中博士超過60位,體現(xiàn)了廣汽埃安電池安全的最高技術(shù)水平。廣汽從動力電池過流保護、電池?zé)嵋种品椒?、電池?zé)崾Э乇O(jiān)控及預(yù)警等方面進行研究開發(fā),形成了國際領(lǐng)先的專利群,包含80多項專利,發(fā)明占比超過70%。為新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供了廣汽埃安的解決方案。

目前,廣汽已擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電池試驗室、專業(yè)測試場和電池Pack生產(chǎn)車間,具備獨立的電池包自主設(shè)計和生產(chǎn)制造能力。廣汽自主研發(fā)的BMS電池管理系統(tǒng)經(jīng)過持續(xù)迭代優(yōu)化,已經(jīng)升級到第五代,并應(yīng)用在了彈匣電池技術(shù)上。同時,AION系列產(chǎn)品擁有超10萬用戶,每天產(chǎn)生超1500萬公里的行駛里程,帶來了海量的電池運行數(shù)據(jù),為彈匣電池的研發(fā)提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)級的電池安全技術(shù),已經(jīng)成為廣汽埃安的獨特優(yōu)勢和強項。

據(jù)悉,“彈匣電池”今年開始將會在AION全系車型上陸續(xù)搭載,踐行有AI相伴的移動出行的品牌初心。

關(guān)鍵詞: 廣汽埃安

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