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广汽埃安发布“弹匣电池” 重新定义三元锂电池安全标准

北极星储能网  来源:网通社  作者:霍弘伟  2021/3/11 10:19:24  我要投稿  

北极星储能网讯:广汽埃安3月10日宣布成功研发弹匣电池系统安全技术。广汽埃安称,三元锂电池第一次实现针刺不起火,远超国标5分钟的标准。

据公安部交通管理局统计数据显示,截至2020年底,全国新能源汽车保有量达492万辆,其中,纯电动汽车保有量400万辆,占新能源汽车总量的81.3%。新能源汽车增量连续三年超过100万辆,且增长幅度逐年递增,说明广大汽车消费者在购车选择上,已逐步了解、认知、接受新能源车型,尤其是纯电车型。但谈到电动车时,有一个始终绕不过去的话题,那就是——安全。

统计数据显示,2020全年国内有报道的自燃起火事故共61起,事故原因大部分是因为动力电池问题导致,已明确的纯电动汽车车型达到51起,占比84%,插电混合动力车型2起,另有8起事故车辆动力类型不明。起火的原因多数集中在动力电池方面,除此之外还有电池管理策略BMS、散热系统、整车结构设计等多方综合因素。

目前在电动乘用车领域,动力电池基本集中在磷酸铁锂电池与三元锂电池两种。磷酸铁锂电池,成本低、循环寿命长、安全性较高,但能量密度相对较低,续航较短;三元锂电池,能量密度高、续航比较长,但制约它的是安全性。如何在兼顾续航的同时,还能保证车辆的安全性?就需要在提升三元锂电池的安全策略上下功夫。

现阶段,我国对电动汽车动力蓄电池安全实施的是2020年5月12日发布的《GB38031-2020动力汽车用动力蓄电池安全要求》,于2021年1月1日正式实施。该标准对之前实施的GB/T31485— 2015及GB/T31467.3—2015进行了部分修改与升级,在附录C《热扩散乘员保护分析与验证报告》中规定,“电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5分钟,应提供一个热事件报警信号”,从这里可以看出,不管新能源车辆采用是哪种动力电池,都需要在电池热失控时,给予消费者充足的时间自救。规定中对热扩散乘员保护验证方式推荐针刺试验方法,具体的操作如下图:

去年比亚迪曾公布了刀片电池的针刺试验,得到了不错的结果,但需要说明的一点是,实验对象是磷酸铁锂电池,并不是三元锂电池。今天广汽埃安则凭借全新动力电池系统安全技术对三元锂电池进行了针刺试验。


据目前公布的信息显示,整体的测试项目达成了既定的目标,那么,这个试验的背后核心是什么?

为什么叫弹匣电池?

一个个电芯放置在安全舱中,类似“弹匣”,中间采用航空级的二氧化硅级耐高温纳米材料,具有耐高温、绝热的特征,最大程度上可以起到阻燃、隔热的效果。

技术核心是什么?

它的4大核心技术表现在,超高耐热稳定电芯、超强隔热电池安全舱、极速降温三维速冷系统、全时管控第五代电池管理系统。

在正极材料中,采用纳米级包覆和掺杂技术,电解液通过新型添加剂应用实现SEI膜的自修复,同时采用全极耳叠片,内阻降低10%,可以加快散热,通过这三种技术的融合,将电池电芯耐热温度提升30%,形成超高耐热的稳定电芯。

此外,电池舱采用超耐高温的上壳体,达到电池安全舱整体耐温达到1400℃以上,确保相邻电芯不发生热失控。

在冷却系统方面,采用三维速冷方式,全贴合液冷集成系统+高效散热通道设计+高精准导热路径设计,达到散热面积提升40%、散热效率提高30%的效果。

同时采用全时管控电池管理系统,采用最新一代电池管理芯片、10次/秒的全天候数据采集、24小时全覆盖,达到全时管控效果。如果系统发现某一个电芯发生了异常,系统将启动自救操作、启动速冷系统进行安全施救,将电芯的温度降到热失控的临界值之下。

为什么只做针刺试验?

因为针刺试验是业内公认的电池安全技术的珠穆朗玛峰。对于热扩散试验,有针刺与加热两种方式,是要模拟在一个电芯发生短路热异常后,不会扩散到下一个电芯引起一连串热反应。那么埃安解决就是在发现第一个电芯发生异常后,及时侦测、及时解决,理论上就能做到电池整包的安全性。

广汽埃安现状与未来产品规划

全国目前有超10万的埃安用户(其中有一定比例的运营车辆),行驶里程每天超过1500万公里。厂家通过海量电池运行数据汇总分析,为科研提供了坚实数据支撑。

弹匣电池技术今后将在埃安全系车型上进行陆续更迭搭载,第一款产品就是即将发布的埃安Y,可谓“入门既安全”。

新技术会不会带来产品价格波动?

笔者认为,在相对革新技术出现的前期,肯定会在产品层面有一定幅度的提升,这是任何产品研发都会经历的过程,待商品应用数量大面积铺开后,势必会平摊前期的研发费用,产品成本价格也会有所回落。

总结:新技术提升全新安全标准

不论是去年风靡一时的比亚迪刀片技术,还是现在的广汽埃安弹匣电池技术,都在为广大汽车消费者提供更为安全的用车环境和体验。其中针对续航里程更具优势的三元锂电池车型,广汽埃安的弹匣电池技术理论上会大幅降低目前存在的电动车(三元锂电池车型)自燃等安全问题,它提供的解决方案并不是只停留在物理结构上的变化,而是一整套针对动力电池的打包解决技术方案,最大程度上保障消费者人身及财产安全。与此同时,采用超过国标测试标准的针刺试验,也为今后相关标准的修订提供了富有价值的参考。


原标题:重新定义三元锂电池安全标准 广汽埃安弹匣电池技术发布 埃安Y率先搭载

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