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主动安全管理无惧针刺 广汽埃安弹匣电池

  纠错  2021/3/11 14:18:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

 谈到电动车,你最看重的是哪些指标?有人喜欢高性能,有人注重科技感,但真正让所有人放不下的却是安全性。比起燃油车,电动车增加了容量庞大的动力电池系统,这使得电池安全成为了重要议题。最近几年,国内外不时出现电动车自燃起火事件,让许多用户感到忧心忡忡。好在汽车行业正积极研发新一代电池安全技术,努力为车主提供强有力的安全保障。就在最近,广汽埃安发布了全新的电池安全解决方案——弹匣电池系统安全技术。

目前,主流电动车采用三元锂或磷酸铁锂电池,二者特点各不相同。三元锂电池能量密度更高,冬季性能更加出色,但由于化学特性更加活泼,所以安全性略逊于磷酸铁锂电池。最近几年,搭载磷酸铁锂电池的新车越来越多,相信这是出于安全、成本等多方面因素的考虑。广汽埃安的策略有所不同,其弹匣电池系统安全技术(以下简称“弹匣电池”)基于三元锂电池研发而来,旨在兼顾续航表现和安全性能。

近年来,电动车自燃起火事件屡见不鲜,部分热门车型还出现过电芯爆炸,让消费者无形中多了一层隐忧。相关统计显示,大部分电池安全事故发生在充电或行驶状态下,车辆常规停放时则较少出现此类事故。

在充电或行驶过程中,电流生热导致热能持续积累,对电池热管理提出了挑战。如果热管理系统不够高效可靠,电池包内部温度就可能变得过高,进而导致起火。另一种情况是行驶中电池受到外力冲击,电芯失去了外壳的保护,直接暴露在空气中,锂金属发生剧烈氧化。

针对三元锂电池的特点,弹匣电池技术进行了多重安全优化,具体措施可划分为被动安全和主动安全两个维度。电池被动安全比较容易理解,主要是通过物理特性的优化来提升安全性,电池框架设计、壳体强度都属于这一范畴。弹匣电池的最大特色在于主动安全管理,在温度升高时,电池管理系统可主动触发冷却系统,避免出现热失控现象。

广汽埃安这项新技术被命名为“弹匣电池”,是因为电芯被置于精心设计的安全舱内,外表形状类似于弹匣。弹匣电池具备四大核心技术,分别为超高耐热稳定的电芯、超强隔热的电池安全舱、极速降温的速冷系统和全时管控的第五代电池管理系统。

电芯部分,弹匣电池应用了正极材料的纳米级包覆及掺杂技术,能有效提升热稳定性,防止热失控;电解液中加入了新型添加剂,可实现SEI膜的自修复,降低电芯短路风险,并大幅降低热失控反应产热。安全舱采用网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,壳体耐温达1400℃以上,即便三元锂电芯出现热失控,也不会蔓延至相邻电芯。

冷却方面,弹匣电池配备全贴合液冷系统,并采用高速散热通道、高精准的导热路径设计,散热面积提升40%,散热效率提升30%,能够有效防止热蔓延。值得一提的是,弹匣电池配备了最新一代电池管理系统芯片,能够以每秒10次的频率24小时采集数据,若发现异常,系统会立即启动冷却系统为电池降温。

弹匣电池技术增加了许多安全保障措施,同时在轻量化、小型化方面进行了深度优化。与同类普通电池包相比,搭载弹匣电池系统安全技术的电池包体积能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%。与此同时,新电池包的成本下降了10%,有助于进一步降低电动车售价。

为了验证新技术成效,广汽埃安还与中汽中心合作开展了电池针刺实验。在热事故信号发出5分钟后,搭载弹匣电池技术的三元锂电池整包仅出现短暂冒烟,无起火和爆炸现象。静置48小时后,电池电压降至0V,温度恢复至室温。同时,针刺后只有被刺电芯模块热失控,没有蔓延到其他电芯,电池包内部结构保持完好。

广汽埃安弹匣电池技术在热管理方面提出了新思路,但在针刺这样的极端条件下,电芯本身的素质也非常重要。电芯性能好坏与供应商有着密切关系,为此广汽埃安建立了高标准的动力电池采购体系。随着广汽埃安销量走强,作为其首发电池供应商的中航锂电业绩接连攀升,2020年国内动力电池装机量突破3.5GWh,跻身本土电池制造商前三名。

随着弹匣电池的问世,三元锂电池在安全性方面取得了重要突破,今后针刺不起火不再是磷酸铁锂的“专利”。广汽埃安透露,从今年起弹匣电池将在AION全系车型上陆续搭载,努力为消费者打造更加安全的电动出行体验。

编辑点评:相比燃油车,电动车的安全性设计需要应对更多挑战,其中电池安全问题便是最大的变量。广汽埃安弹匣电池的推出,为提升三元锂电池安全性提供了新的解题思路,不失为一种积极尝试。相信随着技术进步,越来越多的车企将发力电池安全,为电动车用户提供全方位保障。

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