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羅克韋爾/Allen Bradley
當下，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是電動車行業(yè)的兩大主流電池技術(shù)路線。不過在安全性方面，磷酸鐵鋰電池的安全性得到更普遍的認可，三元鋰電池的安全性目前仍然是行業(yè)痛點和難點。
基于此，3月10日晚，廣汽埃安發(fā)布了自主研發(fā)的新一代動力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)(以下簡稱“彈匣電池”)，并在行業(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的安全標準。
四大核心技術(shù)
顧名思義，彈匣電池以將電池置于形似彈匣的安全艙內(nèi)而得名，該技術(shù)從電芯材料、電池結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)四個緯度，提升了動力電池的安全性。
超高耐熱穩(wěn)定的電芯
電池的起火爆炸往往是由電芯內(nèi)部短路發(fā)熱，進而引發(fā)熱失控并蔓延至整個電池包所造成的。于是，要想電池不自燃，首先要保證電芯不會熱失控。
廣汽埃安彈匣電池的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%。
超強隔熱的電池安全艙
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，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。
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。
全時管控的第五代電池管理系統(tǒng)
彈匣電池采用車規(guī)級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。
廣汽埃安方面強調(diào)稱，彈匣電池是一個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)性優(yōu)化，也不是簡單地增加隔熱，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)，同時也是一項集軟硬件一體化、具備高防御能力的智能安全技術(shù)。
整包針刺不起火
目前，電動車行業(yè)對于整車安全的共識已由單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全，提升電池整包的安全性能已成為行業(yè)的主流趨勢。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)的多方位安全，相比電芯安全更為重要，也更難實現(xiàn)。
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。
為驗證彈匣電池的安全性，廣汽埃安還公布了中國汽車技術(shù)研究中心的測試視頻，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，內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。
廣汽埃安方面表示，彈匣電池之所以能夠成功通過針刺試驗，主要是基于上述四大核心技術(shù)，即超高耐熱穩(wěn)定的電芯、超強隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統(tǒng)和全時管控的第五代電池管理系統(tǒng)。
值得一提的是，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%。
在業(yè)界看來，彈匣電池的發(fā)布有望重新定義三元鋰電池的安全標準，對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著積極正向的意義。據(jù)悉，今年開始，“彈匣電池”將會在AION全系車型上陸續(xù)搭載。
(原標題：廣汽埃安發(fā)布“彈匣電池”，首次實現(xiàn)?三元整包針刺不起火)
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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