廣汽埃安發(fā)布“彈匣電池”，實(shí)現(xiàn)整包針刺不起火

當(dāng)下，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是全球電動車行業(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(rèn)可，三元鋰電池的安全性目前仍然是行業(yè)痛點(diǎn)和難點(diǎn)。

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(shí)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(biāo)準(zhǔn)。

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(gè)緯度，提升了動力電池的安全性。

彈匣電池系統(tǒng)；圖片來源：廣汽集團(tuán)

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(jìn)而引發(fā)熱失控并蔓延至整個(gè)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(shí)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(xiǎn)；高安全電解液，通過特殊電解液添加劑，在加熱至120℃以上時(shí)，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(qiáng)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(qiáng)隔熱的安全艙，最終實(shí)現(xiàn)三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯。同時(shí)，電池包上殼體能耐溫1400℃以上，從而有效保護(hù)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(zhǔn)的導(dǎo)熱路徑的設(shè)計(jì)，彈匣電池實(shí)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(shí)管控的第五代電池管理系統(tǒng)

彈匣電池采用車規(guī)級最新一代電池管理系統(tǒng)芯片，可實(shí)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(shí)全覆蓋的全時(shí)巡邏模式，對電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，立即啟動電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。

廣汽埃安方面強(qiáng)調(diào)稱，彈匣電池是一個(gè)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(qiáng)化、再到軟件主動防控的一整套安全技術(shù)，同時(shí)也是一項(xiàng)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)的全方位安全，相比電芯安全更為重要，也更難實(shí)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(jì)思路，彈匣電池采用類似安全艙的設(shè)計(jì)，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(shí)，自動啟動電池速冷降溫系統(tǒng)為電池降溫。

為驗(yàn)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(jìn)行針刺熱擴(kuò)散試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，廣汽埃安的三元鋰（彈匣電池）整包在試驗(yàn)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(shí)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。

圖片來源：廣汽集團(tuán)

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(yàn)，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(qiáng)隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統(tǒng)和全時(shí)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(jì)，但同時(shí)在冷卻系統(tǒng)、電芯設(shè)計(jì)、整包布置等方面進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，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。

來源：蓋世汽車