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针刺实验过时了?枪击后仍不起火!弹匣电池2.0正式发布
送交者: 顽童在线[♂★★★声望勋衔14★★★♂] 于 2023-03-30 23:33 已读 2482 次  

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     在2021年3月,广汽埃安发布了本品牌的首个电池系统安全技术——弹匣电池,弹匣电池技术发布后,我们开始见证着埃安销量的步步攀升,说弹匣电池成就了埃安的今天一点也不过分,在2023年,同样是三月份,广汽埃安再次发布了电池系统安全技术——弹匣电池2.0,这个新技术在第一代弹匣技术的基础上,再次升级。
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一:测试升级

弹匣电池1.0发布会上,广汽埃安采用了针刺实验向消费者展示了其电池在整包穿刺的试验下,三元锂电池和磷酸铁锂电池都可以实现不起火不爆炸,对于当时电动车还没像今天这么被大家接纳的时期,就像给消费者服下了一颗定心丸。

在本次弹匣电池2.0的实验中,广汽埃安采用了弹击的方式对电池进行更高难度的考验,本次实验,广汽埃安给子弹射击预留了开口,子弹可以直接透过坚硬的金属外壳直击电芯,而由于子弹的冲击力非常大,在实验过程中直接击穿三个电芯,同时直径更大,相当于7根钢针进行穿刺。本次虽然实验对象是磷酸铁锂(官方也称三元锂电池的弹击实验正在路上),但是能抗下这样的考验可以说是相当厉害了,要知道当时针刺实验也仅8mm,也就相当于模拟了一颗电芯热失控的场景,而本次是直接翻了三倍,两年翻三倍的成绩,相信消费者看到这个成绩单是满意的。


弹匣电池这一技术的核心就是从电芯材料、电池包结构、冷却系统和电池管理系统四个纬度,提升动力电池的安全性。其实来到2.0时代,依然也是从这些方面对电池安全进行升级。

二:电芯本证安全升级

我们先来回顾一下,弹匣电池1.0在电芯的安全技术:1,在弹匣电池电芯的正极采用了纳米级包覆及掺杂技术,提升了电芯的热稳定性。2,在电解液中增加了两种新型的添加剂,能够分别实现隔膜自修复、降低热失控反应产热的功能。广汽埃安官方称,这些技术的应用,使电芯的耐热温度提升了30%,提高了电芯抵御热失控的能力。


而本次在弹匣电池1.0的基础上,2.0开发出了:1,“超稳电极界面”技术,该技术是采用了高稳定性、高耐热性的纳米陶瓷材料,增加电极界面韧性;2,采用复合集流体材料,使得在热量聚集时快速坍缩,避免持续短路;3,在电解液中加入了耐氧化阻燃剂,高温激活后,可捕获燃烧反应的自由基,断绝持续燃烧的条件。在这些技术的加持下,电芯即便发生热失控,其升温速率也能降低20%。

可以看到,两代产品有一个相似之处就是正极参杂纳米材料,对于正极参杂以提升电池本证安全这件事,广汽埃安是一直在坚持研发。而第二代的复合集流体材料和耐氧化阻燃剂两个技术的应用,是本次提升安全性的创新技术。

简单点说就是,弹匣电池2.0不仅具备1.0的低热失控的风险,同时也具备了当真的出现热失控,其升温速度更慢的能力。

三:隔热、冷却和降温技术

升级弹匣电池2.0在1.0的单层冷板基础上又增加多了一层,新电池采用了双层冷却系统,对电芯顶部和底部同时进行冷却,整体冷却效率可提升80%,同时还降低了75%的上壳体温度,进一步保障了电池包上方乘员的安全。


埃安还与中国航天合作,开发了拥有隔热和相变吸热双重功能的阻热相变材料。该材料的应用是为了减少单个电芯热失控后,将过多的热量传递到相邻电芯的作用,这与传统的气凝胶阻隔的作用是一样的,但是有着更加优秀的性能。据官方介绍,这种相变材料的相变潜热相对常规材料提升了10倍,能在温度维持不变的基础上吸收大量的热量,配合网状纳米隔热材料,整体的隔热性能大幅度提升40%。

弹匣电池2.0最厉害的是在极端环境下的应急灭火措施,对于电池整包有可能会因为外界原因而发生损坏的极端场景,弹匣电池2.0配备了电芯灭火系统。


它利用低熔点合金构成了灭火腔,在非常小的高度空间上实现了灭火剂的储存、热失控电芯的自定位和定点喷淋。当电芯发生热失控,大量的灭火剂瞬间精准喷淋到该电芯上。灭火剂可以在吸热气化的同时,捕捉燃烧链式反应的自由基,形成惰性气体氛围,结合埃安的热失控气体排放处理技术,可以消除排气中的火星和99.5%的PM10。这个技术可以说是给电池包安全做了一个兜底工程。

四:电控技术

2021年发布的弹匣采用的是第五代电池管理系统,而这次发布的弹匣电池2.0则是采用了第六代的电池管理系统。也就是新电池在每秒10次全天候数据采集,24小时监测的基础上,电池管理系统再次提升了自放电异常、冷却异常、电连接异常、隐性绝缘故障等故障的识别能力,内短路AI识别能力已经达到200Ω级,远高于10Ω的风险线,可实现提前诊断,提早发现潜在风险。


在新技术的加持下,弹匣电池2.0的综合热失控管理能力提升了5倍,可抵抗多个电芯同时热失控带来的冲击力。

编辑说:

不知道大家有没有发现,虽然目前电动车销量以飞速在增长,但是“自燃”已经很少出现在身边和新闻中,电池安全技术的发展无疑是也在推动着整个新能源行业的发展,提升消费者购买信心的核心,例如刀片电池,弹匣电池,短刀电池等等。但电池安全技术的研发并没有停止,无论是刚刚发布的弹匣电池2.0,还是马上发布的麒麟电池,或是比亚迪目前已经搭载在海豹上的CTB技术,其实都是在一步步将电池安全提升到更高的水平,而这次弹匣电池的一些创新技术在实验中表现非常优秀,那么究竟在未来的表现会如何,我们还需要时间来证明。

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