鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：855次 | 2021年05月11日
三元電池針刺不起火電池來(lái)了
動(dòng)力鋰電池技術(shù)再迎重大突破，這次是基于三元電池的安全問(wèn)題。
三月十日，廣汽埃安公布新一代動(dòng)力鋰電池安全技術(shù)－彈匣電池，這是歷史首次實(shí)現(xiàn)了三元鋰離子電池整包針刺不起火！
圖片來(lái)源：廣汽埃安視頻截圖
在廣汽埃安公布的一段視頻中，試驗(yàn)結(jié)果顯示，廣汽埃安的彈匣電池整包，在試驗(yàn)過(guò)程中熱事故信號(hào)發(fā)出5分鐘后，僅出現(xiàn)短暫冒煙（1分鐘），無(wú)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！
廣汽埃安表示，搭載這一技術(shù)的動(dòng)力鋰電池將于今年開(kāi)始在AION全系車型上陸續(xù)搭載。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
什么是針刺測(cè)試
針刺測(cè)試，是對(duì)動(dòng)力鋰電池安全性最嚴(yán)苛的測(cè)試方式，用直徑5－8mm的鋼針將電池刺穿造成內(nèi)部短路，并讓鋼針在電池內(nèi)停留一個(gè)小時(shí)，不起火不爆炸的才算合格。
比亞迪副總裁何龍?jiān)硎荆骸半姵氐尼槾虦y(cè)試，就像攀登珠穆朗瑪峰相同，難度非常大?！辈贿^(guò)，在2020年三月，比亞迪的刀片電池已經(jīng)通過(guò)針刺測(cè)試，成為比亞迪電池安全的象征。
因?yàn)獒槾虦y(cè)試過(guò)于困難，公布于2020年五月十二日，于2021年一月一日正式實(shí)行的最新版國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求GB38031－2020》中，共有21項(xiàng)安全測(cè)試，但無(wú)針刺實(shí)驗(yàn)。
《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》的要求是，規(guī)定電池在發(fā)生熱失控后5分鐘內(nèi)不得發(fā)生起火和爆炸。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
但是，新能源汽車的最大痛點(diǎn)仍然是安全問(wèn)題。例如，比亞迪得益于刀片電池的安全，旗下配套刀片電池的車型銷量節(jié)節(jié)攀升；又如，現(xiàn)代汽車因?yàn)殡姵叵到y(tǒng)存在起火風(fēng)險(xiǎn)，不得不召回超過(guò)8萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，合計(jì)損失超80億元人民幣。
寧德時(shí)代也曾進(jìn)行過(guò)針刺測(cè)試。不過(guò)，在寧德時(shí)代的針刺測(cè)試中，鋼針斷了。隨后，寧德時(shí)代宣布研發(fā)永不起火的電池。
2020年年底，欣旺達(dá)采用鎳5X三元材料體系，“只冒煙、不起火”動(dòng)力鋰電池解決方法亮相。欣旺達(dá)通過(guò)視頻展示其“只冒煙、不起火”電池包實(shí)驗(yàn)，通過(guò)加熱一顆電芯，引起熱失控冒煙，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，周邊電芯溫度升高但不觸發(fā)熱失控。
三元電池沒(méi)有正式通過(guò)針刺測(cè)試的案例，直至廣汽埃安公布彈匣電池。
彈匣電池的能力
據(jù)了解，彈匣電池采用類似彈匣安全艙的設(shè)計(jì)，可有效阻隔熱失控電芯的蔓延，當(dāng)偵測(cè)到電芯電壓或溫度等出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)電池速冷降溫系統(tǒng)為電池降溫。
這是從電芯本征安全提升、到被動(dòng)安全強(qiáng)化、再到軟件主動(dòng)防控的一整套安全技術(shù)，是軟硬件一體化的智能安全技術(shù)。
圖片來(lái)源：廣汽埃安
彈匣電池行業(yè)首次實(shí)現(xiàn)了三元鋰離子電池整包針刺不起火。
圖片來(lái)源：廣汽埃安
彈匣電池有著四大核心技術(shù)。
1、電芯超高耐熱并穩(wěn)定
廣汽埃安通過(guò)對(duì)電芯正極材料的納米級(jí)包覆及摻雜技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了電芯的熱穩(wěn)定性，防止熱失控。電芯內(nèi)電解液添加了新型添加劑，可以實(shí)現(xiàn)SEI膜的自修復(fù)，從而改善電芯壽命，降低電芯內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)。
彈匣電池電芯中的電解液通過(guò)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。
這些技術(shù)的應(yīng)用，使電芯的耐熱溫度提升了30％。
圖片來(lái)源：廣汽埃安
2、電池安全艙超強(qiáng)隔熱
“彈匣電池”通過(guò)網(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體設(shè)計(jì)，可以讓電池包內(nèi)的每個(gè)電芯都擁有超強(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)整個(gè)電池包。
圖片來(lái)源：廣汽埃安
3、速冷系統(tǒng)極速降溫
“彈匣電池”通過(guò)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)，散熱面積提升40％，散熱效率提升30％。
圖片來(lái)源：廣汽埃安
4、第五代電池管理系統(tǒng)全時(shí)管控
廣汽埃安通過(guò)采用最新一代車規(guī)級(jí)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。可以24小時(shí)對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，立即啟動(dòng)電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。
圖片來(lái)源：廣汽埃安
據(jù)廣汽埃安方面介紹，搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的電池包，相關(guān)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％。
這真正做到了高安全、長(zhǎng)續(xù)航、低成本的高度融合！
圖片來(lái)源：廣汽埃安
寫在最后
據(jù)了解，彈匣電池是由廣汽研究院、廣汽研究院硅谷中心、世界電芯專家領(lǐng)銜開(kāi)發(fā)，超過(guò)600人組成的國(guó)際研發(fā)團(tuán)隊(duì)傾力打造。
該項(xiàng)目歷時(shí)3年半，投入超3．5億元。
彈匣電池研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了下至材料級(jí)、電芯級(jí)，上達(dá)整包、整車級(jí)的安全驗(yàn)證，合計(jì)超過(guò)1200多次各類仿真及試驗(yàn)，在各類測(cè)試中確保彈匣技術(shù)的安全水平。
從動(dòng)力鋰電池過(guò)流保護(hù)、電池?zé)嵋种品椒?、電池?zé)崾Э乇O(jiān)控及預(yù)警等方面進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，形成了國(guó)際領(lǐng)先的專利群，包含80多項(xiàng)專利，發(fā)明占比超過(guò)70％。
彈匣電池還得益于廣汽在電動(dòng)化技術(shù)方面長(zhǎng)期的資源投入和技術(shù)積累。
首先，廣汽擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電池試驗(yàn)室、專業(yè)測(cè)試場(chǎng)和電池Pack生產(chǎn)車間，具備獨(dú)立的電池包自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造能力。
其次，廣汽埃安系列產(chǎn)品已擁有超10萬(wàn)用戶，每天出現(xiàn)超1500萬(wàn)公里的行駛里程，這帶來(lái)了海量的電池運(yùn)行數(shù)據(jù)，為彈匣電池研發(fā)供應(yīng)堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
所有這些，讓彈匣電池終露面。
而總的來(lái)說(shuō)，廣汽埃安針刺不起火的彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的公布，標(biāo)志著三元電池的安全也上升到全新的高度，重新含義了三元鋰離子電池的安全標(biāo)準(zhǔn)！
