針刺不起火,三元鋰電池首次

繼磷酸鐵鋰電池(刀片電池)挑戰針刺測試成功之後,三元鋰電池也於近日首次實現了針刺不起火的挑戰。

3月10日,廣汽埃安釋出新一代動力電池安全技術——彈匣電池系統安全技術,行業首次實現了三元鋰電池整包針刺不起火。

針刺實驗一直被行業視為汽車電池安全實驗的珠穆朗瑪峰,其挑戰難度可想而知。一直以來,磷酸鐵鋰電池的相對安全性已被大家所認可,但目前佔新能源汽車市場主流的三元鋰電池的安全性,仍然是行業公認的痛點和難點。

針刺不起火,三元鋰電池首次

此次釋出會公開了彈匣電池進行針刺測試的影片。中國汽車技術研究中心首席專家、國家電池安全標準起草人之一劉仕強博士帶領團隊,對搭載了彈匣電池系統安全技術的三元鋰電池整包進行了針刺熱擴散試驗。

針刺不起火,三元鋰電池首次

試驗結果顯示,廣汽埃安的三元鋰(彈匣電池)整包在試驗過程中熱事故訊號發出5分鐘後,僅出現短暫冒煙,無起火和爆炸現象,最高溫度686。7℃。靜置48小時後,電壓降至0V,溫度恢復至室溫。針刺後只有被刺電芯模組熱失控,沒有蔓延到其他電芯。開啟電池整包,觀察內部結構完好。這是行業首次透過三元鋰電池整包針刺不起火試驗,也意味著新能源汽車電池的安全性取得歷史性突破。

針刺不起火,三元鋰電池首次

據介紹,廣汽埃安的彈匣電池,是一個專門提升動力電池安全性的系統性技術,它不是純粹的結構最佳化,也不是簡單的增加隔熱,而是從電芯本徵安全提升、到被動安全強化、再到軟體主動防控的一整套安全技術,同時也是一個軟硬體一體化、具備超高防禦能力的智慧安全技術。

基於“防止電芯內短路,短路後防止熱失控,以及熱失控後防止熱蔓延”的設計思路,彈匣電池採用類似安全艙的設計,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異常時,自動啟動電池速冷降溫系統為電池降溫。

彈匣電池具備四大核心技術

NO.1

超高耐熱穩定的電芯

電芯透過正極材料的奈米級包覆及摻雜技術的應用,能有效提升熱穩定性,防止熱失控;電解液新型新增劑的應用實現了SEI膜的自修復,從而改善電芯壽命,降低電芯短路風險;高安全電解液,透過特殊電解液新增劑,在加熱至120℃以上時,在活性材料表面自發聚合形成高阻抗特性聚合物膜,大幅降低熱失控反應產熱。這些關鍵技術的應用,使電芯的耐熱溫度提升了30%。

NO.2

超強隔熱的電池安全艙

透過網狀奈米孔隔熱材料和耐高溫上殼體,彈匣電池構築了超強隔熱的安全艙,最終實現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。

NO.3

極速降溫的速冷系統

透過全貼合液冷系統、高速散熱通道、高精準的導熱路徑的設計,彈匣電池實現了散熱面積提升40%,散熱效率提升30%,有效防止熱蔓延。

NO.4

全時管控的第五代電池管理系統

透過採用車規級最新一代電池管理系統晶片,可實現每秒10次全天候資料採集,相比前代系統提升100倍,以24小時全覆蓋的全時巡邏模式,對電池狀態進行監測。發現異常時,立即啟動電池速冷系統為電池降溫。

值得注意的是,搭載彈匣電池系統安全技術的電池包,相對於同類普通電池包,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%。因此,彈匣電池是在沒有犧牲續航和提高成本的基礎上,實現了高安全、長續航、低成本。

據瞭解,“彈匣電池”今年開始將會在AION全系車型上陸續搭載。