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安全再进阶,埃安发布弹匣电池2.0技术

油门到底ACC 1109浏览 2023-03-31 IP属地: 天津
安全再进阶,埃安发布弹匣电池2.0技术

在新能源汽车日益普及的今天,如何提高动力电池的安全性,是车企的重要课题。日前,埃安发布弹匣电池2.0技术,并通过枪击实验,展示了其在多电芯瞬时短路、爆裂性破坏等极端环境下的电池安全能力。

安全再进阶,埃安发布弹匣电池2.0技术

在国内,对动力电池安全试验的标准,国标中有明确要求,包含针刺、跌落、燃烧、冲击等项目。此前,最高标准的车规级电池安全试验,要求电池在被8毫米钢针穿刺后5分钟不起火。埃安2021年发布的弹匣电池成为首个能达成三元锂整包不起火的电池技术。

埃安此次弹匣电池2.0安全试验,将电池安全测试标准从针刺升级为枪击,通过在15米处对弹匣电池2.0整包进行射击,考查单体电芯和模组在发生爆裂性破坏后,对可能引发的热失控和燃烧现象的控制能力。相较于针刺,子弹比钢针穿透电芯的速度提升97.5万倍,创口直径是针刺的7-8倍,并会同时对多个电芯造成机械结构的爆裂性破坏,难度系数可想而知。

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实验结果显示,弹匣电池2.0整包被击中后,电池出现冒烟,相邻受体电芯最高温度185℃,无热蔓延。拆开电池系统外壳,仅三个电芯机械结构爆裂性损坏。静置24小时后电压降至0V,温度恢复至室温,无起火、无爆炸。

试验结果只是个参考,但新技术的应用对于国产电动车安全性的意义至关重要。据埃安介绍,弹匣电池2.0具备三大核心技术,应用令电芯温升速率下降20%的超稳电极界面、隔热性能上升40%的阻热相变材料,以及电芯灭火系统等一系列原创安全技术,实现了极致的电池安全防护。

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为了加强电极界面的稳定性,弹匣电池2.0开发出“超稳电极界面”技术。通过超稳定、耐热的纳米陶瓷材料,大幅增加了电极界面韧性;复合集流体材料的应用,可以在热量聚集时快速坍缩,避免持续短路;同时,埃安还在弹匣电池2.0的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。在三重技术的防护下,电芯即便发生热失控,其升温速率也能降低20%。

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除了提升电池本征安全性,埃安与中国航天合作,开发了拥有隔热和相变吸热双重功能的阻热相变材料。这种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%。同时,弹匣电池2.0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%,并降低了75%的上壳体温度,进一步保障电池包上方乘员的安全。

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此外,埃安的工程师还为弹匣电池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。当电芯发生热失控时,灭火剂可瞬间精准喷淋到该电芯上,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。

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除了被动电池安全技术,埃安基于大数据和AI技术,开发出第六代云端电池管理系统。新系统大幅提升了自放电异常、冷却异常、电连接异常、隐性绝缘故障等异常状态识别能力。埃安表示,基于这些新技术的应用,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。

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自埃安推出弹匣电池技术以来,已保障超40万辆装车零自燃。随着弹匣电池2.0发布,这项电池技术将不仅在昊铂量产搭载,还将在深潜、航空、航天等领域实现应用。

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