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2021-05-21

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不会热失控的「弹匣」电池,有什么神奇之处

  1. 广汽
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5 月 20 日,广汽埃安再次发布了「弹匣电池」的针刺试验,只不过这一次电芯材料不再是三元锂电池,而变成了磷酸铁锂电池。

本次试验中依据是采用国标试验标准,其中电池电量为 100%,使用 8 mm 最粗的钢针,直接刺入装着磷酸铁锂电芯的弹匣电池电池整包内,与之对比的是普通磷酸铁锂电池整包。

而普通磷酸铁锂电池的试验结果是,在钢针刺入电芯触发热失控后,出现了电压下降、温度上升现象,最高温度为 329.4℃,且出现冒烟现象,这个过程一共持续了 16 分钟。

而弹匣电池被刺后的最高温度为 51.1℃,静止 48 小时后,单体电压降至 0V,温度降为室温。整个过程并无冒烟、起火和爆炸现象,电池包状态稳定,打开电池系统外壳,其内部结构完好。

据广汽埃安官方介绍,三元锂在同等续航 NEDC 为 600 公里情况下,电池整包的重量能比其它磷酸铁锂电池减重超过 100-150 公斤,相当于 1.5-2 个成年人的体重。整车的轻量化,势必能够带来更好的车辆操控和加速体验,而且三元锂电池在低温环境下的续航能力比磷酸铁锂电池高约 10%,这会给车辆在低温环境下带来更好的续航表现。

而磷酸铁锂电池则具有 4000 + 次的循环寿命,是一般三元锂电池的两倍,同时成本更低,适合有高频次充电需求的用户。两种电池类型都有各自的受众群体,这也是广汽埃安之所以两种材料的电池都推出弹匣电池的原因。

那么弹匣电池又有什么改良呢?这就要从安全性说起了。

当前电池自燃事件的主要原因是由于电芯电解液泄露引起的短路,最终引起电池包出现热失控现象。而弹匣电池的电芯则是通过正极材料应用纳米级的包覆以及掺杂技术,来提升热稳定性,同时在电解液添加剂中应用实现了 SEI 膜的自修复功能,从而改善电芯寿命以及电芯短路风险。

通过特殊电解液添加剂,在加热至 120 度以上时,在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜,去降低热失控反应产热。 这些技术路线,使得弹匣电池的电芯的耐热温度提高了 30%,

同时在隔热方面,弹匣电池也做足了功课。通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,降低了电芯热失控蔓延至相邻电芯的可能。据官方的数据,电池包上壳体能耐温 1,400 度以上。

对于电池来说,除了隔热。散热也很重要,弹匣电池通过优化内部导热路径的设计,得到提升 40% 的散热面积,而这有助于提升 30% 的散热效率。

另外,电池管理系统方面。弹匣电池采用了最新一代的电池管理系统芯片,每秒可采集电池数据 10 次,相比之前提升了 100 倍。

综合以上技术,弹匣电池最终实现了体积能量密度提升 9.4%,重量能量密度提升 5.7%,成本下降了 10%。

最后,搭载弹匣电池的首款车型是广汽埃安旗下的 AION Y,目前已开启预售。

_信息来源:官方发布会

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