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摘要:在动力电池平安上,通过针刺实验,并不即是绝对平安;未通过针刺实验,也不意味着不平安

文丨 李阳

编辑丨赵成

针刺实验,向来被看作诸多电池平安实验中的“珠穆朗玛峰”,继去年3月比亚迪刀片电池乐成挑战针刺实验后,广汽埃安成为第二家将针刺实验看成电池平安手艺踏脚石的企业。

差其余是,比亚迪刀片电池选择了自身平安性较高的磷酸铁锂电池,而广汽埃安则向化学活性更高的三元锂电池提议了挑战。

▲ 图片泉源:官方供图

3月10日,广汽埃安宣布新一代动力电池平安手艺――弹匣电池系统平安手艺(简称“弹匣电池”),搭载该手艺的电池包乐成通过针刺热扩散试验,实现了三元锂电池整包针刺“不起火”。

广汽埃安三元电池针刺不起火

继石墨烯电池、1000公里续航电池后,广汽埃何在动力电池领域又投下了一枚重磅炸弹。

据广汽埃安先容,弹匣电池是一种提升动力电池平安的系统性手艺,是从电芯自己平安到被动平安再到自动平安的一整套平安手艺。该系统手艺遵照“防止电芯内短路,短路后防止热失控,以及热失控后防止热伸张”的设计思绪,接纳类似平安舱的设计,有用阻隔热失控电芯的伸张,且当检测到电芯异常时,系统会自动为电池降温。

为验证弹匣电池的平安性,中国汽车手艺研究中央首席专家、国家电池平安尺度起草人之一刘仕强率领团队,对搭载了弹匣电池系统平安手艺的三元锂电池整包举行了针刺热扩散试验。

▲图片泉源:官方供图

试验效果显示,广汽埃安的三元锂(弹匣电池)整包在试验历程中热事故信号发出5分钟后,仅泛起短暂冒烟,无起火和爆炸征象。静置48小时后,电压降至0V,温度恢复至室温。针刺后只有被刺电芯模块热失控,没有伸张到其他电芯。打开电池整包,考察内部结构完好。

这是行业首次通过三元锂电池整包针刺不起火试验,也意味着,三元锂电池在平安性上取得了重大突破。

详细来看,广汽埃安宣布的弹匣电池主要从电芯、系统、散热、BMS各个层级,打造三元电池包的高效平安防护。

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在电芯层级,主要通过正极质料的纳米级包覆及掺杂手艺的应用,提升电芯热稳固性,防止热失控;同时在电解液中应用新型添加剂,可实现SEI膜的自修复,来改善电芯寿命,并在高温下自觉聚合形成高阻抗特征聚合物膜,大幅降低热失控反映产热。改性后的电芯,耐热温度可提升30%。

系统层级主要通过网状纳米孔隔热质料和耐高温上壳体,形成超强隔热平安舱,来实现三元锂电芯热失控不伸张至相邻电芯,其中电池包上壳体可耐温1400℃以上。

散热系统上则是通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径的设计,使得弹匣电池散热面积提升40%,散热效率提升30%。

最后在第五代电池治理系统上,弹匣电池通过接纳车规级最新一代电池治理系统芯片,实现每秒10次的全天候数据采集,一旦发现异常,立刻启动电池速冷系统为电池降温。

值得一提的是,弹匣电池虽然增添了大量的平安设计,但并不是在牺牲成本的基础上做到的。据广汽埃安方面先容,弹匣电池包能量密度相对于同类通俗电池包体积能量密度提升了9.4%,重量能量密度提升了5.7%,成本却下降了10%。根据广汽埃安的设计,弹匣电池今年将在广汽埃平安系列车型上陆续搭载。

针刺实验并不是绝对平安的保障

广汽埃安宣布的新一代动力电池平安手艺,在诸多层面提供了平安保障,甚至通过了电池检测历史上难度最高的针刺实验。

但需要注重的是,通过针刺实验,并不即是绝对平安;未通过针刺实验,也不意味着不平安。现实上,针刺实验在诸多电池检测中,参考意义大于现实意义,其自身并不是权衡电池平安水平的砝码。

▲ 图片泉源:官方供图

去年三月,比亚迪宣布刀片电池时,就将针刺实验作为自身产物平安性极佳的佐证。这一操作还引发了海内电池巨头宁德时代和比亚迪之间的口角之争。

2020年5月11日,宁德时代董事长曾毓群在网络业绩说明会上示意,“电池的平安和电池的滥用测试是两回事,有些人把滥用测试的通过等同于电池的平安”。所谓滥用测试就超出正常使用局限条件下的测试,一样平常有热滥用、针刺滥用、电器滥用等。

“针刺实验”是否滥用尚无定论,但一个不争的事实是,在2021年实行的《电动汽车用动力蓄电池平安要求》中,并没有对针刺实验作出要求。该《要求》的起草组称,调研IEC 62660-2、IEC 62660-3等尺度,发现均未接纳针刺试验来评价电池平安性。经事情组讨论,一致以为针刺试验与现实失效模式不相符。因此,作废针刺试验。

上述平安要求的起草单元包罗宁德时代、比亚迪、工信部装备工业生长中央等众多电池、汽车企业和 *** 相关机构。

在中国汽车手艺研究中央首席专家王芳看来,随着电池能量密度的不停提升,平安性不能仅依赖电池单体层级,这是一个系统工程。单体需要平安、全生命周期需要平安、电池治理系统需要平安、电池整个系统都需要平安。

电池协会的专业人士告诉财经汽车(ID:caijingqiche),提高平安性有许多方式,从电池厂的角度来说,一样平常可以改善正极质料。从主机厂的角度来说,一样平常通过BMS(电池治理系统)来监测和判断电池状态,凭证状态来提供响应的防护措施,好比使用防火胶等。

因此,在强制性国标的要求下,电池企业如能知足上述要求,就可以把平安做到最大化。很显然,只管针刺实验是电池平安检测的“珠穆朗玛峰”,但并不能直接将其作为权衡电池平安的砝码。

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