[ EV知道 資訊 ]隨著全球性的汽車電動化，電池安全問題是電動汽車發(fā)展的重中之重。3月10日，廣汽埃安發(fā)布新一代動力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)（簡稱“彈匣電池”），首次實現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火。

（彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)）

目前，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是全球電動車行業(yè)的兩大主流電池技術(shù)路線。磷酸鐵鋰電池因為壽命更長、成本更低，在中低續(xù)航車型中得到廣泛的應(yīng)用；而三元鋰電池因為能量密度高、整車電耗低，主要在中高續(xù)航車型中應(yīng)用。根據(jù)當(dāng)前市場實際使用情況來看，磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池兩種技術(shù)路線，在未來很長一段時間內(nèi)仍將并行發(fā)展。

磷酸鐵鋰電池因其穩(wěn)定性要優(yōu)于三元鋰，再加上一些技術(shù)的加持，安全性已經(jīng)的到行業(yè)認(rèn)可，但三元鋰電池的安全目前仍然是行業(yè)公認(rèn)的痛點和難點。新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)也都在開展電池安全技術(shù)的課題攻關(guān)，而“不起火”電池技術(shù)則是電池安全最重要、也是最難攻克的一座堡壘。

為驗證彈匣電池的安全性，中國汽車技術(shù)研究中心首席專家、國家電池安全標(biāo)準(zhǔn)起草人之一劉仕強博士帶領(lǐng)團隊，對搭載了彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的三元鋰電池整包進行了針刺熱擴散試驗。

結(jié)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信號發(fā)出5分鐘后，僅出現(xiàn)短暫冒煙，無起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時后，電壓降至0V，溫度恢復(fù)至室溫。針刺后只有被刺電芯模塊熱失控，沒有蔓延到其他電芯。打開電池整包，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。這是行業(yè)首次通過三元鋰電池整包針刺不起火試驗。

如今，電動車行業(yè)對于整車安全的共識已由單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全，提升電池整包的安全性能已成為行業(yè)的主流趨勢。

當(dāng)前電池自燃多由于電芯出現(xiàn)內(nèi)短路，導(dǎo)致溫度升高、電芯內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)熱最終出現(xiàn)熱失控，隨后蔓延到整個電池包所致。電芯安全解決的是電池本質(zhì)安全，而整包安全是以系統(tǒng)思維解決從電芯、模組到系統(tǒng)的全方位安全，相比電芯安全更為重要，也更難實現(xiàn)。

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(tǒng)性技術(shù)，它不是純粹的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也不是簡單的增加隔熱，而是從電芯本征安全提升、到被動安全強化、再到軟件主動防控的一整套安全技術(shù)，同時也是一個軟硬件一體化、具備高防御能力的智能安全技術(shù)。

基于“防止電芯內(nèi)短路，短路后防止熱失控，以及熱失控后防止熱蔓延”的設(shè)計思路，彈匣電池采用類似安全艙的設(shè)計，可有效阻隔熱失控電芯的蔓延、當(dāng)偵測到電芯電壓或溫度等出現(xiàn)異常時，自動啟動電池速冷降溫系統(tǒng)為電池降溫。

彈匣電池具備四大核心技術(shù)：

一、高耐熱穩(wěn)定的電芯。電芯通過正極材料的納米級包覆及摻雜技術(shù)的應(yīng)用，能有效提升熱穩(wěn)定性，防止熱失控；電解液新型添加劑的應(yīng)用實現(xiàn)了SEI膜的自修復(fù)，從而改善電芯壽命，降低電芯短路風(fēng)險；高安全電解液，通過特殊電解液添加劑，在加熱至120℃以上時，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。這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，使電芯的耐熱溫度提升了30%。

二、強隔熱的電池安全艙。通過網(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，彈匣電池構(gòu)筑了超強隔熱的安全艙，最終實現(xiàn)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。

三、極速降溫的速冷系統(tǒng)。通過全貼合液冷系統(tǒng)、高速散熱通道、高精準(zhǔn)的導(dǎo)熱路徑的設(shè)計，彈匣電池實現(xiàn)了散熱面積提升40%，散熱效率提升30%，有效防止熱蔓延。

四、全時管控的第五代電池管理系統(tǒng)。通過采用車規(guī)級最新一代電池管理系統(tǒng)芯片，可實現(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，以24小時全覆蓋的全時巡邏模式，對電池狀態(tài)進行監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)異常時，立即啟動電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。

彈匣電池雖然增加了大量的安全設(shè)計，但同時在冷卻系統(tǒng)、電芯設(shè)計、整包布置等方面進行全面優(yōu)化。搭載彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的電池包，相對于同類普通電池包，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%。因此，彈匣電池是在沒有犧牲續(xù)航和提高成本的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了高安全、長續(xù)航、低成本。

彈匣電池由廣汽研究院、廣汽硅谷研發(fā)中心、頂級電芯專家領(lǐng)銜開發(fā)，超過600人組成的國際頂級研發(fā)團隊傾力打造，其中博士超過60位。

廣汽從動力電池過流保護、電池?zé)嵋种品椒?、電池?zé)崾Э乇O(jiān)控及預(yù)警等方面進行研究開發(fā)，形成了國際領(lǐng)先的專利群，包含80多項專利，發(fā)明占比超過70%。為新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供了廣汽埃安的解決方案。

目前，廣汽已擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電池試驗室、專業(yè)測試場和電池Pack生產(chǎn)車間，具備獨立的電池包自主設(shè)計和生產(chǎn)制造能力。廣汽自主研發(fā)的BMS電池管理系統(tǒng)經(jīng)過持續(xù)迭代優(yōu)化，已經(jīng)升級到第五代，并應(yīng)用在了彈匣電池技術(shù)上。

同時，AION系列產(chǎn)品擁有超10萬用戶，每天產(chǎn)生超1500萬公里的行駛里程，帶來了海量的電池運行數(shù)據(jù)，為彈匣電池的研發(fā)提供了數(shù)據(jù)支撐。此外，“彈匣電池”今年開始將會在AION全系車型上陸續(xù)搭載。