【EV视界报道】6月29日,在长城汽车第八届科技节上,有一枚重磅彩蛋曝光!长城汽车研发副总经理李树会宣布,长城汽车以“大禹治水,变堵为疏”为构思,成功研发出号称“零热失控”的“大禹电池”,能够有效解决不同化学体系电芯热失控之后的起火、爆炸问题。
安全一直是行业和消费者最关注的问题之一,有各种原因会引起电池安全事故。一旦在一个电池中诱发热失控之后,会在整个电池系统中间蔓延,最后形成事故。所以为了追求高能量密度和高续航里程,越来越多的车企采用镍成分比例较高的三元锂电池,从“532”到“622”,再到“811”,维持电池稳定性的钴锰成分仅占约20%,在续航里程大幅提高的同时,电池安全性风险也在增大。从电池热稳定性来看,三元锂电池热失控温度低于300℃,对电池管理系统要求非常高,需要防过热保护装置和电池管理系统来保护电池安全。
长城汽车“大禹电池”的首次亮相,似乎宣判了811高镍电池热失控问题的死刑。该电池采用三元811大容量高镍电芯,通过多梯次换流系统、快速极冷抑制系统、多级定向排爆系统、灭火盒系统等全新设计,让电池在热失控情况下实现不起火、不爆炸,所排出的烟气温度也控制在100摄氏度左右。
“大禹电池”已经获取数十项核心技术专利,采用八大全新设计理念。据李树会介绍,“大禹电池”采用大容量三元811高镍电芯,任意位置、多电芯触发热失控情况下不起火不爆炸。
长城汽车研发副总经理 李树会
依据《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,试验视频显示,三元811高镍大容量电芯用加热触发方式,在模组中间电芯触发、温度高达1037摄氏度且瞬时气压16kpa的情况下,排除烟雾温度低于100摄氏度,无明火外溢和爆炸爆炸现象。
“大禹电池”设计融入8项全新设计理念——“热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却”设计,并布局数十项核心技术专利,主要覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等领域。
热源隔断:电芯间采用我司全新开发的双层复合材料,实现既能隔离热源,又耐火焰冲击,有效解决了传统气凝胶不耐冲击的痛点。
双向换流:热失控过程中会产生大量高温、高压气火流,通过双向换流可实现热源在电池包内安全流动,减少热源对相邻模组热冲击,避免二次引燃。
热流分配:通过燃烧模型、热流体力学、冲击强度和压力计算等应用研究,可实现气火流在多种结构通道内的均匀分布。
定向排爆:结合电芯防爆阀位置,设计热失控后气火流路径,并通过分流、导流,双向换流将火源快速引导至灭火通道并安全排出。同时对高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护,消除高压起弧危险。
自动灭火,正压阻氧:在定向排爆出口设置多层不对称蜂窝状通道,可保持包内压力始终高于包外,避免因氧气进入导致二次燃烧。
智能冷却:当电池管理系统有效识别电芯已触发热失控,通过BMS和云端双重监控,整车可快速开启冷却系统并抑制电池热扩散。
中国电动汽车百人会副理事长董扬对媒体表示:“我认为长城汽车这个技术有很强的实用性,希望大家关注,希望能够推广”。
长城汽车官宣,“大禹电池”计划于2022年全面应用于长城汽车旗下产品,同时面向下一代全新电动车平台,基于电池PACK与整车深度融合,将动力电池安全提升到全新高度。此外,“大禹电池”还将为全行业免费开放专利。
为了解决电池安全问题,各个车企可谓绞尽脑汁。其中,广汽埃安和岚图汽车相继发布了弹匣电池和三无琥珀电池技术,旨在防范电池爆炸及热失控等难题。此次长城汽车“大禹电池”的横空出世,再一次把动力电池安全推升到全新高度。