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电池安全技术再获突破 埃安发布弹匣电池2.0技术

2023-03-31 12:57:50中国质量新闻网

中国质量新闻网讯(张阳)3月30日,埃安举行弹匣电池2.0枪击试验发布会,实现了电池整包枪击不起火,解决了多电芯瞬时短路、爆裂性破坏等极端环境下的电池安全难题。

更严苛的电池安全试验

埃安此次的弹匣电池2.0枪击试验,是在15米处对预留射击开口的满电电池整包进行射击。相较于大众熟知的针刺试验,枪击试验模拟了更加严苛的场景。据埃安介绍,当子弹穿透电芯时,速度可达针刺的97.5万倍,创口直径是针刺的7-8倍,可瞬间击穿多个电芯并造成热失控和爆裂性破坏。面对如此严苛的挑战,弹匣电池2.0整包枪击后未发生起火和爆炸,拆开电池系统外壳后,整体结构完整,仅有三个电芯爆裂性损坏,静置24小时后温度恢复至常温,顺利通过了枪击试验,并做到不起火、无爆炸。

当前国标动力电池安全试验的标准包含针刺、跌落、燃烧、冲击等,其中针刺是最高的电池车规级安全标准,它要求电池在被8mm钢针穿刺后5分钟不起火。此次埃安发布的弹匣2.0,将电池安全测试标准从针刺升级为枪击,这一跨越,堪比冷兵器时代一下子快进到热兵器时代。

从近两年国家应急管理部发布的自燃数据来看,电池安全依然是行业的痛点和难题。埃安电池研发总监王清泉在发布会上表示,哪怕是千万分之一的风险,也要付出千万倍的努力!埃安之所以会在电池安全技术上不断钻研,一次又一次取得技术突破,这源自于埃安骨子里的信仰——对安全的极致追求。

三大原创突破性技术

埃安表示,为了给用户提供极致的电池安全守护,弹匣电池2.0在初代弹匣电池的基础上,突破性研发了超稳电极界面、阻热相变材料、电芯灭火系统等一系列原创安全技术。

对于锂离子电池而言,电极界面是电芯内活性最高的区域。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。通过具有超高稳定性、超高耐热性的纳米陶瓷材料,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,埃安在弹匣电池2.0的电解液中加入耐氧化阻燃剂,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。埃安方面表示,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不少。

除了提升电池本征安全性,埃安还与中国航天合作,开发了拥有隔热和相变吸热双重功能的阻热相变材料。这种相变材料的相变潜热大幅提升,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,整体隔热性能大幅度提升。另一方面,弹匣电池2.0采用双层冷却系统,对电芯顶部和底部同时冷却,提升整体冷却效率,同时降低上壳体温度,进一步保障电池包上方乘员的安全。

对于电池整包有可能会因为外界原因而发生损坏的极端场景,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,大量的灭火剂瞬间精准喷淋到该电芯上。灭火剂可以在吸热气化的同时,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。

埃安还表示,除了上述的被动电池安全技术,其还基于大数据和AI技术,开发出第六代云端电池管理系统。得益于超过60万台车辆、1300TB的全生命周期应用数据,第六代云端电池管理系统大幅提升了自放电异常、冷却异常、电连接异常、隐性绝缘故障等故障的识别能力,内短路AI识别能力已经达到200Ω级,远高于10Ω的风险线,可实现提前诊断,防患于未“燃”。以上技术的应用,让弹匣电池2.0的综合热失控管理能力提升5倍,可抵抗多个电芯同时热失控带来的冲击力。

【观察】

从初代弹匣电池到如今推出的弹匣电池2.0,埃安在提高新能源电池安全行业标准的同时,也将推动新能源市场格局发生新的变化。(图片来源:埃安)

(责任编辑:崔立明)
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