【原】“變堵為疏”不怕熱失控？解析長(zhǎng)城汽車大禹電池技術(shù)

汽車相對(duì)論 2021-09-27

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電動(dòng)汽車的鋰電池能量密度越高，其電芯化學(xué)性質(zhì)越活躍，電池自燃風(fēng)險(xiǎn)也越大，高能量與高安全似乎是魚(yú)與熊掌不可兼得的事情，但如果在電池的安全設(shè)計(jì)中掌握客觀規(guī)律，正視風(fēng)險(xiǎn)的客觀存在，脾氣再暴躁的高能電芯，也終將被技術(shù)降服。

8月底筆者曾在長(zhǎng)城汽車科技節(jié)上第一次見(jiàn)到了號(hào)稱無(wú)懼熱失控，“不自燃、不爆炸”的“大禹電池”技術(shù)路線，近一個(gè)月后，終于得到了近距離了解它的機(jī)會(huì)，我怎能放過(guò)？

越是能量密度高的優(yōu)秀電芯材料，其化學(xué)性質(zhì)越暴烈，越不穩(wěn)定，當(dāng)大多數(shù)車企及研發(fā)機(jī)構(gòu)都在想方設(shè)法降低電芯材料活性或者以極保守策略等方式，想方設(shè)法抑制NCM811這類電芯的熱失控傾向時(shí)，也無(wú)法完全根除熱失控風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)有的策略設(shè)計(jì)都無(wú)法做到電芯熱失控之后的不起火、不爆炸，換句話說(shuō)就是一旦熱失控，基本就只能聽(tīng)天由命，等待車輛完全燒光。而長(zhǎng)城汽車的大禹電池，則是正視熱失控風(fēng)險(xiǎn)的存在，選擇做好在熱失控一旦發(fā)生后的被動(dòng)安全策略，通過(guò)技術(shù)手段，用順應(yīng)規(guī)律的方式保障電池即便發(fā)生了局部電芯的熱失控，依舊可以做到電池組不起火、不爆炸。

“不起火、不爆炸”，這么神奇嗎？

大禹電池技術(shù)顧名思義，以'大禹治水，堵不如疏’為理念，'變堵為疏’，采用'控+導(dǎo)=通’的核心技術(shù)原理，搭建4層5維安全矩陣，采取8大創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動(dòng)滅火、正壓阻氧、智能冷卻等，覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等各項(xiàng)領(lǐng)域，保障電池不起火、不爆炸。”

我們都知道，鋰電池的熱失控是劇烈的化學(xué)反應(yīng)，一旦有某個(gè)電芯發(fā)生熱失控，過(guò)程中伴隨大量的氧氣釋放和高溫高壓，迅速會(huì)在這個(gè)電芯周圍形成高溫核心，誘發(fā)周圍其他電芯的熱失控繼續(xù)擴(kuò)大，因此不僅由點(diǎn)及面擴(kuò)散極快，而且無(wú)法用傳統(tǒng)消防手段滅火。

大禹電池技術(shù)突破傳統(tǒng)對(duì)熱失控電芯進(jìn)行屏蔽阻隔的“堵漏”方式，通過(guò)熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動(dòng)滅火、正壓阻氧、智能冷卻的八大綜合方式，讓熱失控的電芯內(nèi)部熱量被迅速導(dǎo)流到電池包以外，避免臨近電芯和模組之間熱量的大面積傳播導(dǎo)致的鏈?zhǔn)綗崾Э?/span>，實(shí)現(xiàn)“控+導(dǎo)=通”熱失控安全矩陣，保證在“大容量高鎳電芯”“電池包任意位置”“加熱兩個(gè)電芯并連續(xù)觸發(fā)熱失控”的情況下都能實(shí)現(xiàn)不起火、不爆炸。實(shí)現(xiàn)電池?zé)崾Э匕踩雷o(hù)，有效解決了困擾行業(yè)的NCM811高鎳電芯安全性問(wèn)題。

同級(jí)最嚴(yán)格高鎳電芯的測(cè)試

為驗(yàn)證大禹電池技術(shù)的安全性，長(zhǎng)城汽車進(jìn)行了同級(jí)別最嚴(yán)格NCM811電池?zé)崾Э販y(cè)試，嚴(yán)格執(zhí)行GB 38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，在大容量高鎳電芯、電池包內(nèi)任意位置觸發(fā)多個(gè)電芯，模擬熱失控中危險(xiǎn)極限場(chǎng)景。大禹電池技術(shù)開(kāi)創(chuàng)性構(gòu)建了整包級(jí)熱失控燃燒模型，實(shí)現(xiàn)氣流和火流多維度擬合仿真，填補(bǔ)業(yè)界空白。同時(shí)還顛覆了熱失控領(lǐng)域先開(kāi)發(fā)再測(cè)試的傳統(tǒng)方式，從源頭就避免了開(kāi)發(fā)過(guò)程中的安全弊端和隱患，從根本上保障了電池安全。

兼容不同化學(xué)體系電芯應(yīng)用

大禹電池安全技術(shù)可有效解決不同化學(xué)體系電芯發(fā)生熱失控之后的起火、爆炸問(wèn)題。除能量密度可突破190Wh/kg的NCM811三元鋰電池，還包括未來(lái)隨著鎳含量提高電池能量密度更高的三元鋰電池。另外也包括三元鋰電池體系的NCA（鎳鈷鋁）電芯及無(wú)鈷電芯等，以及不同技術(shù)線路的磷酸鐵鋰電池。同時(shí)，大禹電池技術(shù)還可百搭不同PACK的應(yīng)用技術(shù)，滿足未來(lái)CTC（Cell to Chassis）電池PACK與融合方式，進(jìn)一步提升整體剛性。

值得一提的是，大禹電池技術(shù)超60項(xiàng)專利，將對(duì)全社會(huì)免費(fèi)開(kāi)放。將電池安全提升到全新高度的大禹電池技術(shù)，將應(yīng)用于下一代全新電動(dòng)車平臺(tái)，全面最大化保障用戶安全，首搭車型為沙龍品牌第一款車型。大禹電池技術(shù)的被動(dòng)安全設(shè)計(jì)新思路，為行業(yè)電池安全發(fā)展提供了新方向，開(kāi)啟了電池安全的全新篇章，對(duì)用戶和行業(yè)都有巨大意義。