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广汽埃安电池安全性 广汽埃安电池为什么容易起火

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比亚迪新能源电池为什么不着火 广汽埃安电池针刺测试不起火,可信么?

你有想过把汽车技术用武器命名吗?广汽埃安满足了男人的梦想。他们发布的弹匣电池系统安全技术近期引起了不小轰动,并且颇有叫板“刀片电池”的意思,行业首次实现三元锂电池整包针刺不起火的考验。

广汽埃安电池安全性 广汽埃安电池为什么容易起火

大概是因为广汽埃安此前一些虚标的黑历史,大家对此半信半疑,这套电池安全系统有何玄机,是应该好好讨论一番。

如果很酷的名字能让大家对电池安全有更高关注度,未尝不可。当然出挑的名字必然要承受更大的质疑,但一些网友攻击命名,用上“担心炸膛,此乃杀人武器”,大可不必。

弹匣电池和常见电池模组结构有哪些不同?

弹匣电池的由来,是因为将电芯置于安全舱时,型似“弹匣”。这里的安全舱,其实就是一块模组。

大家首先会问了,何为电芯、何为模组?

业内关注度更大,也是刚刚才正式推行的强制性国标GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》有专业解释,电芯是“将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置”。

理解这种概念对小白还是很吃力的,你可以理解迷你四驱车用的5号电池就是一个电芯。要说明的是,电芯的形状是没有强制要求的,像广汽埃安用的就是方形电池,它的好处是能节省空间,方便结构布置。

所谓模组,是“将一个以上电芯按照串联、并联或串并联方式组合,并作为电源使用的组合体”,意思是说,几节5号电池拼接在一起,这个电池单元就是模组了。从下图可以看出,广汽埃安用数十个电芯组成了一个模组。

我们知道电池包是有数个模组组成,对比下来,比亚迪的刀片电池可以说是一块超大尺寸的电芯,因为它是直接固定在电池包壳体上,其实没有模组的概念了。

那它与常见的电池电芯、模组结构有哪些不同呢?简单说,可以归纳为以下几点。

1.现在的电池电芯有朝着扁平、长直的方向发展,肥大的圆柱形电池无法做到严丝合缝地拼接,空间利用率不够好,欢迎程度在下降。

2.模组结构中,现在主流的思路是轻量化,电芯之间的隔热层尽可能做薄。尚不清楚过广汽埃安所用的网状纳米孔隔热材料有多厚,如果是图示的比例,那肯定是属于很厚的一类了。

从介绍看,这块隔热材料有很好的隔热能力,但不可避免的会增加厚度和重量。我个人认为安全是放在之一位,当然在适当范围内将电池体积和重量加以控制是更好。

对比下来,弹匣电池的结构布置和通用汽车使用的“三明治结构”类似,芯与电芯之间加入泡棉进行隔绝散热。

不过如果真要对比高低,通用汽车使用的还要更高级一些,因为他们使用的是片层液冷技术,每两个电芯之间都夹有带毛细液冷管道的导热片,厚度仅为0.2毫米,而弹匣电池的冷却系统是放在方形电芯的窄面,散热面积要小很多。

夏天吹空调想要快速给身体降温,肯定是正面对着空调口降温快,如果侧着身,与冷风的接触面积小了,散热自然就没那么快了。

总之,从结构设计来说,弹匣电池其实没有特别大的新意。其实“弹匣电池”的概念也不是广汽埃安首创,像湖北久之洋红外系统股份有限公司申请过“一种弹匣式密封电池仓”专利,说明2018年就有类似命名了。

其实这种命名模式还有很多,比如广州道动新能源有限公司在2016年申请过“一种弹匣式换电池系统”专利、苏州麦喆思科电子有限公司在2017年申请过“一种电控机械驱动弹匣式干电池自切换供电装置”专利

弹匣电池安全防护实现突破?

当然,我们也能理解这种命名噱头居多,作用是能吸引更多人关注讨论。弹匣电池更大的亮点是实现三元锂电池整包针刺不起火,这个应该夸总没错吧?

确实,这个表现是可喜的。虽然有网友质疑,称这项测试按照推荐性国标GB/T 31485-2015所规定测试的样品是电池电芯/模组。比如此前比亚迪的刀片电池测试,就是用电芯做的测试,当然,比亚迪的一块电芯尺寸堪比一块模组了。这么说,弹匣电池针刺测试和传统的针刺测试结果不能完全对标。

这么说有一定道理,但我觉得大家没有必要纠结这一点,其实说广汽是针对最新的强制性国标GB 38031-2020所要求的热扩散测试更加准确。要说他们有什么成就,其实在GB38031-2020实施后,为了规避风险,NCM车型选择的热扩散触发方式基本都是加热触发,选择针刺触发方式广汽是之一家。

热失控的引发机制有两种,针刺、加热触发。对电池来说,隔膜的性能指标是影响单体电池内部短路的重要因素。当电池内部有金属异物,很容易刺破隔膜层使得正负极接触短路。

所以我们再回到测试本身,根据测试结果看,“网状纳米孔隔热材料”防止了被刺的电芯将热扩散到相邻电芯,它就好比一道防火墙,把火势隔绝在一个房间内,这种隔热设计应该点赞。

电池正负极在内部短路时被导通,电压瞬间下降,电流超过正常值数倍甚至10倍以上,内阻消耗能量产生的热量,使电池温度迅速升高,导致隔膜融化,短路面积扩大,最终起火爆炸。

不过讲真,这时候我们再说“针刺测试”就不太合适了,就好比阻止房间起火与房间起火不蔓延,热扩散测试和热失控测试显然是两个不同的概念。

当然,就电池材料技术本身,弹匣电池其实也是有可以宣传的点。有消息称,它使用的是中航锂电的电池。

中航锂电比较有看点的一款是采用NCM+LMFP复合正极材料的电池,NCM+LMFP的共混量有比较高的能量密度、较长的循环和较好的稳定性,它与纯NCM或NCM+锰酸锂相比,热稳定性更好,不清楚本次使用的电池是否搭载此技术。

AL频道小结

大家发现了吗?不知不觉,市场的风向变了。两三年前,关于汽车动力电池,我们最关心的是续航里程怎么样,不少汽车小白还因此学会了“能量密度”这个专业词汇。

我们可以这么总结下,弹匣电池安全系统不是纯粹的结构优化,也不是简单的增加隔热,它具备超高耐热稳定电芯、超强隔热电池安全舱、极速降温三维速冷系统、全时管控第五代电池管理系统。

就整套系统的组成来说,还是很完备的,它的建设理念很符合现在锂电池安全测试的标准要求。所以广汽说它是“从电芯本征安全提升、到被动安全强化、再到软件主动防控的一整套安全技术”没有夸大,只是这名字,应该会招来一些人吐槽两句。

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