广汽埃安的三元锂电池挑战针刺实验,结果如何?

行业
2021
03/14
22:59
排气管
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来源:排气管

当前,全球 产业电动化已是大势所趋,大家对动力电池的关注越来越高,新能源 最核心的技术是提供能量的电池,目前市面上最常见的就是磷酸铁锂电池和三元锂电池。

能够同时存在两种电池,正是因为它们各自有着不同的属性:磷酸铁锂电池的优势是安全性高、循环寿命长、制造成本低;而三元锂电池的优势是能量密度高、抗低温性能强。

近几年各车企的选择,从磷酸铁锂电池快速切换到三元锂电池,再一步步逐渐考虑选择磷酸铁锂电池——磷酸铁锂电池与三元锂电池的拉锯过程,见证了中国新能源市场的演变。数据统计显示,2020年1-12月,磷酸铁锂电池的装车量同比累计增长20.6%,而三元锂电池的装车量则呈现出同比下滑4.1%的态势。

既然各有优势,为何三元锂电池的装车量出现了下滑?答案是——因为三元锂电池的缺点涉及到了一个致命问题:安全。

由于三元锂电池中的镍元素比重大,活跃度高,所以先天就有着“热失控”的劣势。曾经那些历历在目的自燃事件,基本是三元锂电池的锅,这也导致许多厂家开始换回磷酸铁锂电池,比如特斯拉的国产Model 3。毕竟和安全相比,能量密度和抗低温性能都是次要的。

但三元锂电池的优势依旧是不可忽视的,而且安全性也在逐步提升,这也是为什么如今市面上多半新能源 采用的还是三元锂电池。

如果能更好的解决三元锂电池的安全问题,那不就更好了吗?

这是许多消费者的心声,同样也是众多车企一直在努力的目标。

广汽埃安率先交出了答卷。

3月10日,广汽埃安正式发布了新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”),它采用的正是三元锂电池,并且标榜“弹匣电池”将重新定义三元锂电池安全标准。

广汽埃安是在虚张声势?还是真的要问鼎山巅?

何为“弹匣电池”?

其实从名字我们就能略知一二,广汽埃安“弹匣电池”依旧是以三元锂电池为基础,其根本结构并没有发生变化,原先该有的优势还在。

所以,“弹匣电池”的真正意义在于给电池包加了一个“金钟罩”。

当前电池自燃多由于电芯出现内短路,导致温度升高,电芯内部反应产热最终出现热失控,随后蔓延到整个电池包所致。电芯安全解决的是电池本质安全,而整包安全是以系统思维解决从电芯、模组到系统的全方位安全,相比电芯安全更为重要。

知道了问题所在,广汽埃安便基于“防止电芯内短路,短路后防止热失控,以及热失控后防止热蔓延”的设计思路,给电池包采用了类似安全舱设计,这其中有四大核心技术。

一、超高耐热稳定的电芯

电芯通过正极材料的纳米级包覆及掺杂技术的应用,能有效提升热稳定性,防止热失控;电解液新型添加剂的应用实现了SEI膜的自修复,从而改善电芯寿命,降低电芯短路风险;高安全电解液,通过特殊电解液添加剂,在加热至120℃以上时,在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜,大幅降低热失控反应产热。这些关键技术的应用,使电芯的耐热温度提升了30%。

二、超强隔热的电池安全舱

通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱,最终实现三元锂电芯热失控不蔓延至相邻电芯。同时,电池包上壳体能耐温1400℃以上,从而有效保护电池整包。