鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年01月06日
極端情況下電池不冒煙 嵐圖電池安全技術大揭秘
作為自主品牌的龍頭公司之一,東風汽車集團在2020年正式公布了旗下新能源高端品牌嵐圖。其中,嵐圖品牌旗下首款量產車型嵐圖FREE,即將于2021年第三季度正式交付。隨著推出時間的臨近,嵐圖FREE的詳細技術細節信息也得以正式公開。
近日,嵐圖汽車舉辦了三元鋰電池安全技術分享會,首次向公眾展示了嵐圖FREE(純電版)的電池包、車體結構以及電氣系統的安全技術和安全測試信息。
嵐圖FREE純電版采用三元鋰電池,其物理特性擁有能量密度高、低溫性能好以及倍率特性好等特點。但相應的,由于三元鋰電池電化學活性高,相較于磷酸鐵鋰電池有著更高的安全防護及熱管理要求,想要在高性能和高安全上達到平衡,對電池技術和研發有著極大挑戰,也是行業公認痛點。
為攻克這一行業難題,嵐圖針對電池和電氣系統安全性投入了巨大研發力量,并在量產電池中實現了三大技術優勢,其中包括三維隔熱墻技術、BMS獨創電池安全監測和預警模型以及高安全電池PACK方法。
三維隔熱墻技術
眾所周知,動力鋰電池包內部是由數量眾多的電芯單體組成的。在極端情況下,單個電芯發生熱失控后很可能會波及周圍電芯,從而引發連鎖反應,造成整個電池包冒煙甚至起火爆炸。為了解決這一難題,嵐圖FREE的電池包應用了行業首創的三維隔熱墻技術。
當某個電芯單體發生熱失控,三維隔熱墻可以確保其釋放的能量最小化,防止波及到周圍其他電芯,進而防止電池包系統發生熱失控。在電芯頂部,還額外布置有耐超過1000℃高溫的隔熱阻燃層,對乘員艙安全嚴加防護。
另一方面,隔熱阻燃防護層還要考慮電池散熱問題。在這方面,嵐圖FREE采用了小體積電芯,在散熱性能方面具有先天優勢。同時,每一個電芯的底部都和高效液冷系統接觸,以保持電池包擁有穩定的散熱能力。
高安全電池PACK方法
實際上,無論是新能源車型還是傳統燃油車型,車身的安全結構都是十分重要的技術。合理的前、后車身吸能結構和剛強度乘員艙結構,都是共通的基礎結構技術。但和傳統燃油車相比,新能源車型電池系統所面對的最大威脅通常來自車身側面。
因此,嵐圖FREE的B柱結構,采用了TRB工藝的1500Mpa超高強度鋼材;在車門門檻位置,用了雙層結構的1500MPa超高強度熱成型鋼;前后車門內部,還采用了2000MPa熱成型鋼制成車門防撞梁。這些結構,為嵐圖FREE構筑了第一道安全防線。
在電池包內部,通過貫穿整個電池包的橫、縱交織立體結構,將來自外界的碰撞能量充分地分解和吸收,保護內部電芯免遭碰撞力的傷害。
作為最后一道物理防線,嵐圖FREE的電池包采用帶有鋁合金殼體的圓柱電芯,雙極均設置有防爆閥,當撞擊侵入電池包造成高壓回路短路時,電池雙極雙保險打開,確保電池不起火、不爆炸。
BMS云端衛士獨創電池安全監測和預警模型
除了硬件層面的主、被動安全技術,嵐圖FREE還在軟件層面進行了創新。BMS作為新能源車型的軟件核心,對電池性能、熱管理以及充放電都起著決定性用途,這其中自然也包含了安全性能。
在原有溫度電壓預警基礎上,嵐圖FREE搭建了精確的電池安全監測和預警大數據模型,基于不同使用場景(例如平原和山區、南北方溫度和濕度、高低海拔晝夜溫差等),追蹤每一臺車、每一塊電池的使用數據。
系統通過云端大數據庫和監測數據的比較,對電池進行診斷、預警和壽命監測等,當系統發現電池監測數據出現異常時,通過云端APP推送及車輛的預警系統,對用戶提前預警。同時,系統通過高靈敏度溫度探測傳感器,實時監測每一個電池的溫度,借助高效液冷系統,無論冬夏始終保障電池包在高效率溫度區間。
此前,嵐圖FREE通過了中汽中心動力鋰電池安全檢測,在電池包熱失控觸發并發出熱事件報警信號后,電池不冒煙、不起火、不爆炸。通過一系列周全的安全防護設計和技術應用,嵐圖FREE搭載的電池包,實現了目前國內首個拿到不冒煙成績的三元鋰電池。
在中汽研按照新國標要求進行的熱擴散試驗中,嵐圖FREE采用的電池包在100%SoC狀態下、正常工作溫度下開始測試,電池包內被隨機選擇的某電芯單體,通過加熱裝置加熱到300℃,至發生熱失控。
試驗觸發熱失控后5分鐘,嵐圖FREE的電池包系統未出現冒煙、起火、爆炸現象(國標要求:5分鐘不起火);試驗過程中,電芯單體達到的最高溫度約300℃,并在10分鐘后降至50℃;整個電池包外殼完整,拆開外殼后,僅試驗電芯受損,周圍電芯未受到波及;試驗后的電池包被靜置觀察50天后仍維持不冒煙、不起火、不爆炸狀態。
全文總結嚴苛安全標準構筑成功第一步
從技術和試驗結果看,嵐圖FREE搭載的電池在安全性能方面達到了行業領先水準。作為嵐圖品牌面向市場投放的首款量產車型,嵐圖FREE所擁有的高標準安全技術和嚴苛的安全測試,為其獲得市場成功奠定了良好基礎。實際上,無論是普通品牌還是高端品牌,汽車產品的安全性一直是用戶最為關注的領域。而通過此次技術分享,嵐圖FREE在電池安全技術領域的突破和取得的成績,也讓我們看到了這個年輕新能源高端品牌的希望。










