首页 > 热门资讯 > 不起火,不爆炸,可进化,开放专利的大禹电池技术了解一下
不起火,不爆炸,可进化,开放专利的大禹电池技术了解一下

电动汽车在中国的发展速度非常之快,也正在被越来越多的消费者所接受,除了续航长短、充电时间外,涉及财产、生命的电池安全是最被大家重视的一点。号称不起火、不爆炸、可进化的大禹电池技术是长城汽车突破性的研发成果,并将于2022年全面应用于长城汽车旗下所有新能源系列车型,高端品牌沙龙第一款车型将首次应用,同时数十项专利将对行业免费开放,最大范围保障用户安全。

6e6cd543902ba40090b3b51510d0306.png

据长城汽车动力电池设计总监曹永强介绍,大禹电池技术是可进化的系统集成技术,具备高兼容性,核心优势是可实现电芯化学体系全覆盖、任意位置电芯、单个或多个电芯触发热失控的情况下都能实现不起火、不爆炸。

达到这样的高安全性,与长城汽车的设计理念有关,大禹电池技术不是以封堵为主,而是“变堵为疏”,将气火流按照设计通道精准安全的疏导出电池包外,可解决热失控起火和爆炸问题,是控、导、疏的过程。控,就是把热源通过指令在模组间安全有效的控制;导,则是通过双向换流和定向排爆进行精准化的设计,让它安全的沿着设计通道进行流动;疏,就是气火流在流动过程中,把它就近快速的疏导到灭火通道中,去压后快速排出电池包外。

事实上,电池包大量电芯中个别单体发生热失控不可避免,在基础的隔热和冷却工作做好之后,如何让热量快速安全的扩散、避免二次引燃或许才是关键,堵不如疏就是这个道理,与大禹当年治水异曲同工。

1edb448df28a9d7b31964c63fbd2cd9.jpg

根据国标GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,长城汽车进行了多次行业内最为严苛的测试,选取行业公认最具挑战的三元811体系高镍大容量电芯,在模组中间采取最严苛的两个电芯加热连续触发的测试方式,过程中连续发生三次多个电芯集聚触发热失控,温度最高达到1037℃,电池包内瞬间最高气压16kPa,通过尾部灭火盒设计将外溢烟雾最高温度控制在了100℃以下,没有发生起火、爆炸等现象,安全可靠。在“变堵为疏”的设计理念之下,大禹电池有8个核心技术方案,热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧,以及平时的智能冷却,目前长城汽车已获得数十项核心技术专利。

热源隔断,双重防护。大禹电池在电芯间采用全新开发的双层复合材料,既能隔离热源又耐火焰冲击,有效解决了传统气凝胶不耐冲击的缺点。并且在模组间采用高温绝热复合材料,可阻止火焰冲击和长时间传热传导,防护罩设计定向排爆出口,避免内部热蔓延。

9d863790c7adec500db9317ce44458f.jpg

双向换流,通过对多种热换流通道设计方案仿真模拟,实现换流强度和比例的精准化设计,有效控制热源按预定轨迹流动,减少对相邻模组的热冲击,避免再次引燃。热流分配+定向排爆,假如热失控的源头真的自燃并爆炸,就需要通过泄压并排热来进一步减小损失。大禹电池在设计时对热失控时的热流、温度、压强等因素做了充分考虑,通过分流、导流、换流将气火流快速引导至灭火通道并安全排除,同时电池内对高压区域的绝缘措施也将启动,以防万一的起弧风险。

自动灭火,正压阻氧:考虑到体积限制,大禹电池的灭火设计主要采取阻绝助燃物——氧气(或者说外界空气)的思路,在定向排爆出口设置多层不对称蜂窝状结构,实现火焰快速抑制和冷却,保持电池包内部压力始终高于外界,从而阻止氧气进入扩大火势。

为了消除热失控过程中的高温对铜排线束造成损伤,大禹电池技术对高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护设计。当电池管理系统识别到电芯已触发热失控,通过BMS和云端双重监控,确保整车快速启动冷却系统,抑制热扩散。

b5997abd03e14547fde0da9d5cef0d5.jpg

长城汽车能后来居上快速开发出可进化的大禹电池系统集成技术,得益于开创性的构建了整包级、热失控燃烧模型,实现气流和火流多维度拟合仿真,填补了行业空白,颠覆了在热失控领域先开发再测试的传统方式,实现无实包条件下全数字化热失控虚拟仿真,缩短了开发周期和风险。

为了推动新能源汽车的发展,最大范围保障用户安全,长城汽车大禹电池技术的数十项专利将对汽车行业免费开放,在我们为长城汽车这一举动点赞的同时,也可以看出长城汽车的自信和担当。

更多资讯
查看更多
15:39