长城汽车发布大禹电池技术,带自动灭火技术,2022年全面应用

长城汽车正式发布大禹电池技术。本文相关内容比较硬核,请耐心阅读。

长城汽车在创建了蜂巢易创之后,便对电池组技术进行更深层次的研发,这便有了大禹电池计划。大背景之下是为了顺应我国提出的“力争2030年碳达峰,2060年碳中和”宏伟目标。那么,三元锂电池组在高能量密度之下则会出现极不稳定情况,极端情况下甚至会出现起火爆炸危险。长城汽车要做的就是满足高能量密度的同时,又提供更为安全的用电工况。


在大背景之下,未来新能源车依旧会围绕三元/无钴电池与磷酸铁锂为主。为了满足超长续航以及高动力性能车型,电池组电芯仍将继续采用高镍三元电池。电池封装技术也在不断发展,从2016年的标准电池包,到2020年出现的刀片电池包,研发时间只用短短4年。而后下一个4年,电池包技术将向深度集成技术发展,最终与整车高集成化。


不过,围绕电池技术头上仍有一篇乌云:购车成本、续航里程、充电时间、热失控安全以及残值问题。每一个问题都是消费者最为关心,也是新能源电车发展之路的最大阻碍。从目前大数据调查显示,新能源车起火原因最大问题在于电池组本身,占据32.97%。因此,各大汽车厂商开始着力研发更为安全的电池包封装技术。


大禹电池技术将进一步提升电池安全,包含化学安全、机械安全、电气安全、功能安全、整车集成安全与热安全,其中热安全之中又对热管理失控特别进行强化,有效提升电芯品质、模组防护以及整车集成多重防护。


长城汽车之所以为这项电池技术取名为“大禹”,就像大禹治水一般对气火流进行疏导,可解决热失控起火与爆炸问题,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。


大禹电池对电芯以及模组进行了多重防护,其中电芯之间采用了双层复合材料,能隔离热源,又耐火焰冲击。此外,双层复合材料在每个电芯之间形成间隙,有效解决电芯膨胀对空间的需求,又能隔离热源。同时还对模组防护进行了优化,模组间采用高温绝热复合材料,防护罩设计定向排爆出口,能快速将模组内部高温气火流排出。


如果真的出现热失控起火,电池包的双向换流也能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。为了阻隔火焰,定向排爆与自动灭火技术是最大看点,也是整套大禹电池技术最核心技术。定向排爆通过分流、导流、换流将火源快速引导至灭火通道并安全排出。而自动灭火会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,并通过多点化、均布化、小型化设计,有效减小体积、降低重量,提升降温效果。


在设计之中,长城汽车通过GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》对大禹电池技术进行了多次测试,针刺测试对于811电芯而言那是相当恐怖的,它会加剧电芯起火爆炸程度。不仅如此,为了展现大禹电池技术安全性,长城汽车还对电池包进行加热测试。测试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°C,电池包内气压达到三次高峰,瞬间最高气压约16kPa,通过尾部灭火盒设计将外溢烟雾最高温度控制在100°C以下,避免对周围产生二次伤害。

写在最后:


目前各大主机厂纷纷对自家新能源车电芯封包进行了强化设计,主要目的是在确保高续航情况下,又能为消费者带来更为安全的用车环境,这是每个厂商应有的责任。角师傅获悉,首款搭载大禹电池技术的长城新能源车型沙龙品牌将于2022年亮相,值得期待。


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