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長城汽車大禹電池 永不起火 永不爆炸 如何做到?

目前,電動車對於消費者的五大焦慮(購車成本、續航里程、充電時間、熱失控安全、殘值問題)正逐步得到緩解,但安全問題仍然是影響使用者購車選擇的關鍵因素,電芯仍面臨內部缺陷、一致性差異、濫用等挑戰,無法做到絕對“零熱失控”。

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長城汽車大禹電池,喊出”永不起火、永不爆炸”,著實說到了新能源車使用者痛點上。大禹電池背後有怎樣的技術支撐?技術上有何獨到之處?長城汽車近日在北京舉辦了大禹電池技術揭秘媒體品鑑會,為大家答疑解惑。

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在此背景下,為解決電池熱失控安全問題,長城汽車成功研發出大禹電池技術,佈局數十項核心技術專利,主要覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領域,實現在電池正常生命週期內

永不起火、永不爆炸

最重要是做好電芯隔斷和模組防護

大禹電池技術主要設計理念為“變堵為疏”,將氣火流按照設計通道安全疏匯出電池包外,該技術可解決熱失控起火和爆炸問題。

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大禹電池採用

“控+導=通”

的技術原理,控是電芯熱阻隔、模組級阻隔、絕熱材料對比,導為滅火盒阻火設計和PACK定向排爆,最終透過定向排爆流場、溫度場、阻火盒、傳導傳熱四個方面實現排爆、降溫、導熱,最終實現”變堵為疏“。

這裡面,最重要的場景就是電芯隔斷和模組防護。

大禹電池電芯間採用全新開發的雙層複合材料,既能隔離熱源,又耐火焰衝擊,有效解決了傳統氣凝膠不耐衝擊的痛點。同時結合不同化學體系電芯迴圈膨脹特性不同,設計雙層複合材料,既可有效解決電芯膨脹對空間的需求,又能隔離熱源。

電池模組間採用高溫絕熱複合材料,可阻止火焰衝擊和長時間傳熱傳導。防護罩設計定向排爆出口,能快速將模組內部高溫氣火流排出,避免模組內部熱蔓延。

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挑戰最嚴苛熱失控測試

大禹電池依據GB 38031-2020 《電動汽車用動力蓄電池安全要求》選取行業公認最具挑戰的三元811體系高鎳大容量電芯進行熱失控測試。

對於三元811體系電芯而言,雖然針刺和加熱劇烈程度相當,但加熱產生的大量熱源要比針刺嚴苛的多,所以測試採用加熱觸發。

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測試中連續發生3次多個電芯集聚觸發熱失控,溫度最高達到1037℃,電池包內氣壓達到三次高峰,瞬間最高氣壓約16kPa,透過滅火系統抑制電池包外溢煙霧最高溫度低於100℃,避免對周圍產生二次傷害。

能夠做到這一點,在電池包熱失控過程中,基本不會對乘員造成傷害。

”大禹電池”核心技術優勢在於可實現“電芯化學體系全覆蓋”,“任意位置電芯”,“單個或多個電芯”觸發熱失控的情況下整包不起火、不爆炸。根據不同車型專案需求,研發團隊針對中鎳、高鎳、無鈷、鐵鋰等多種化學體系電池均在開展大禹電池技術多元化應用。

“大禹電池”開創性構建了整包級熱失控燃燒模型,實現氣流和火流多維度擬合模擬,填補了行業空白,實現無實包條件下全數字化熱失控虛擬模擬。

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前面介紹的電芯隔斷和模組防護,“大禹電池”在設計上更是細緻到8項全新設計理念——“熱源隔斷、雙向換流、熱流分配、定向排爆、高溫絕緣、自動滅火、正壓阻氧、智慧冷卻”,佈局數十項核心技術專利,主要覆蓋熱源抑制、隔離、冷卻、排出等領域。

據廠方人員介紹,大禹電池技術將於2022年開啟對長城旗下新能源系列車型的全面應用,而沙龍品牌第一款車型將成為大禹電池技術的首位“獲益者“。