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对标比亚迪刀片电池,广汽埃安磷酸铁锂

来源:比亚迪 时间:2022/11/5

由于三元锂电池的能量密度天生要比磷酸铁锂高,因此在极为注重续航里程的电动汽车上,三元锂电池逐渐成为了主流。但时不时见诸新闻的电池自燃事件,也让消费者对三元锂电池的安全性开始存疑。

为了解决三元锂电池的电池安全问题,广汽埃安研发了“弹匣电池”。相比于传统三元锂电池,采用特殊封装形式的“弹匣电池”在针刺后,能够有效将电池热失控控制在电芯模块内,而其它模组完好如初,大大提升了三元锂电池的电池安全性。

由于“弹匣电池”解决了能量密度和电池安全的兼容性问题,因此广汽埃安旗下的产品也受到的市场欢迎。乘联会数据显示,广汽埃安4月份销量达到辆,同比增长高达.3%,成为了销量最高的传统车企纯电动品牌。

不过,相比磷酸铁锂,三元锂电池的价格也一直居高不下,再加上“弹匣电池”封装形式的复杂性,导致搭载了三元锂电池版“弹匣电池”的车型售价不是特别“亲民”。而为了解决这一问题,广汽埃安再次研发了基于磷酸铁锂电池打造的“弹匣电池”,并经过了严苛针刺试验。

未来,磷酸铁锂版“弹匣电池”也将逐步搭载在广汽埃安在售和未来销售的新车上,让消费者能够以更低的购车价格享受到更安全的电动车。

动力电池为何容易自燃?

其实无论是磷酸铁锂还是三元锂电池,在一定条件下都会起火自燃,而三元锂电池之所以更容易自燃,主要还是因为其物理特性。

三元锂电池的自燃温度为℃,磷酸锂电池的自燃温度为-℃,三元锂电池的自燃温度明显更低。所以如果因为出现撞击或者是其他意外情况导致电池组温度升高,那么三元锂电池会比磷酸锂电池更快自燃。

另外,三元锂材料的化学反应更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。

而无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,他们的组装形式大致类似——先将电芯封装成模组,然后再将一块块的模组安装在电池包外壳中。而在电芯挑选和电池出厂检查中,电芯一致性是最为重要的质量项目,因为它关乎着电池包是否会自燃。

电芯参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致,如果电池包中有一个或者若干个电芯不一致,在于其他电芯串并在一起后,很出现很多问题。

首先是内阻增大,不同的内阻,流过相同的电流,内阻大的电芯发热量相对比较多,进而导致该电芯温度过高,内阻又会进一步升高。内阻和温升,形成一对负反馈,使高内阻电芯加速劣化。

个别不一致电芯的加速劣化会影响整个电池包的性能,因为在电池充放电IC逻辑中,当电池包一个电芯充满后,整个电池包就是停止充电,因此,整个电池组的能力由最差的那颗电芯的容量决定。

而当电池包受到碰撞、针刺时,电池包中就容易有电芯因遭到挤压,甚至漏液,进而出现短路这种极端的不一致情况,受损电芯周围热量因此会迅速升高,发生热失控,也就是冒烟或自燃,进而蔓延至整个模组和电池包。

因此,除了研发最新的电池技术(如固态电池)外,对现有主流的磷酸铁锂和三元锂电池进行电池安全领域的技术突破,成为了众多车企和电池生产企业的重要工作。

不冒烟、不起火电池才是好电池

此前,为了验证“弹匣电池”的安全性,中国汽车技术研究中心有限公司首席专家、国家电池安全标准起草人之一刘仕强博士带领团队,对搭载了弹匣电池系统安全技术的三元锂电池整包进行了针刺热扩散试验,实现了三元锂电池安全性的历史性突破。

而在本次试验中,广汽埃安再次对采用磷酸铁锂(普通电池)整包和磷酸铁锂(弹匣电池)整包进行对比测试。试验条件同样选择了国标最严苛的试验条件,即在8mm最粗钢针直径和%SOC电量的条件下,进行针刺试验。

试验结果显示,磷酸铁锂(普通电池)整包在钢针刺入电芯触发热失控后,出现了电压下降、温度上升现象,最高温度为.4℃,且出现冒烟现象,持续16分钟;而磷酸铁锂(弹匣电池)整包被刺后,最高温度仅为51.1℃,静止48小时后,单体电压降至0V,温度降为室温,且无冒烟、无起火和爆炸现象,电池包状态稳定。打开电池系统外壳,其内部结构完好。

从试验结果来看,搭载弹匣电池系统安全技术的磷酸铁锂整包针刺相对普通整包,不冒烟且温度仅为51.1℃,是目前针刺热失控实验中表现最优的动力电池之一。

之所以在研发了三元锂电池版的弹匣电池后,广汽埃安再次“怼”上了磷酸铁锂版弹匣电池,最主要的原因还是在于,两种不同类型的电池拥有不同的物理特性,能够满足不同消费群体的用车需求。

就比如说,三元锂在同等续航(km)情况下,电池整包的重量能比其它磷酸铁锂电池减重超过-kg,相当于1.5-2个成年人的体重。整车的轻量化,能够让车辆的操控性能和加速性能得到明显提升,适合追求驾控性能和超长续航的客户。

其次,三元锂电池在低温环境下的续航能力比磷酸铁锂电池高约10%,在冬季会实现更长的续航表现。而磷酸铁锂则具有+次的超高循环寿命,是其他三元锂电池的两倍,同时成本更低,适合有高频次充电需求的客户。

因而,磷酸铁锂电池、三元锂电池两种技术路线能满足用户不同的出行需求。但传统的电池技术依然没能够解决电池安全的问题,即便磷酸铁锂电池的热稳定性更好,有更好的安全表现,也不能完全阻止电池自燃的发生。而弹匣电池的出现,解决了困扰了消费者很久的三元锂和磷酸铁锂电池的电池安全问题。

弹匣电池系统安全技术拥有超高耐热稳定的电芯、超强隔热的电池安全舱、极速降温的速冷系统、全时管控的第五代电池管理系统等四大核心技术,可从电芯本身安全提升、被动安全强化、主动安全防控三大方面提升电池的系统安全性能。

弹匣电池是目前行业唯一能同时兼顾三元锂和磷酸铁锂两大技术路线电池安全的技术,能够让消费者在不用担心电池安全的情况下,按照自身用车需求选择更为适合的电池类型,实现电动车的“选择自由”。

从三元锂电池到磷酸铁锂电池,广汽埃安针对两种类型动力电池先后研发的“弹匣电池”,在解决了电池安全问题的同时,也让消费者能够真正做到实现“电动车自由”。随着价格低廉的磷酸铁锂版弹匣电池逐步上车,广汽埃安的销量或许也将迎来一波全新的增长趋势。

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