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网易汽车3月17日报道,经过几年的快速发展,用户对新能源汽车的接受度逐渐提高。随着600多公里车型上市,新能源车主的里程和充电焦虑得到了极大缓解。但是电动车时不时自燃的消息让大家还是很担心电池安全。事实上,新能源汽车公司和电池公司正在不断提高技术研发能力,推出更安全的电池。
比亚迪的刀片电池,威来的只冒烟不着火的电池,还有前几天广汽的杂志电池,虽然电池系统和保护结构有些区别,但是从实验结果来看,这些电池已经能够为电动车的安全性提升保驾护航了。
最近蓝兔FREE(参数图)通过了中国汽车中心动力电池安全测试,甚至不冒烟不着火不爆炸。
这也使得蓝兔FREE成为中国首个获得“无烟”效果的三元锂电池。
根据计划,这款电池组将在纯电动版的蓝兔FREE中推出,并将于今年第三季度推出并交付。
为什么蓝兔FREE的“三无”电池能取得如此优异的成绩?
三元锂电池组热失控试验
我们先来看看测试场景。测试公告称,在中国汽车研究院按照新国标要求进行的热扩散测试中,蓝兔FREE采用的电池组在100% SoC和正常工作温度下开始测试,并通过加热装置将电池组中随机选取的一个电池单元加热至300,直至出现热失控。
测试触发热失控五分钟后,蓝兔自由的电池组系统没有显示烟雾,火灾或爆炸。
测试过程中,电池最高温度达到300左右,10分钟后降至50。
经过测试,整个电池组外壳完整。外壳拆开后,只有试验电池受损,周边电池不受影响。即使经过测试,电池组保持静置50天,仍然保持着不冒烟、不着火、不爆炸的三不状态。
事实上,对于实力强大的企业来说,三元电池避免火灾和爆炸并不难。要克服“无烟”的问题,需要付出一些努力。东风蓝兔是怎么做到的?
懂电池安全的都知道动力电池热失控主要和三个因素有关:机械滥用、热滥用、电滥用。细分的话,电池火灾的危险因素是电池材料不良、动力电池系统装配缺陷、使用中过充过放、机械外力碰撞、BMS监测不到位。
事实上,要防止动力电池的热失控,需要从以上三个方面入手。
蓝兔汽车新能源技术总监黄敏告诉网易汽车,蓝兔FREE采用高安全性的电池组方案,从电池化学体系和结构、电池组结构、热防护、安全警示等方面考虑,确保动力电池在整个生命周期内的安全性能。
在技术层面上,蓝兔主要取得了三点成绩。第一面立体绝缘墙,采用BMS电池安全监测预警模型和高安全性电池组方案。
三维保温墙是最关键的
立体保温墙体技术的技术原理也很简单。电池组采用超高分子绝缘和阻燃材料,每个电池单体单独全方位三维包裹。确保电池之间形成有效的隔热和阻燃保护层。
为了实现这一技术,蓝兔克服了三维绝缘层中间隙填充不足、气泡填充等技术难题,采用独特的模块开启方案,最终实现了成千上万节电池之间的均匀填充。
即使某个电池单元失控,三维隔热壁也能保证电池单元释放的能量最小化,从而避免扩散到周围的其他电池
浩图电池组在原有温度电压预警的基础上,构建了精准的电池安全监控预警大数据模型,配合温度检测器和液冷系统跟踪每一辆车,每一个
一块电池不同场景的使用数据。最终,通过云端大数据库与监测数据的对比,对电池进行诊断、预警和寿命监测等,当系统发现电池监测数据出现异常时,通过云端APP推送及车辆的预警系统,对用户提前预警。
高安全电池PACK方案
而在机械层面的被动安全防护上,岚图定制化开发了车身防护、高强框架、压力传递、形变吸能和电池双保险共五大电池安全结构设计。
以岚图FREE为例,其B柱采用了1500Mpa超高强度钢材。在车门门槛位置,用了双层结构的1500MPa超高强度热成型钢。前后车门内部,还有行业最高等级的2000MPa热成型钢制成车门防撞梁。
在高强度车身的内部,岚图FRE电池包外壳采用高强铝合金框架、带多条加强筋的特殊设计,让整个电池包结构更强、更耐撞击。在岚图的安全测试中,电池包可以抵御高达20吨力的挤压而不发生安全事件。
即便遭受过于猛烈的撞击,岚图还对电池包预设了形变吸能空间,留有超过30mm的形变空间,在电池包受撞击变形时,保护其中电芯免遭损伤。
此外,岚图还为圆柱电芯的双极均设置有防爆阀,当撞击侵入电池包造成高压回路短路时,电池双极双保险打开,确保电池不起火、不爆炸。
测试显示,岚图FREE在C-NCAP整车侧面撞击测试中,以欧洲标准的斜侧75°角、32km/h进行柱碰实验,横梁仅发生小程度溃缩,电池模组也没有受到丝毫挤压变形。
此外,针对很多非国标涉及的测试项目,比如用户在真实使用场景中,电池系统可能同时承受多重应力的叠加作用等。
岚图选择了增加数十项超国标的严苛叠加测试组,以检验电池系统的真正实力。
海水浸泡试验
挤压试验
国际上电动汽车电池安全测试标准共计20余项,岚图汽车在此基础上增加超60项,模拟用户极端用车场景,通过火烧、挤压、温度冲击、振动冲击、底部球击、冷却液泄露等远超国标的电池安全严苛测试,打造电池包全场景安全。
从试验结果来看,即便使用了NCA811圆柱电池,岚图FREE的动力电池包经受了热失控的测试,不冒烟、不起火、不爆炸,足以证明岚图汽车在电池安全领域的研发能力。
而在用户关心的成本问题上黄敏表示,通过下箱体的轻量化技术,岚图在重量和能量密度上做到了维持不变。虽然采用了三维隔热墙技术,但在整个电池包系统层面采取轻量化措施,并尝试了国内外十余种先进的隔热阻燃材料,最终选择了成本最不敏感的,同时效果也达到了现在最优水平的方案。
有了电池安全的保护,也让我们对今年第三季度即将上市交付的岚图FREE的表现充满期待。