廣汽埃安進行針刺試驗 車企正著力提升動力電池安全性

廣汽埃安進行針刺試驗 車企正著力提升動力電池安全性
2021年03月11日 10:05 每日經濟新聞

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  原標題:比亞迪之后廣汽埃安也進行了針刺試驗 車企正著力提升動力電池安全性 

  每經記者 孫磊 每經編輯 裴健如

  繼比亞迪、寧德時代之后,又有一家企業對動力電池進行了針刺試驗。

  3月10日,廣汽埃安發布了彈匣電池系統安全技術,并對搭載了彈匣電池系統安全技術的三元鋰電池整包進行了針刺熱擴散試驗。試驗結果顯示,彈匣電池整包在試驗過程中熱事故信號發出5分鐘后,僅出現短暫冒煙(1分鐘),無起火和爆炸現象。靜置48小時后,電壓降至0V,溫度恢復至室溫。

  據了解,動力電池針刺試驗被稱為電池試驗界的“珠穆朗瑪峰”。新國標GB30381-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中明確,針刺觸發熱失控的試驗方法為,將動力電池樣品充電至90%SOC(電池的荷電狀態)以上,采用直徑為3~8mm的鋼針,以0.1~10mm/s的速度垂直于電池極片的方向貫穿樣品,在針刺點附近布置溫度傳感器。

  樣品發生熱失控的判定條件為,監測點的溫升速率dT/dt≥1℃/s,并持續3s以上同時電壓降超過初始電壓的25%,或者是監測點溫度達到制造商規定的最高溫度。

  當鋼針穿透電池后,工程師通過各項指標觀察電池1小時,如果所測電池沒有發生起火或爆炸則符合試驗的要求。

  但值得注意的是,與磷酸鐵鋰電池相比,通過針刺試驗并非三元鋰電池的強項。一位來自小鵬汽車的汽車集成工程師曾公開表示,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在結構上的差異,導致了它們的稟賦不同,三元鋰電池在安全性方面的表現不如磷酸鐵鋰電池是不爭的事實。

  對于彈匣電池電池包針刺不起火試驗,廣汽埃安相關負責人告訴《每日經濟新聞》記者,針刺后只有被刺電芯模塊熱失控,而沒有蔓延到其他電芯。

  廣汽埃安方面稱,彈匣電池采用類似安全艙的設計,電芯在熱失控后可有效阻隔和蔓延。同時,當電池檢測系統偵測到電芯電壓或溫度等出現異常時,則會自動啟動電池速冷降溫系統為電池降溫。

  杭州捷能科技有限公司創始人夏軍曾公開表示,動力電池系統安全防護設計的主要方法包括阻止能量的不可控釋放(預防危害發生)、阻斷能量不可控釋放的路徑(阻止危害發生后的蔓延)以及降低能量不可控釋放的破壞(降低危害所造成的損害)。

  同時,業內人士告訴記者,多數自燃事故的原因就在于,電池內部化學反應的產熱速率遠高于散熱速率,大量熱量在電池內部積累導致電池溫度急速上升,最終引起電池起火或爆炸。而如有系統為電池降溫以及阻隔熱失控電芯蔓延,電池起火或爆炸概率會大大降低。

  值得一提的是,寧德時代董事長曾毓群在2020世界新能源汽車大會上透露:“寧德時代也已開發出‘不起火只冒煙’的電池。即便一個電芯起火,整個電池包只冒煙,這是直接解決痛點的方案?!睂幍聲r代方面稱,這種電池應用了寧德時代最新研發的NP技術,可以確保電池包不燃燒。

  對于從系統層面提升電池包的安全性能,廣汽埃安方面認為,電芯安全解決的是電池本質安全,而電池包安全是以系統思維解決從電芯、模組到系統的全方位安全,相比電芯安全更為重要。

  寧德時代方面也曾表示,電池的安全貫穿在電池的整個使用過程中,是一項系統工程,包括電池的單體設計、系統集成、動態監控和系統防護等。

  事實上,車企也在積極通過一些技術途徑來提升動力電池使用過程中的安全性。如,寶馬X1 PHEV就通過在主導傳熱的路徑上加隔熱材料,對熱蔓延進行阻隔,形成“防火墻”的效果;合眾U則通過電池恒溫系統來保證電池安全。

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責任編輯:張亞楠

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