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长城解密大禹电池技术 2022年全面应用/专利免费开放

来源:电动邦 浏览次数:163 发布日期:2021-09-25

9月24日,长城汽车通过线上的方式为我们解析了大禹电池的特点。根据规划,这款电池将在2022年推出的新能源车型中使用,而首款搭载大禹电池的则是沙龙品牌车型。此外,长城汽车还将对国内各大车企免费开放大禹电池的数十项专利技术。

长城希望,一款电池能具备高效的充电和扎实的续航,同时还有靠谱的安全,甚至能永不起火永不爆炸。为此,大禹电池应运而生,从名字上不难看出,这款电池借助了“大禹治水,由堵变梳”的原理,将气火流快速安全的安全排出电池包外,由此解决爆炸和热失控起火。

在具体技术特点上,大禹电池拥有热源隔断,双向换流,热流分配,定向排爆,高温绝缘,自动灭火,正压阻氧,智能冷却等8大亮点,累计获得数十项核心技术专利。

大禹电池技术结构演示.JPG

热源阻断

大禹电池的电芯之间采用了双层复合材料隔板,可以有效地防止火焰冲击并隔热,还能防止电芯变形。每个电芯模块的外壳采用了散热口的高温绝热材料作为外壳,壳上均有一排散热口,抗冲击和隔热的同时还能有效地将高温气体排出模块外。

双向换流和热流分布

电池包外壳采用了一体成型的制造技术,没有任何独立的管道部件,通道内还具备双向换流和热流分布这两个功能。电池发生爆炸后,高温气流通过双向换流功能进行指向性流动,而热流分布还可以让高温气流在电池包外壳与电芯之间的通道里尽量均匀的分布,防止电池包内有高温聚集,引发爆炸。

定向排爆、自动灭火、正压阻氧

定向排爆功能则是在通道内分布了多个排爆口,并在出口处配备了不规则的蜂窝状结构,结合双向换流和热流分布技术,快速引导气流、火焰流进入灭火通道并及时冷却降温和排出,大幅降低电池包内的高温热量。同时有排爆口还能有效防止外部空气进入电池包,引发多次燃烧。

高温绝缘

大禹电池包内所有容易出现高温高压的元器件进行了绝缘防护,防止元器件因高l高压出现燃爆后,对车辆周围的人或物产生多次伤害。

智能冷却

为了防止一体化通道出现高温泄露和爆裂的情况,大禹电池配备了智能冷却功能,首先该系统采用了单张大冷板与电池包整体集成的设计方案。其次通过BMS和云端的双重监控系统,保证电池包内能快速开启冷却系统,防止高温热量扩散。并且双重监控系统还将根据电芯和电池模组的热失控的温度状态,智能调节冷却系统的开合时间,进而调整热气流的流速和流量,有效地控制温度。

据长城汽车表示,大禹电池的安全技术不仅可以用在811高镍电池上,未来还可以应用在三元锂和磷酸铁锂等材质的电池上。综上所述,大禹电池的防护技术能为行业内的电池热失控问题提供一个新的思路。

据了解,为了保证大禹电池确实靠谱,长城汽车开展了最严苛的测试验证。测试所用电池采用三元811体系高镍大容量电芯,并通过连续触发模组中间两个电芯来验证大禹电池的可靠性。

测试中,连续发生三次多个电芯集聚,从而引发热失控,温度最高达到1037℃,电池包内气压达到三次高峰,瞬间最高气压约16kPa。此时我们看到,电池尾部排气口有烟雾排出,且温度在100℃以下,避免了对周围产生二次伤害。

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除了进行实物验证以外,长城汽车还通过构造了整包级热失控燃烧模型,实现气流和火流的多维度拟合仿真。仅用虚拟计算即可对上述安全技术进行测试和数据标定,提高效率的同时节约成本。

官方表示,长城汽车未来还将针对不同化学体系电芯和不同电池包规格形成多维度矩阵式安全解决方案,希望让所有材质的电池都能具备优秀的安全性可靠性,实现任意位置的单个或多个电芯触发热失控情况下,都能不起火不爆炸。

目前长城汽车正在加速电动化,智能化,网联化转型,未来五年累计研发投入将达到1000亿元。而大禹电池就是长城汽车实现目标所迈出的坚实一步。期待着这款电池能够真正发挥作用,消除人们对动力电池安全隐患的顾虑。


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