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長城解密大禹電池技術(shù) 2022年全面應用/專利免費開放

來源:電動邦 瀏覽次數(shù):3993 發(fā)布日期:2021-09-25

9月24日,長城汽車通過線上的方式為我們解析了大禹電池的特點。根據(jù)規(guī)劃,這款電池將在2022年推出的新能源車型中使用,而首款搭載大禹電池的則是沙龍品牌車型。此外,長城汽車還將對國內(nèi)各大車企免費開放大禹電池的數(shù)十項專利技術(shù)。

長城希望,一款電池能具備高效的充電和扎實的續(xù)航,同時還有靠譜的安全,甚至能永不起火永不爆炸。為此,大禹電池應運而生,從名字上不難看出,這款電池借助了“大禹治水,由堵變梳”的原理,將氣火流快速安全的安全排出電池包外,由此解決爆炸和熱失控起火。

在具體技術(shù)特點上,大禹電池擁有熱源隔斷,雙向換流,熱流分配,定向排爆,高溫絕緣,自動滅火,正壓阻氧,智能冷卻等8大亮點,累計獲得數(shù)十項核心技術(shù)專利。

大禹電池技術(shù)結(jié)構(gòu)演示.JPG

熱源阻斷

大禹電池的電芯之間采用了雙層復合材料隔板,可以有效地防止火焰沖擊并隔熱,還能防止電芯變形。每個電芯模塊的外殼采用了散熱口的高溫絕熱材料作為外殼,殼上均有一排散熱口,抗沖擊和隔熱的同時還能有效地將高溫氣體排出模塊外。

雙向換流和熱流分布

電池包外殼采用了一體成型的制造技術(shù),沒有任何獨立的管道部件,通道內(nèi)還具備雙向換流和熱流分布這兩個功能。電池發(fā)生爆炸后,高溫氣流通過雙向換流功能進行指向性流動,而熱流分布還可以讓高溫氣流在電池包外殼與電芯之間的通道里盡量均勻的分布,防止電池包內(nèi)有高溫聚集,引發(fā)爆炸。

定向排爆、自動滅火、正壓阻氧

定向排爆功能則是在通道內(nèi)分布了多個排爆口,并在出口處配備了不規(guī)則的蜂窩狀結(jié)構(gòu),結(jié)合雙向換流和熱流分布技術(shù),快速引導氣流、火焰流進入滅火通道并及時冷卻降溫和排出,大幅降低電池包內(nèi)的高溫熱量。同時有排爆口還能有效防止外部空氣進入電池包,引發(fā)多次燃燒。

高溫絕緣

大禹電池包內(nèi)所有容易出現(xiàn)高溫高壓的元器件進行了絕緣防護,防止元器件因高l高壓出現(xiàn)燃爆后,對車輛周圍的人或物產(chǎn)生多次傷害。

智能冷卻

為了防止一體化通道出現(xiàn)高溫泄露和爆裂的情況,大禹電池配備了智能冷卻功能,首先該系統(tǒng)采用了單張大冷板與電池包整體集成的設計方案。其次通過BMS和云端的雙重監(jiān)控系統(tǒng),保證電池包內(nèi)能快速開啟冷卻系統(tǒng),防止高溫熱量擴散。并且雙重監(jiān)控系統(tǒng)還將根據(jù)電芯和電池模組的熱失控的溫度狀態(tài),智能調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的開合時間,進而調(diào)整熱氣流的流速和流量,有效地控制溫度。

據(jù)長城汽車表示,大禹電池的安全技術(shù)不僅可以用在811高鎳電池上,未來還可以應用在三元鋰和磷酸鐵鋰等材質(zhì)的電池上。綜上所述,大禹電池的防護技術(shù)能為行業(yè)內(nèi)的電池熱失控問題提供一個新的思路。

據(jù)了解,為了保證大禹電池確實靠譜,長城汽車開展了最嚴苛的測試驗證。測試所用電池采用三元811體系高鎳大容量電芯,并通過連續(xù)觸發(fā)模組中間兩個電芯來驗證大禹電池的可靠性。

測試中,連續(xù)發(fā)生三次多個電芯集聚,從而引發(fā)熱失控,溫度最高達到1037℃,電池包內(nèi)氣壓達到三次高峰,瞬間最高氣壓約16kPa。此時我們看到,電池尾部排氣口有煙霧排出,且溫度在100℃以下,避免了對周圍產(chǎn)生二次傷害。

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除了進行實物驗證以外,長城汽車還通過構(gòu)造了整包級熱失控燃燒模型,實現(xiàn)氣流和火流的多維度擬合仿真。僅用虛擬計算即可對上述安全技術(shù)進行測試和數(shù)據(jù)標定,提高效率的同時節(jié)約成本。

官方表示,長城汽車未來還將針對不同化學體系電芯和不同電池包規(guī)格形成多維度矩陣式安全解決方案,希望讓所有材質(zhì)的電池都能具備優(yōu)秀的安全性可靠性,實現(xiàn)任意位置的單個或多個電芯觸發(fā)熱失控情況下,都能不起火不爆炸。

目前長城汽車正在加速電動化,智能化,網(wǎng)聯(lián)化轉(zhuǎn)型,未來五年累計研發(fā)投入將達到1000億元。而大禹電池就是長城汽車實現(xiàn)目標所邁出的堅實一步。期待著這款電池能夠真正發(fā)揮作用,消除人們對動力電池安全隱患的顧慮。


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