文/都安
新能源汽车全身上下最贵的是它的电池,而说到电池我们不得不想到宁德时代、比亚迪刀片电池、广汽埃安弹匣电池,而今天要说的都不是这些,它是长城去年推出的大禹电池。它的名字就很特别,没错和你脑海中想的一样就是大禹治水的大禹,它的原理据说与大禹治水有着异曲同工之妙,治火与治水截然不同,但是同样的是解决一个问题堵不如疏,用的是疏导热失控的方法,具体这款电池是怎样的呢?且看下文。
背景
2021年9月24日,长城发布了关于电池研发的新成果——大禹电池技术。大禹电池的发布,不仅会影响长城汽车的未来更是一定程度上会影响整个汽车行业。相信大家如果对新能源汽车或者电池有一点了解的都知道,安全问题一直是电池的一个痛点,不管这款电池的续航或者什么数据标的再高,只要一起火就全完了。
而长城电池在注意到这一点以后就开始研发大禹电池,将继续推动自家新能源车市场发展。他们在2025年战略提到,长城汽车2025年产品销量规划是400万辆,其中80%为新能源车。2023年,长城汽车将实现年产销280万辆,其中欧拉品牌实现新能源细分市场第一,全球销量超过100万台。
堵不如疏
大禹电池技术一方面是改进了机械结构,另一方面更重要的是变更了让电池不起火的研发思路,从传统电池的隔热创新为“变堵为疏”,就是将容易引发事故的“气火”当作洪水处理,以前是使用堵塞压制的方法,现在则借鉴了大禹治水的“疏导”方法,将容易发生事故的“气火”按照设计通道安全疏导出电池包外,彻底解决热失控起火和爆炸问题。
疏导方法大致是“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”等八个技术方案 ,最终实现“任意位置电芯、单个或多个电芯”触发热失控的情况下整包不起火、不爆炸。
八大核心技术
1.电芯隔断:电芯间采用双层复合材料,模组间采用高温绝热复合材料,既能隔离热源,又耐火焰冲击,还可有效解决电芯受热膨胀对空间的需求。
2.?双向换流;热失控过程中会产生大量高温、高压气火流,通过先进的流道设计,有效控制热源按预定轨迹流动,减少对相邻模组的热冲击,避免再次引燃。
3.?热流分配;通过搭建燃烧模型、热力学与流体力学拟合仿真、冲击强度和压力计算等虚拟技术应用,可实现气火流在不同结构通道内的均匀分布,避免气火流集中引发的危害。
定向排爆;通过分流、导流、换流将火源快速引导至灭火通道并安全排出,消除了热量集中,消除隐患。
5.自动灭火;如果已经起火,在定向排爆出口设置多层不对称蜂窝状结构,实现火焰快速抑制和冷却,解决火患。
6.正压阻氧;根据蜂窝孔径及单位气体质量流量,保持包内压力始终高于包外,避免因氧气进入导致二次燃烧。
7.高温绝缘;为消除热失控过程中的高温对铜排线束造成绝缘损伤,防止高压起弧损伤金属箱体,对高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护设计。
8.智能冷却;当电池管理系统识别到电芯已触发热失控,整车快速开启冷却系统,抑制热扩散,未雨绸缪。
质量检验
既然声称了永远不会起火永远不会爆炸,那么也要接受行业公认最严苛的检测。1.测试的是三元811高镍大容量电芯;相比铁锂电池和中镍电池,811高镍电池是目前已知的反应最剧烈的电芯。2.增加额外热源的加热方式,相比针刺方式,加热产生的大量热源引发后果更为严重。3.测试中,快速引燃了多个电芯,连续引发热失控的状况,这比单个电芯的引燃更危险。4,测试引燃选择了中间电芯,更容易向周边扩散,引发更大的危险。即使是这么严格地测试,“大禹电池”依旧通过了考验,得到了行业的认可
写在最后
“大禹电池”是自主研发的技术的底气,而当时发布会宣布大禹电池的数十项专利,会免费开放给同行,是长城的格局体现,不仅自己好更是想要推动整个行业的发展。由此可见,国产汽车行业的崛起已是正在进行时。
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