大白話解讀廣汽新能源的彈匣電池技術,這其實是一道數學題
現在新能源汽車電池技術的“火力”是越來越猛了。之前
比亞迪
搞出個刀片電池概念,而昨天——就在昨天,
廣汽新能源
推出了“彈匣電池技術”——我覺得,下一個電池技術應該和“炮彈”有關了。
那麼什麼是彈匣電池技術?通俗理解的話,應該和某寶上賣的這個充電寶差不多——
可以看到裡面有3顆18650三元鋰電池,就算全部都短路起火,燒掉的充其量也就是這個彈匣殼子。這就是廣汽新能源“彈匣電池技術”的精髓所在——這個技術,解決的是三元鋰電池的安全問題。
以前的動力電池組,是將若干電芯規整地排列在一起——例如
特斯拉
的18650電池包,相對於上面的充電寶,特斯拉的18650電池包簡直可以被稱為“彈藥庫”。哪怕是每個封裝單元內,都有近500粒18650電芯。別說整個電池包起火了,單單是一個封裝單元起火,其威力也不是上面的充電寶可以比的。
這樣的封裝方式以現在的眼光看已經落伍了,其隱患在於,哪怕一顆電芯起火,都會導致後果無法控制的連鎖燃燒——這就好比點鞭炮。畢竟以目前的技術是沒法監控電芯內部短路的,只能透過升溫來判斷電芯是否出現熱失控。但問題在於,如果當系統監測到電池包某個區域性出現急劇升溫的時候,往往就意味著“這把火已經停不下來了”。
所以,動力電池的新國標也只是規定,電池熱失控導致發生危險之前5分鐘必須發出預警,而不是5分鐘內不起火——對於這一點,不僅僅是大多數媒體,甚至連廣汽新能源都誤讀了——因為目前沒有任何技術可以保證電池熱失控5分鐘內一定不引發明火。
提前5分鐘發預警,和5分鐘不起火,是兩個概念。更何況從嚴格意義上來說,冒白眼其實也是起火,只不過不是明火。
既然沒有辦法及時監測電池的熱失控,也沒有辦法阻止電芯的鏈式燃燒,那麼咱們就換個辦法,不用鑽牛角尖。
子曾經曰過,別把雞蛋放在一個籃子裡。所以,軍隊打仗的時候,也很忌諱把所有的武器彈藥放在同一個彈藥庫中。
所以,廣汽新能源的辦法就是做算術題,說白了就是將電芯的封裝“細格”化,即計算出最合理的三元鋰電池封裝模式——原來一個封裝單元裡有好幾百顆電芯,而在“彈匣電池”裡,可能只有幾顆電芯了。一句話,廣汽新能源讓電池的封裝單元變得更小了。
廣汽新能源用了更多的籃子來放雞蛋。
以下是廣汽新能源“彈匣電池”的穿刺實驗影片,可以看到,所有的燃燒和升溫都被控制在一個很小的區域性,有燃燒,有白眼,但無明火。
第1次升溫波峰出現在3分14秒,溫度達到686。7℃。
第2次升溫波峰出現在3分20秒,溫度達到666。1℃。
第3次升溫波峰出現在3分32秒,溫度達到683。8℃。
第4次升溫波峰出現在3份34秒,溫度達到687。1℃。
第5次升溫波峰出現在3分39秒,溫度達到682。8℃。
第6次升溫波峰出現在3分42秒,溫度達到682。4℃。
第7次升溫波峰出現在3分47秒,溫度達到674。6℃。
換句話說,電池包在整個針刺過程中一共出現了7次急劇升溫,最高溫度是687。1℃(官方說最高溫度686。7℃,應該是工作人員不小心看岔所致),出現在第4次升溫的波峰,正好處於7個波峰的正中央——那麼,這組資料可以解讀出什麼?
7次升溫代表7次起火燃燒,也就是說,被穿刺的“彈匣”裡,大機率會有7個電芯。而且,“1個彈匣7顆子彈”的組合,應該是廣汽新能源工程師們多次實驗計算之後得出的最優方案,即以目前廣汽新能源電動平臺的熱管理技術水平,只能扛得住最多7個電芯的熱失控和熱擴散。
如果“彈匣”裡裝了是8、9個電芯,一旦發生連鎖熱擴散,那麼就超出廣汽新能源電動平臺熱管理系統的溫降控制能力了。
所以,彈匣電池技術最核心的東西是熱管理系統——只有熱管理系統才能決定“彈匣”裡裝多少“子彈”。
換句話說,廣汽新能源想得很簡單也很有效——既然電芯的熱失控和熱擴散是沒法阻止的,那麼我們能做的,就是想辦法將熱失控和熱擴散限制在一個區域性,如此一來就能阻隔更大範圍內的熱失控……一兩顆電池燒了不要緊,關鍵是別讓車子燒起來——僅此而已。
特別強調一下,以上說法純屬個人猜測,絕非權威解讀。
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