刀头、炎帝、弹夹三个新型电池究竟有哪些不一样?

随着着电瓶车要求的持续提高,充电电池的安全性也越发变成我们所关心的难题,前些年的着火爆炸事故让许多顾客对电瓶车仍然维持着犹豫心态,如何解决充电电池的安全难题,给顾客产生选购新能源汽车的自信心和确保,也成为现阶段大力推广新能源开发技术的汽车生产厂家的关键技术产品研发方位。就这一两年,比亚迪汽车、广州丰田埃安及其长城汽车哈弗都推行了自主研发的充电电池安全生产技术,分别是弹夹充电电池、刀头充电电池和炎帝充电电池,那麼她们三家有哪些差异呢?大家文中来剖析一下。

最先大家简易回望一下三家新型电池的扎针试验結果:

一、炎帝充电电池

根据检测规范:GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,长城汽车哈弗选用NCM811充电电池开展检测。根据电加热方法开展热无法控制开启,选用2个锂电芯持续开启的检测方法,开启部位挑选了摸组的正中间锂电芯。检测中持续产生3次好几个锂电芯产生热无法控制,溫度最大做到1037℃,电池包内标准气压做到三次高峰期,一瞬间最大标准气压约16kPa,根据自动灭火系统抑止,电池包外流浓烟最高温度小于100℃,防止对周边造成二次伤害。

二、弹夹充电电池

广州丰田埃安的弹夹充电电池选用GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》对蓄电池开展扎针试验,试验結果如下所示。

三、刀头充电电池

比亚迪汽车刀头充电电池使用的是《电动汽车用动力蓄电池安全要求》2015年版(老国家标准)开展检测,老国家标准的检测的对象为锂电芯自身,弹夹充电电池和炎帝充电电池这两个充电电池则是电池包整包。刀头充电电池锂电芯在缝衣针捅穿充电电池后,电池电压降低,穿刺术部位沒有火苗、浓烟或锂电池电解液喷出来,充电电池外壳都没有发生发胀,充电电池机壳外表温度30℃-60℃。压挤检测中,刀头充电电池在形变做到30%而且置放一小时的流程都没有产生着火、发生爆炸状况。

在2个三元锂电池的穿刺术试验中,炎帝充电电池使用的是NCM811充电电池,弹夹充电电池使用的充电电池镍成分未说明,从热无法控制溫度和锂电芯总数上看来,炎帝充电电池实验室应对的困难更高。特别注意的是,选用老国家标准的比亚迪汽车刀头充电电池的困难显然是最高的,但其主要表现较为出色。

由于这三个全是生产厂家自己做的试验,因此它们的试验标准和环境各有不同,大家也是从新型电池来对照一下三家充电电池的安全吧。最先从电池包内的锂电芯材料来剖析,这三家除开比亚迪汽车的刀头充电电池外,此外两个的新型电池全是能够 兼容各种各样不一样的锂电芯材料的。尽管刀头充电电池选用磷酸铁锂电池,可是他的比能量比较之下并不逊色于其他俩家,在批量生产车的续航力上看也较为相仿。

锂电芯安全性吗?

假如光从电池正极材料考虑,磷酸铁锂电池充电电池和三元锂电池的安全系数是高下立判的,磷酸铁锂电池充电电池热无法控制溫度大多数在500℃之上,三元锂电池则小于300℃,一些高镍占比的三元锂电池热无法控制溫度乃至小于200℃,换句话说,当锂电芯內部溫度超过200℃的情况下,三元锂电池的便会逐渐有失灵的隐患了,这个是一个没法更改的真理的客观性。

一样选用穿刺术试验,磷酸铁锂电池和三元锂电池各自的反映不一样。

但不能否认的是,磷酸铁锂电池蓄电池比能量相对比较低,假如不做尤其的设计方案,那麼总体充电电池续航力会得到非常大的危害。因此在这里三个新型电池中,比亚迪汽车是运用了非常的封裝设计方案,使选用了磷酸铁锂电池锂电芯的刀头充电电池仍然有较高的整包充电电池比能量。

遗憾不管锂电芯怎样布局,磷酸铁锂电池的本身的比能量限制自身就非常低,这也就致使了比亚迪汽车假如一直选用刀头充电电池,那麼他的整车续航力将无法有非常大的开创性提高。

那麼大家再看一下能够 选用比能量更好的三元锂电池的炎帝充电电池和弹夹充电电池。弹夹充电电池和炎帝充电电池是能够 兼容更高效率能量相对密度的三元锂电池的,可是针对三元锂电池的多变性,她们各自干了安全防范措施。

由于热失灵的根源取决于锂电芯,假如能从根源防止锂电芯发生热无法控制是较好的。因而,弹夹充电电池在锂电芯正级应用了纳米覆盖及夹杂技术性,在保障高镍正级活力的与此同时,进一步增强了锂电芯的耐热性,并在锂电池电解液中提高了两类最新型的添加物,可以各自完成膈膜自修补、减少热无法控制反映产热的作用。广州丰田埃安称,这种前沿技术的运用使锂电池的耐高温溫度提高了30%,提升了锂电芯抵挡热失灵的工作能力。

现阶段大家沒有实际查到炎帝充电电池使用了什么技术性减少锂电芯热无法控制风险性,从现在已发布的信息中我们可以认识到炎帝充电电池的锂电芯关键来源于赣锋锂业和自己的蜂巢能源。从研究效果看来,在操纵热扩散系数层面,炎帝充电电池做得或是十分非常好。

但是,动力锂电池的安全系数具体表现在系统软件热安全性、机械设备安全性、用电安全及其功能安全,而不止是锂电芯的安全性。锂电芯安全性是电池包安全性的一部分,要完成装货后的安全性,大家也要看一下,当锂电芯难以避免发生热无法控制后,全部新型电池针对锂电芯的防护做得怎样。

第一步:阻隔热无法控制

弹夹充电电池在锂电芯中间使用了网状结构纳米技术孔保温材料,当某一个三元锂电芯热失灵的情况下,减少造成 至邻近锂电芯热失灵的风险性。

根据下面能够 看得出,热无法控制充电电池周边的充电电池表面的溫度仅为热无法控制充电电池的约三分之一的溫度。可是图上并沒有说明热无法控制充电电池的最高值溫度多少钱,起火也不太好分辨邻近充电电池的表面的三分之一的溫度是不是为安全性溫度,终究针对三元锂电池而言做到热失灵的溫度不上30零摄氏度,而三元锂电池热无法控制溫度可以达到100零摄氏度多。(难道说这个是弹夹充电电池现阶段不起作用NCM811的首要缘故?)

炎帝充电电池在全部锂电芯中间选用最新研发的两层复合材质,既能防护热原,又耐火苗冲击性,合理解决了传统式纳米纤维不抗冲击的困扰。与此同时融合不一样有机化学管理体系锂电芯循环系统澎涨特点不一样,设计方案两层复合材质,既可高效处理锂电芯澎涨对区域的要求,又能防护热原。

与此同时在摸组层面,每一个摸组间都选用高溫隔热复合材质,可防止火苗冲击性和长期传导热。保护罩设计方案定项排爆出入口,能迅速将摸组內部高溫气火流排出来,防止摸组內部发生热扩散和集聚。

刀头充电电池由于特别的长条形设计方案的缘故,因此他会比小块充电电池的短路故障控制回路更长,表层排热总面积更高,能够 减少超温造成 热失灵的风险性,与此同时刀头充电电池在电极材料的一侧设定了防爆阀,能够 快速将超高压高温分散化出来。

在锂电芯与锂电芯中间现阶段暂时没有寻找关键用于阻隔热无法控制后发热量危害周边锂电芯的主要技术性。

第二步:带去高溫汽体

在阻隔发生热失灵的锂电芯的热能传递到邻近锂电芯的与此同时,好的安全性设计方案还必须在这个时候将造成的超高压高温快速带去,防止发热量集聚。在这里一点上,弹夹充电电池、炎帝充电电池和刀头充电电池均采取了不一样的对策。

最先而言一下弹夹充电电池,弹夹充电电池在电池包的内部结构制定了传热途径,高溫能够 根据传热途径开展消防疏散(当电池包内负担过大的情况下减压阀会均衡电池包的工作压力)。与此同时发热量会在电池包内开展流动性并减温,相互配合大规模的全迎合水冷散热系统软件立即将温控到安全性范畴。

而炎帝充电电池在锂电芯发生高溫无法控制时,关键选用疏通的形式将超高压高温带去,具有治燃治爆的实际效果。

实际点来讲便是炎帝充电电池根据带槽的挡板,将热无法控制所造成的高溫汽体立即排到这种挡板的孔眼上边。随后再根据摸组与电池包两者之间的间隙,将热能根据从这种安全通道开展消防疏散,并根据设计方案好的特殊路线疏通出来。

与此同时为了更好地防止排出来汽体溫度过高导致充电电池外界二次伤害,炎帝充电电池使用了一个单边的排气管救火阀,将流出汽体的温控在10零摄氏度下列。由于油路板是单边设计方案,这也就很好地阻隔了空气中的O2根据闸阀进到电池包內部导致二次点燃。

与此同时炎帝充电电池使用了一张的极大总面积的制冷板与壳体集成化,这方面板与弹夹充电电池一样,一样是使用与壳体集成化的设计方案。

在并没有风险的情况下它对蓄电池开展热管理方法功效,当操作系统辨识到锂电芯已开启热无法控制,则会迅速打开制冷系统抑止热扩散系数,并依据锂电芯和摸组的热无法控制溫度情况,融合早期点燃实体模型拟真数据信息,智能化调整制冷系统的启闭時间、流动速度及总流量,在不一样热无法控制标准下选用最有效的制冷对策,这让气火流在消防疏散的历程里能大幅度降低其本身溫度。

长城汽车哈弗曹永强表明,“联接路轨和接口总数多,非常容易造成 裂开或连接头欠佳,进而致使全部制冷系统无效。”

选用单张开冷轧钢板与壳体集成化方案设计,能有效的防止管道因高溫泄露和崩裂难题,而且可依据锂电芯和摸组热无法控制溫度情况,智能化调整制冷系统的启闭時间、流动速度、总流量等,完成不一样热无法控制标准下、高效率制冷对策。

刀头充电电池尽管是使用更可靠的磷酸铁锂电池充电电池,可是在热失灵的及时解决这方面也是做得十分及时。从下面能够 看得出,在锂电芯防爆阀邻居便是电池包的放气安全通道,这针对热能的排出来而言高效率是十分高的。

与此同时从官方网站数据信息上还可以见到,针对刀头充电电池而言,单独充电电池热无法控制后致使的热扩散系数基本上不可能产生。

在制冷系统层面刀头充电电池仍然或是一块大规模的水冷散热制冷板原材料。这是由于磷酸铁锂电池充电电池自身的超低温特性较弱,因此这方面制冷板在冬天的过程中起着十分关键的隔热保温功效。刀头充电电池选用竖向布局,侧边窄小,而制冷板的立即制冷面为该超窄,但刀头充电电池使用了传热设计方案,这针对磷酸铁锂电池充电电池而言是非常的。

汇总:

大家都了解,充电电池安全性问题的首要因素是来自于热无法控制,当充电电池产生热无法控制时,会造成 电池温度的快速上升,当环境温度过高,很有可能会出现起火、发生爆炸等安全事故。而热失灵的由来有很多,在其中包含1、撞击、压挤;2、过度充电、亏电、短路故障;3、锂电芯一致性差这些。因此虽然前文我所指的信息全是充电电池十分关键的安全性技术领域,可是与此同时呢?也有充电电池的BMS,充电电池锂电芯的品质,电池包外壳的耐冲击工作能力这些,充电电池安全生产技术是个十分繁杂的类别,大家能得到的信息较为比较有限,仅从之上已经知道的标准中的简易比照中,我认为实际上 这三个新型电池在现在而言全是中国非常先进的了。可是要是从传统一点的方面而言,磷酸铁锂电池蓄电池的应用很有可能针对顾客而言更能接纳,我这里所指的不仅仅是海马汽车的刀头充电电池,与此同时也涉及了应用磷酸铁锂电池锂电芯的弹夹充电电池和今年即将发售的炎帝充电电池。

2021-10-07

2021-10-07