安全是迈向高端的第一步 岚图电池安全技术解读

用车话题原创

王啸辰

副主编

2021-03-18

近日,岚图汽车举办了三元锂离子电池安全技术分享会,首次向公众展示了岚图FREE(纯电版)的电池包、车体结构以及电气系统的安全技术和安全测试信息。

导语

作为自主品牌的龙头企业之一,东风汽车集团在2020年正式公布了旗下新能源高端品牌岚图。其中,岚图品牌旗下首款量产车型——岚图FREE,即将于2021年第三季度正式交付。随着推出时间的临近,岚图FREE的详细技术细节信息也得以正式公开。

近日,岚图汽车举办了三元锂离子电池安全技术分享会,首次向公众展示了岚图FREE(纯电版)的电池包、车体结构以及电气系统的安全技术和安全测试信息。

岚图FREE纯电版采用三元锂离子电池,其物理特性拥有能量密度高、低温性能好以及倍率特性好等特点。但相应的,由于三元锂离子电池电化学活性高,相较于磷酸铁锂电池有着更高的安全防护及热管理要求,想要在高性能和高安全上达到平衡,对电池技术和研发有着极大挑战,也是行业公认痛点。

为攻克这一行业难题,岚图针对电池和电气系统安全性投入了巨大研发力量,并在量产电池中实现了三大技术优势,其中包括“三维隔热墙”技术、BMS独创电池安全监测和预警模型以及高安全电池PACK方案。

- “三维隔热墙”技术

众所周知,动力电池包内部是由数量众多的电芯单体组成的。在极端情况下,单个电芯发生热失控后很可能会波及周围电芯,从而引发连锁反应,造成整个电池包冒烟甚至起火爆炸。为了解决这一难题,岚图FREE的电池包应用了行业首创的“三维隔热墙”技术。

当某个电芯单体发生热失控,“三维隔热墙”可以确保其释放的能量最小化,避免波及到周围其他电芯,进而防止电池包系统发生热失控。在电芯顶部,还额外布置有耐超过1000℃高温的隔热阻燃层,对乘员舱安全严加防护。

另一方面,隔热阻燃防护层还需要考虑电池散热问题。在这方面,岚图FREE采用了小体积电芯,在散热性能方面具有先天优势。同时,每一个电芯的底部都与高效液冷系统接触,以保持电池包拥有稳定的散热能力。

- 高安全电池PACK方案

实际上,无论是新能源车型还是传统燃油车型,车身的安全结构都是十分重要的技术。合理的前、后车身吸能结构和刚强度乘员舱结构,都是共通的基础结构技术。但与传统燃油车相比,新能源车型电池系统所面临的最大威胁通常来自车身侧面。

因此,岚图FREE的B柱结构,采用了TRB工艺的1500Mpa超高强度钢材;在车门门槛位置,用了双层结构的1500MPa超高强度热成型钢;前后车门内部,还采用了2000MPa热成型钢制成车门防撞梁。这些结构,为岚图FREE构筑了第一道安全防线。

在电池包内部,通过贯穿整个电池包的横、纵交织立体结构,将来自外界的碰撞能量充分地分解与吸收,保护内部电芯免遭碰撞力的伤害。

作为“最后一道”物理防线,岚图FREE的电池包采用带有铝合金壳体的圆柱电芯,双极均设置有防爆阀,当撞击侵入电池包造成高压回路短路时,电池双极双保险打开,确保电池不起火、不爆炸。

- BMS云端卫士独创电池安全监测和预警模型

除了硬件层面的主、被动安全技术,岚图FREE还在软件层面进行了创新。BMS作为新能源车型的软件核心,对电池性能、热管理以及充放电都起着决定性作用,这其中自然也包含了安全性能。

在原有温度电压预警基础上,岚图FREE搭建了精确的电池安全监测和预警大数据模型,基于不同使用场景(例如平原与山区、南北方温度和湿度、高低海拔昼夜温差等),追踪每一台车、每一块电池的使用数据。

系统通过云端大数据库与监测数据的对比,对电池进行诊断、预警和寿命监测等,当系统发现电池监测数据出现异常时,通过云端APP推送及车辆的预警系统,对用户提前预警。同时,系统通过高灵敏度温度探测传感器,实时监测每一个电池的温度,借助高效液冷系统,无论冬夏始终保障电池包在高效率温度区间。

此前,岚图FREE通过了中汽中心动力电池安全检测,在电池包热失控触发并发出热事件报警信号后,电池“不冒烟、不起火、不爆炸”。通过一系列周全的安全防护设计和技术应用,岚图FREE搭载的电池包,实现了目前国内首个拿到“不冒烟”成绩的三元锂电池。

在中汽研按照新国标要求进行的热扩散试验中,岚图FREE采用的电池包在100% SoC状态下、正常工作温度下开始测试,电池包内被随机选择的某电芯单体,通过加热装置加热到300℃,至发生热失控。

试验触发热失控后5分钟,岚图FREE的电池包系统未出现冒烟、起火、爆炸现象(国标要求:5分钟不起火);试验过程中,电芯单体达到的最高温度约300℃,并在10分钟后降至50℃;整个电池包外壳完整,拆开外壳后,仅试验电芯受损,周围电芯未受到波及;试验后的电池包被静置观察50天后仍维持“不冒烟、不起火、不爆炸”状态。

全文总结 严苛安全标准构筑成功第一步


从技术和试验结果看,岚图FREE搭载的电池在安全性能方面达到了行业领先水准。作为岚图品牌面向市场投放的首款量产车型,岚图FREE所拥有的高标准安全技术和严苛的安全测试,为其获得市场成功奠定了良好基础。实际上,无论是普通品牌还是高端品牌,汽车产品的安全性一直是用户最为关注的领域。而通过此次技术分享,岚图FREE在电池安全技术领域的突破和取得的成绩,也让我们看到了这个年轻新能源高端品牌的希望。

(图/文 网通社 王啸辰)
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