编辑:[db:作者] 时间:2024-08-25 04:31:14
“电池安全吗?”
“天热会不会动怒?”
“防水性能怎么样?”
……
随着新能源汽车进入千家万户,诸如此类的问题时常被消费者提及。
对付地处武汉的岚图汽车科技有限公司(以下简称“岚图”)而言,这样的疑虑更是要常常面对。一到夏季,当地气温高、雨量大,人们既担心高温引起电池故障,又担心汽车泡水后会泄电。
“单体电芯热失落控后5分钟,电池不动怒,这是国家标准。而我们做到了‘不冒烟’!
”日前在接管科技日报采访时,岚图动力电池技能卖力人刘振勇底气十足地说,“即便浸泡在半米深的水里超过72小时,‘琥珀电池’依然可以正常事情。”
岚图“琥珀电池”,中间包裹圆柱电芯。
这份底气的背后,是岚图在环球创始的新能源汽车动力电池三维隔热墙技能。
防“火烧连营”,为电芯构建“安全舱”
电池是新能源汽车的核心部件,也是最随意马虎涌现安全隐患的地方。事件撞击、雨水浸泡、老化短路、过充过放等都有可能触发电池内电芯过热失落控,诱发安全事件。
“车用动力电池每每由数百乃至数千个电芯组成,这也意味着存在成百上千个热失落控风险点。”岚图新能源技能卖力人黄敏见告,“如果某个电芯过热引发其他电芯连锁反应,全体电池会急剧升温、过热、动怒,乃至发生爆炸。”
要防止电芯连环热失落控,阻断“火烧连营”是关键。问题很直接,但在办理方案上,国内外研究机构选择的技能路径各有不同。有的看重电池管理系统,持续升级软硬件改进电池热管理效能;有的专注电池冷却方案,采取顶部与侧面水冷为电芯散热;还有的聚焦电池封装技能,通过改变封装办法实现电池包整体抗压阻燃。
岚图电池包仿照碰撞测试。
4年前,当岚图研发团队准备占领这一难题时,大家的见地并分歧一。有人认为重点该当放在隔热阻燃,也有人以为绝缘散热才是焦点。
“实在大家说的都对。我一贯在想,能否找到一种领悟方案,一并办理这些问题。”刘振勇见告,一次有时机会,他看到包裹着昆虫的琥珀,思路顿时有了。
为什么不能像琥珀那样,将电芯封装起来?只要找到得当的材料,隔热、阻燃、绝缘都不是问题。
“就好比用分外材料搭建出一个个‘安全舱’,将电芯悉数包裹起来。”刘振勇打了个形象的比方,“纵然某个电芯涌现‘暴躁’情形,也只能老诚笃实待在自己的舱内。”
技能路线直接明了,履行路径却错综繁芜。
并不是将全体电芯一包了事这么大略。袒露在外,连接电路的电芯两极怎么办?研发团队苦苦思虑办理方案。
“经由反复磋商,大家形成了‘上隔下散’的共识,便是在电芯顶部及四周铺设隔热阻燃材料,在电芯底部支配快速散热系统。”黄敏先容道。
不断完善电路设计、再三验证冷却方案、来回更换耐温材料……终极,研发团队创始出三维隔热墙技能——电芯与电芯之间通过“琥珀”包裹隔离,电芯顶部支配耐1000℃高温的隔热阻燃层,电芯底部与高效液冷系统打仗。
岚图电池包高温淋水测试。
“‘琥珀’为电芯构建‘安全舱’,耐高温隔热阻燃层保护车内人员安全,液冷为极度情形下过热电芯‘降火’。”刘振勇说,即便车辆遭遇事件,造成挤压、燃烧、进水,“琥珀电池”依然能保持安全状态。
选最优材料,让“鱼与熊掌”可兼得
实现三维隔热墙技能的核心是材料,尤其是制造“琥珀”的材料。
研发团队将重心放在了研制这种材料上。
在电芯外包裹材料,就会增加电池的重量与体积,一定造成电池单位质量、单位体积所储存的能量低落,这与动力电池普遍追求的大能量密度存在天然抵牾。
研发初期,由于材料选择的问题,“琥珀电池”的能量密度并不高,车辆的续航能力受限。岚图首席实行官卢放说:“安全与能量一个都不能少,就好比‘鱼与熊掌’要兼得。”
各项性能的平衡,是一项繁芜的系统工程。“我们既要考虑防撞、防火、防水与本钱,又要考虑重量、体积以及掩护保养便利,必须找到‘最大公约数’。”黄敏阐明道。
2020年,在由废弃厂房改造成的实验室里,黄敏、刘振勇带领一支10多人的研发团队,把动力电池分成56个模块,开始探求材料的最优解。
“在防火性能上,我们根据电芯失落控后喷发的温度,用不同组合做实验,大概试了40—50种材料。”回顾起当年的实验场景,刘振勇笑道,“56个模块,每天跟点炮似的,你响我响它也响。”
为了掌握重量与体积,研发职员从优化注胶工艺动手,几次再三改良材料及其用量,减少添补空间。不是关键材料的,能减则减;有重量更轻、体积更小的材料,能换都换。
更换再更换,改进再改进,大家反复考试测验各种材料的组合与配比。历时一年多,经由不断优化材料构成与比例,研发团队终于找到理解决方案——在电池包内添补一种分外有机硅复合股料。
岚图电池包——五层安全防护。
“这种材料由有机硅聚合物、低密度隔热材料和阻燃剂构成,经铂金催化后形成高效隔热阻燃绝缘层。”黄敏说,它像透明的琥珀一样将电芯包裹个中。
试制产品进行安全性能验证时,现场鸦雀无声。
大家屏住呼吸,紧盯热失落控系统试验箱内的动力电池。
50℃、100℃、200℃……箱内温度连忙上升至300℃。
无冒烟、无动怒、无爆炸,纵然最靠近“炉火”的电芯,监测显示其温度也没有超过70℃。
“成功了!
”大家欢呼起来。安全性能高、能量密度大的“琥珀电池”终于问世。
安装了“琥珀电池”的岚图汽车,从中国起步,驶向天下。2022年,驰入北欧;2024年,开进南欧……
“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。”展望未来,卢放信心十足地说,“我们将持续发力科研攻关,推出更加安全智能的新能源汽车,为中国制造增长新亮色!
”
文中图片均由岚图供应
来源: 科技日报
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