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前途汽車電池安全技術解讀

鉅大LARGE  |  點擊量:194次  |  2020年02月18日  

摘要
前途汽車電池安全技術解讀-2019年6月14日,“解鎖前途汽車電池安全性能”主題講座在前途驛北京三里屯店舉行,針對當下消費者最關注的動力電池安全性問題,前途汽車三電技術專家,華特事業部總經理翟晟先生現場分享了前途汽車關于動力電池的完整技術發展路徑,以及針對電池安全性能的技術解決方案。

2019年6月14日,“解鎖前途汽車電池安全性能”主題講座在前途驛北京三里屯店舉行,針對當下消費者最關注的動力電池安全性問題,前途汽車三電技術專家,華特事業部總經理翟晟先生現場分享了前途汽車關于動力電池的完整技術發展路徑,以及針對電池安全性能的技術解決方案。


安全為先,思路前瞻


近日,國內外電動汽車自燃事故頻發,讓目前關注新能源汽車的消費者不禁對電動汽車動力電池安全性提出了嚴重質疑。限充90%、更新電池管理系統(BMS)等舉措同樣沒有消彌這些質疑。而如何將電動汽車動力電池自燃風險降低到一個較低的水平?則是這場主題講座的核心內容。


前途汽車前瞻性的汽車動力電池探索始于2010年。深刻探索電池技術發展路徑,并最終確立以軟包電芯的標準箱為基礎的技術路線。翟晟提到:“作為整車開發商,電池的安全性與一致性,是我們首先考量的核心問題”。基于這一目標,前途汽車摒棄當時作為市場主流的圓柱形、方形單體電池,采用安全性更高,對于失控能量的緩沖與釋放具有明顯優勢的軟包電池



從包裝物來看,軟包電池采用鋁塑膜封裝形式。在其內部失控能量匯集并達到爆發點時,會通過軟質外殼緩釋,而非不可控地爆炸。將毫秒級的電化學反應產生的熱能轉化為可控的十幾秒電池外包裝形變,從而實現上文提到的失控能量緩釋。并在車輛報警后為駕乘人員提供更充裕的反應與逃生時間,從而使整車具備更高的安全優勢,使軟包電池成為前途汽車整體動力電池技術的基石。


電池標準箱,為安全賦以雙保險


在單體電池的安全性基礎構建完畢后,前途汽車采用整體電池模塊安全性并舉的設計方式,開創性地研發標準電池箱模組結構。在前途標準電池箱內部,電芯動態空間采用泡棉填充,這種材料可吸收電芯呼吸效應導致的電池單體尺寸變化,并在發生碰撞、遇到強烈顛簸等情況下起到內部緩沖作用。而電池箱外殼部分采用高強度的復合材料,使其碰撞性能測試成績高于國標30%,并滿足Ip67的防水防塵等級。值得一提的是,標準電池箱的密閉殼體還可與電池熱管理系統高效協同,從而保證了電芯溫度的一致性,全方位保障電池安全。


此外,前途汽車每個單體標準電池箱配備獨立的熱管理系統及獨立電池管理系統,不僅為標準電池箱提供更強的散熱性能與結構強度,同時有效實現對電芯的智能化管理,實時監控全車十個電池箱全壽命周期內的狀態。


RESS構建多維電池安全防控體系


“RESS就像人體的動態能量調節系統。”“我們把每個電池單體都看作是生命體。”在講解RESS系統時,翟晟先生如是說。依托高安全性的標準電池箱組,前途汽車開發了高效的熱管理系統與精細智能的電池管理系統。二者共同形成整車RESS可充電能量存儲系統的全方位安全性能解決方案。RESS系統通過主動液冷/液熱式熱管理系統,保證每個標準電池箱都能夠得到充分的熱交換,最小化電芯之間的溫度差,有效提升溫度一致性,保證車輛全溫度(-30℃~55℃)范圍內安全行車。同時,為了充分滿足電池系統的可靠性、耐用性,前途汽車運用更加精細、智能的電池管理系統(BMS),對電池狀態進行包括檢測、監控、安全防護、充電管理等多項職能為一體的全面監控,為電池診斷提供高效的數據支持,提高診斷效率,最大限度保障了電池系統工作過程中的高安全性能,延長電池使用壽命。


同時,業內獨創的水室設計,與RESS的協同作用,也讓前途標準電池箱如虎添翼。據翟晟先生透露,業內其他廠商的車用水冷動力電池均為整體水冷式,很難保證電池全方位的溫度一致性。而前途的獨特水室設計,讓每個電池單體的側面與冷卻液有充分的接觸面積,從而保證所有電池單體的溫度一致性,從根本設計思路上將電池由于熱失控導致的自燃風險降到較低的限度。


自主設計打造高一致性電池系統


為了保障電池產品的一致性,前途汽車自建工廠,并自主設計行業領先的流水生產線進行整個電池系統的開發,以嚴苛的生產、檢驗及工藝水準保證產品一致性及優良品質。與此同時,前途還將監管體系延伸至原材料供應商,并提出同一標準箱系統下電芯所需的電解液、金屬顆粒原料及正負極材料均必須采用相同廠家相同批次進行裝配,避免原材料的細小差別造成的電芯內阻與容量差異,從源頭確保電池高度一致性,進而鎖定產品品質。


編后記


通過翟晟先生的講解,我們可以將前途汽車的設計制造理念窺之一二。自造車之初,前途汽車便將安全作為設計的第一考量。并通過開創性的技術思路與實踐,實現動力電池系統的高安全性。據悉,未來前途汽車將憑借動力電池領域十余年的技術底蘊,進一步探索電池技術綜合解決方案,持續為消費者提供綜合性能更高,安全性見長的純電動汽車。而前途汽車的動力電池設計范例在切實提升自身產品安全性的同時,也為行業內其他企業提供了成功的范例,或將引領同行業產品安全性的進一步提升。


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