广汽埃安三元锂电池衰减(详解广汽埃电池技术)

详解广汽埃电池技术,三元锂电池正在向什么方向前行?

文\秦叔宝

在新能源汽车时代,电池技术成为一个常常被提起的话题。因为它在逐步深入我们的生活,但我们对电池的了解却不太足够。

电池技术有两条完全不同的技术路线,那就是硫酸铁锂电池和三元锂电池。路线不同,但不一定意味着抗衡和竞争,新能源汽车无论是技术路线、政策、环境还是产品定位,都正面临相似的困难。

提起硫酸铁锂电池,我们会想到“刀片电池”,那么三元锂电池有哪个车企正在自研且小有成果呢?我想到了广汽埃安。

一、企业介绍

广汽埃安(原名广汽新能源)是广州汽车集团股份有限公司旗下汽车品牌,注册成立于2017年7月28日,2020,由广汽新能源更名为广汽埃安。

广汽集团将“广汽埃安”定位为高端智能电动车品牌。相比造车新势力的高歌猛进和合资品牌的“油改电”大力出击,广汽埃安定的价位仍然比较亲民,而且由于有广汽集团的背书,广汽埃安在近几年销量一直呈现迅速上涨趋势。

价位、信誉是广汽埃安销量的保障,但道路也不是一帆风顺的,在2021年3月以前,广汽埃安深陷锁电、自燃的丑闻。转机是2021年3月弹匣技术的披露。

二、电池技术

广汽埃安弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”)。弹匣电池是一款三元锂电池。

众所周知,三元锂电池一直以能量密度高、循环寿命长、不惧低温的优点被新能源市场青睐。但高温下稳定不足,三元材料的脱氧温度是200°C,这导致三元锂电池在内部短路、电池外壳损坏的情况下容易引发燃烧、爆炸等安全事故。

弹匣电池之所以能在三元锂电池界如此有名,弹匣电池进行了针刺热扩散实验。试验结果显示,经试验的整包电池仅出现冒烟现象(1分钟)、最高温度686.7°C,内部结构完好,未发生热蔓延,无起火和爆炸现象。

这也是业内首次进行量产三元锂电池通过针刺实验,对三元锂电池的安全发展进行了显著推动。虽然通过针刺测试并不代表绝对安全,但至少是安全前进一大步。

三、弹匣电池四大核心技术

①高耐热稳定电芯:电芯通过正极材料的纳米级包覆及掺杂技术的应用,能有效提升热稳定性;电解液新型添加剂的应用实现了SEI膜的自修复,从而改善电芯寿命,降低电芯短路风险;高安全电解液,通过特殊电解液添加剂,在加热至120℃以上时,在活性材料表面自发聚合形成高阻抗特性聚合物膜,降低热失控反应产热。

②强隔热电池安全舱:通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱,最终实现三元锂电芯热失控不蔓延至相邻电芯。同时,电池包上壳体能耐温1400℃以上,从而有效保护电池整包。

③极速降温三维速冷系统:通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径的设计,弹匣电池实现了散热面积提升40%,散热效率提升30%,有效防止热蔓延。

④ 全时管控第五代电池管理系统:通过采用车规级最新一代电池管理系统芯片,可实现每秒10次全天候数据采集,以24小时全覆盖的全时巡逻模式,对电池状态进行监测。

四、绵硅负极片电池技术

另外,“海绵硅负极片电池技术”也是广汽埃安的一大技术亮点。

首先从动力电池的基本原理说起。电池的充放电本质上是锂离子在正负极之间“游泳”,锂离子跳入电解液,从正极移动到负极,就完成了一次充电;从负极移动到正极,就完成了一次放电。

“磷酸铁锂”“三元”“无钴”这些技术都属于电池的正极技术。而锂离子电池中的负极材料,同样是影响电池容量的关键。

在商用锂离子电池领域,负极材料大多采用石墨。石墨作为负极有很多优点,例如耐高温、耐氧化、抗腐蚀、导热、导电性能强,但却容量小,石墨的理论比容量只有372mAh/g,但硅的理论比容量可达4200mAh/g。

海绵硅负极片电池技术是由涉及正负极材料、粘结剂、电芯设计、工艺制造等一系列技术群所组成,也正是电池负极技术的一次突破。

该技术包括“纳米复合硅技术”“自修复粘结剂技术”“梯度复合涂布技术”等,让电池内部的硅负极片像海绵一样柔软有弹性,使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲,不会碎裂。同时,也像海绵吸水一样,让硅负极发挥大容量的优势,储存更多的能量。

五、车型搭载

广汽埃安目前拥有Aion LX Plus、Aion V Plus、Aion S Plus、Aion Y四款产品。但仅仅只有的Aion S Plus的中高端车型和Aion Y搭载了弹匣电池,电池能量密度170Wh/kg。

写在最后:

广汽埃安对三元锂电池的研究展现了三元锂电池的发展方向,能量密度是先天优势,安全是第一要义,负极材料是研究的必由之路。

整个新能源市场就像正在从河底的泥沙里淘金,手臂在不停筛动、眼光始终聚焦。

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