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  • 智駕網 2022-08-10 20:38
    為躺式電芯穿上“高彈緊身衣”,上汽魔方電池用了哪些黑科技?
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    電池安全是新能源汽車的生命線,一旦電芯發生熱失控,會因為熱量不斷聚集而引燃整個電池包。如何消除電池安全隱患,從根本上化解安全焦慮,成為了新能源汽車行業的焦點話題,而榮威采用解決方案就是上汽魔方電池。

    8月10日,來自上汽創新研發總院捷能公司的電池專家舉辦了一場在線直播課,詳細介紹了上汽魔方電池的安全技術。


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    這款在榮威旗下純電豪華MPV榮威iMAX8 EV上搭載的魔方電池,采用了五重遞進式防護理念,即“預、導、臥、隔、疏”五重防護機制,并具備L0級防熱失控技術,可實現雙針同時針刺,長時間明火不冒出包外。


    上汽官方表示,這項技術可以讓電池達到“整包零熱失控”的水平,上汽魔方電池也因此打出了“零燃科技”的標簽。


    據官方技術專家介紹,五重遞進式防護的具體措施包括:


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    預——擁有7*24h遠程監控體系,自學習功能使熱失控可被提前監測,達到防范于未然的目的;


    導——采用提前散熱系統,可以遠程監測到熱失控,得以在醞釀期即開啟最大功率散熱;

     

    臥——獨有的躺式排布電芯設計降低了電芯之間的有效接觸面積,減小了熱傳遞通道;


    隔——氣凝膠阻燃材料實現了物理熱量隔離,確保單個電芯熱失控后不影響周邊相鄰電芯;


    疏——自動泄壓防爆閥可主動泄壓,釋放了電池包內的壓力,使過熱氣體降溫,防止氣體噴射。


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    基于這些舉措,魔方電池已經通過了針刺實驗,在鋼針刺入電池包觸發熱失控后,被刺的電池包只出現了冒煙現象,但沒有起火、爆炸,也沒有出現熱蔓延。同時,由于采用了防塵防水設計,魔方電池也耐得住水淹和高壓沖擊。


    在結構設計方面,電池專家表示,魔方電池采用了獨特的“躺式”方案,并且為電芯穿上了“高彈緊身衣”。


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    據悉,傳統的電芯布局方式都是立式的,是將電芯放置在了剛性框架內。隨著電芯的老化膨脹,受力條件將會惡化,電芯只能在有限的空間內承擔更大的壓緊力。


    而躺式結構則讓電芯“躺平”,電芯之間采用柔性約束的方式固定,并結合了專用電芯壓板,相當于為電芯穿上了一件“高彈緊身衣”。這樣做的好處,是電池包可以自適應電芯的膨脹,大幅降低電芯的受力,從而增加電芯的循環壽命。


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    在不改變電池體積利用率的前提下,躺式結構的優勢在于減小了電池包的厚度。官方數據顯示,榮威iMAX8 EV的電池整包厚度只有125mm,既不會侵占車內空間,還能保障底盤的離地間隙,不損失道路通過性。


    但是,躺式結構的柔性特性也會帶來技術挑戰,那就是結構膠會隨著電芯膨脹以及壓板相應變形而面臨苛刻的受力工況,這要求結構膠必須要有更好的性能表現。


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    為此,在魔方電池的開發過程中,上汽聯合陶氏化學共同研發了匹配躺式電芯特性的專屬結構件,開發測試了超過1000款結構膠配方,并進行了超過2萬小時的可靠性驗證。


    自此,魔方電池解決了三大技術難題——滿足苛刻的結構膠受力工況、達到電芯超長生命周期要求以及高分子材料的老化。


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    在電池系統能量密度方面,魔方電池90kWh電池組達到了195Wh/kg,這是當前車市中的一流水平。相比之下,多數品牌采用的電池能量密度都在180Wh/kg以下。


    榮威iMAX8 EV從30%的電量充到80%只需30分鐘,從5%充電到80%也只需40分鐘。而在CLTC工況下,90kWh電池組可以支持550-570km左右的續航里程。


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    此外,榮威iMAX8 EV還支持最大功率2200W的對外放電,野外露營時可以為電器供電,滿足烹飪、采光、娛樂等用電需求。以電器的功率為2000W計算,榮威iMAX8 EV可以提供大約30小時左右的供電時間。


    目前,榮威iMAX8 EV已經啟動了預售,預售價為27.98-32.98萬元。按照計劃,新車預計將在8月下旬正式上市,屆時魔方電池也將正式開始接受市場的考驗。


    而在電池技術方面,中國品牌也有著很高的研發活力,從比亞迪的刀片電池,到長城的大禹電池、果凍電池,都不乏技術看點。它們在實際應用中表現如何,將在下一階段的市場競爭中得見分曉。

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