三元鋰電池電池始終無(wú)法攻克的“不冒煙”難題解決了。

日前，嵐圖FREE通過(guò)了中汽中心動(dòng)力電池安全檢測(cè)，在電池包熱失控觸發(fā)并發(fā)出熱事件報(bào)警信號(hào)后，電池“不冒煙、不起火、不爆炸”。此款電池包已進(jìn)入量產(chǎn)階段，嵐圖FREE純電版將首發(fā)搭載，并于今年第三季度上市交付。

3月17日，嵐圖汽車在線上舉辦了一場(chǎng)技術(shù)分享會(huì)，對(duì)嵐圖 Free 搭載的三元鋰電池包進(jìn)行了全面的解讀。

嵐圖汽車表示，嵐圖FREE電池包主要有三大優(yōu)勢(shì)：首創(chuàng)“三維隔熱墻”技術(shù)、BMS獨(dú)創(chuàng)電池安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警模型、高安全電池PACK方案。

“三維隔熱墻”技術(shù)

據(jù)嵐圖汽車新能源技術(shù)總監(jiān)黃敏博士介紹，三維隔熱墻的技術(shù)原理是，在電池包內(nèi)使用超強(qiáng)高分子隔熱阻燃材料（一般隔熱材料仍會(huì)在觸發(fā)熱失控后致電池包冒煙或起火，三維隔熱墻技術(shù)可做到無(wú)熱擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生），對(duì)每個(gè)電芯實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的全方位三維立體包裹。三維隔熱墻在電芯與電芯之間，形成高效的隔熱阻燃防護(hù)層，每個(gè)電芯均處于隔熱阻燃材料的充分包裹中，形如“琥珀”。

即便某個(gè)電芯單體發(fā)生熱失控，三維隔熱墻可以確保其釋放的能量最小化，避免波及到周圍其他電芯，進(jìn)而防止電池包系統(tǒng)發(fā)生熱失控。在電芯頂部，還額外布置有耐超過(guò)1000℃高溫的隔熱阻燃層，對(duì)乘員艙安全嚴(yán)加防護(hù)。為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，嵐圖攻克了三維隔熱層間隙填充不充分、填充氣泡等工藝難題，采用獨(dú)特的模塊開(kāi)孔方案，最終在幾千顆電芯間達(dá)到均勻填充。整個(gè)熱擴(kuò)展性能研發(fā)周期長(zhǎng)達(dá)一年，嘗試國(guó)內(nèi)外十余種先進(jìn)的隔熱阻燃材料。

這一安全設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是，電池在熱失控觸發(fā)之后，不冒煙不起火。

BMS云端衛(wèi)士獨(dú)創(chuàng)電池安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警模型

除了硬件，嵐圖在軟件層面上也突破傳統(tǒng)，基于BMS云端衛(wèi)士進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和追蹤，實(shí)現(xiàn) “千車千面”。

電池包在原有溫度電壓預(yù)警基礎(chǔ)上，搭建了精確的電池安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警大數(shù)據(jù)模型，基于不同使用場(chǎng)景（例如平原與山區(qū)、南北方溫度和濕度、高低海拔晝夜溫差等），追蹤每一臺(tái)車、每一塊電池的使用數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)通過(guò)云端大數(shù)據(jù)庫(kù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，對(duì)電池進(jìn)行診斷、預(yù)警和壽命監(jiān)測(cè)等，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電池監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)APP推送及車輛的預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)用戶提前預(yù)警。

同時(shí)系統(tǒng)通過(guò)高靈敏度溫度探測(cè)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每一個(gè)電池的溫度，借助高效液冷系統(tǒng)，無(wú)論冬夏始終保障電池包在高效率溫度區(qū)間。

高安全電池PACK方案

在被動(dòng)安全防護(hù)上，嵐圖采用了高安全電池PACK方案——定制化開(kāi)發(fā)車身防護(hù)、高強(qiáng)框架、壓力傳遞、形變吸能和電池雙保險(xiǎn)共五大電池安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

車身防護(hù)。由于汽車的前后部都有足夠的緩沖吸能空間，對(duì)于電池系統(tǒng)而言，側(cè)面通常是面臨威脅最大的方向。嵐圖FREE車型的B柱結(jié)構(gòu)，采用了TRB工藝的1500Mpa超高強(qiáng)度鋼材；在車門(mén)門(mén)檻位置，用了雙層結(jié)構(gòu)的1500MPa超高強(qiáng)度熱成型鋼；前后車門(mén)內(nèi)部，還有行業(yè)最高等級(jí)的2000MPa熱成型鋼制成車門(mén)防撞梁，是嵐圖FREE對(duì)電池系統(tǒng)的第一層防護(hù)。

高強(qiáng)框架。在高強(qiáng)度車身的內(nèi)部，電池包外殼采用高強(qiáng)鋁合金框架、帶多條加強(qiáng)筋的特殊設(shè)計(jì)，讓整個(gè)電池包結(jié)構(gòu)更強(qiáng)、更耐撞擊。在嵐圖的安全測(cè)試中，電池包可以抵御高達(dá)20噸力的擠壓而不發(fā)生安全事件。高強(qiáng)度耐沖擊的電池包外殼，是嵐圖FREE對(duì)電池系統(tǒng)的第二層防護(hù)。

壓力傳遞。電池包系統(tǒng)的防護(hù)設(shè)計(jì)不止步于外殼。在電池包內(nèi)部，嵐圖設(shè)計(jì)了多條橫縱加強(qiáng)梁，通過(guò)橫亙整個(gè)電池包的橫縱交織立體結(jié)構(gòu)，將來(lái)自外界的碰撞能量充分地分解與吸收，保護(hù)內(nèi)部電芯免遭碰撞力的傷害。這是嵐圖FREE對(duì)電池系統(tǒng)的第三層防護(hù)。

形變吸能。假設(shè)遭受到罕見(jiàn)的、過(guò)于猛烈的撞擊，無(wú)法完全避免電池包遭受碰撞壓力，嵐圖還對(duì)電池包預(yù)設(shè)了形變吸能空間，留有超過(guò)30mm的形變空間，在電池包受撞擊變形時(shí)，保護(hù)其中電芯免遭損傷。

電池雙保險(xiǎn)。帶有鋁合金殼體的圓柱電芯，雙極均設(shè)置有防爆閥，當(dāng)撞擊侵入電池包造成高壓回路短路時(shí)，電池雙極雙保險(xiǎn)打開(kāi)，確保電池不起火、不爆炸。電池包形變?cè)O(shè)計(jì)和電芯雙極雙保險(xiǎn)，是嵐圖FREE電池系統(tǒng)的第四層和第五層防護(hù)。

擁有定制化的多達(dá)5層電池包防護(hù)，嵐圖FREE在C-NCAP整車側(cè)面撞擊測(cè)試中，以歐洲標(biāo)準(zhǔn)的斜側(cè)75°角、32km/h進(jìn)行柱碰實(shí)驗(yàn)，橫梁僅發(fā)生小程度潰縮，電池模組沒(méi)有受到絲毫擠壓變形。嵐圖的高安全電池包方案，順利經(jīng)受住了整車碰撞測(cè)試的考驗(yàn)。

此外，在研發(fā)測(cè)試環(huán)節(jié)，嵐圖汽車采用高于同級(jí)別車型的嚴(yán)苛測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，力求解決用戶對(duì)于電動(dòng)汽車品質(zhì)、安全的焦慮。

嵐圖做了這么多的嚴(yán)苛測(cè)試，但其三維隔熱墻電池包并沒(méi)有做當(dāng)年比亞迪和寧德時(shí)代引發(fā)爭(zhēng)議的“針刺試驗(yàn)”。對(duì)此，嵐圖汽車的工程師做出了解答：針刺和加熱都是觸發(fā)電池內(nèi)短路的一種方式。這次嵐圖做熱擴(kuò)散試驗(yàn)，通過(guò)內(nèi)部加熱的方式而沒(méi)有選擇針刺，主要基于以下幾點(diǎn)考慮：

“我們用的是小圓柱電芯，整個(gè)電池包層面做針刺的話，大概率來(lái)講是毫發(fā)無(wú)損，原因是你很難去用一顆針連續(xù)將底護(hù)板、電池箱體、小圓柱殼體三層金屬防護(hù)層刺穿。如果為了做針刺而去針刺，意義不是很大。

我們采取電池包內(nèi)部加熱的方法，把一顆電芯以及周邊的電芯溫度加熱到300°C，人為去觸發(fā)熱失控，再看整個(gè)電池包反應(yīng)的情況。就用戶日常使用場(chǎng)景而言，地面硬物連續(xù)刺穿底護(hù)板（鋼板）、電池箱體（鋁合金）、電芯殼體（鋁合金）三層金屬防護(hù)的概率極低，現(xiàn)在絕大多數(shù)起火事故發(fā)生是因?yàn)殡姵刭|(zhì)量欠佳、過(guò)度充電、電池老化引起的單個(gè)電芯內(nèi)短路，加熱觸發(fā)的熱擴(kuò)散試驗(yàn)?zāi)軌蚝w上述用戶實(shí)際用車場(chǎng)景?！?/p>

”電池安全“問(wèn)題一直是消費(fèi)者在選車時(shí)最大的顧慮。如今，越來(lái)越多的企業(yè)把電動(dòng)汽車電池安全放到了第一位，這不僅讓消費(fèi)者吃了”定心丸“，更有利于行業(yè)的發(fā)展。

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