大白话解读广汽新能源的弹匣电池技术,这其实是一道数学题

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现在新能源汽车电池技术的“火力”是越来越猛了。之前比亚迪搞出个刀片电池概念,而昨天——就在昨天,广汽新能源推出了“弹匣电池技术”——我觉得,下一个电池技术应该和“炮弹”有关了。

 

 

那么什么是弹匣电池技术?通俗理解的话,应该和某宝上卖的这个充电宝差不多——

 

 

可以看到里面有3颗18650三元锂电池,就算全部都短路起火,烧掉的充其量也就是这个弹匣壳子。这就是广汽新能源“弹匣电池技术”的精髓所在——这个技术,解决的是三元锂电池的安全问题。

 

以前的动力电池组,是将若干电芯规整地排列在一起——例如特斯拉的18650电池包,相对于上面的充电宝,特斯拉的18650电池包简直可以被称为“弹药库”。哪怕是每个封装单元内,都有近500粒18650电芯。别说整个电池包起火了,单单是一个封装单元起火,其威力也不是上面的充电宝可以比的。

 

 

这样的封装方式以现在的眼光看已经落伍了,其隐患在于,哪怕一颗电芯起火,都会导致后果无法控制的连锁燃烧——这就好比点鞭炮。毕竟以目前的技术是没法监控电芯内部短路的,只能通过升温来判断电芯是否出现热失控。但问题在于,如果当系统监测到电池包某个局部出现急剧升温的时候,往往就意味着“这把火已经停不下来了”。

 

所以,动力电池的新国标也只是规定,电池热失控导致发生危险之前5分钟必须发出预警,而不是5分钟内不起火——对于这一点,不仅仅是大多数媒体,甚至连广汽新能源都误读了——因为目前没有任何技术可以保证电池热失控5分钟内一定不引发明火。

 

 

提前5分钟发预警,和5分钟不起火,是两个概念。更何况从严格意义上来说,冒白眼其实也是起火,只不过不是明火。

 

既然没有办法及时监测电池的热失控,也没有办法阻止电芯的链式燃烧,那么咱们就换个办法,不用钻牛角尖。

 

子曾经曰过,别把鸡蛋放在一个篮子里。所以,军队打仗的时候,也很忌讳把所有的武器弹药放在同一个弹药库中。

 

 

所以,广汽新能源的办法就是做算术题,说白了就是将电芯的封装“细格”化,即计算出最合理的三元锂电池封装模式——原来一个封装单元里有好几百颗电芯,而在“弹匣电池”里,可能只有几颗电芯了。一句话,广汽新能源让电池的封装单元变得更小了。

 

广汽新能源用了更多的篮子来放鸡蛋。

 

以下是广汽新能源“弹匣电池”的穿刺实验视频,可以看到,所有的燃烧和升温都被控制在一个很小的局部,有燃烧,有白眼,但无明火。

 

第1次升温波峰出现在3分14秒,温度达到686.7℃。

第2次升温波峰出现在3分20秒,温度达到666.1℃。

第3次升温波峰出现在3分32秒,温度达到683.8℃。

第4次升温波峰出现在3份34秒,温度达到687.1℃。

第5次升温波峰出现在3分39秒,温度达到682.8℃。

第6次升温波峰出现在3分42秒,温度达到682.4℃。

第7次升温波峰出现在3分47秒,温度达到674.6℃。

 

换句话说,电池包在整个针刺过程中一共出现了7次急剧升温,最高温度是687.1℃(官方说最高温度686.7℃,应该是工作人员不小心看岔所致),出现在第4次升温的波峰,正好处于7个波峰的正中央——那么,这组数据可以解读出什么?

 

 

7次升温代表7次起火燃烧,也就是说,被穿刺的“弹匣”里,大概率会有7个电芯。而且,“1个弹匣7颗子弹”的组合,应该是广汽新能源工程师们多次实验计算之后得出的最优方案,即以目前广汽新能源电动平台的热管理技术水平,只能扛得住最多7个电芯的热失控和热扩散。

 

如果“弹匣”里装了是8、9个电芯,一旦发生连锁热扩散,那么就超出广汽新能源电动平台热管理系统的温降控制能力了。

 

 

所以,弹匣电池技术最核心的东西是热管理系统——只有热管理系统才能决定“弹匣”里装多少“子弹”。

 

换句话说,广汽新能源想得很简单也很有效——既然电芯的热失控和热扩散是没法阻止的,那么我们能做的,就是想办法将热失控和热扩散限制在一个局部,如此一来就能阻隔更大范围内的热失控……一两颗电池烧了不要紧,关键是别让车子烧起来——仅此而已。

 

 

特别强调一下,以上说法纯属个人猜测,绝非权威解读。

 

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