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提高安全/降本增效 蜂巢能源电池日解读

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  [汽车之家 新能源]  提起“电池日”,大家首先想到的可能是特斯拉,其每年发布的前沿技术和产品,都会成为业内讨论的焦点话题。12月2日,脱胎于长城汽车、拥有整车制造基因的蜂巢能源举办了国内首个“电池日”活动,发布了关于电池安全、降本增效的一系列解决方案,并公布了无钴电池的量产时间等......闲话少叙,接下来让我们直入主题。(注:因部分图片和视频涉及保密,故无法展示,敬请谅解)

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  在解读技术之前,有必要向大家介绍下蜂巢能源的背景,这是一家从长城汽车拆分出来的动力电池公司,成立于2018年2月。虽然诞生时间并不长,不过其发展还是非常迅速,在今年9、10月份,蜂巢能源在国内的电池装机量已经进入了前十位,并且还投资20亿欧元在德国建设电池工厂,同时也收到了欧洲某汽车集团的订单。

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  了解完蜂巢能源的背景,让我们回到本次“电池日”的一个重要议题——安全性。对于电动车而言,除了里程焦虑外,影响消费者购买的另外一大“拦路虎”就是安全问题,网络上流传的各种自燃、碰撞起火视频触目惊心,甚至让部分消费者对电动车这个品类产生畏惧。

■ “冷蜂”热失控系统性解决方案

  因此,如何打造更加安全的电动车,成为摆在电池制造商以及主机厂面前的共同议题。为此,蜂巢能源在“电池日”上发布了一套名为“冷蜂”的电池热失控系统性解决方案,其中包括了果冻电池、热阻隔电池包、蜂云平台三大技术,主要从材料、电芯、电池包、监控系统等方面解决电池安全问题。

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1、果冻电池:

  什么是“果冻电池”?这是一款基于无钴正极材料和电解液材料打造的凝胶电池,具有高电导、自愈合、阻燃等特点。通俗点讲,果冻电池的电解质不再是常规的液态,而是像“喜之郎”果冻一样,即使是用小刀划开,之后也能够慢慢愈合。这种特性的好处是能够使凝胶电池与电极表面更好的贴合,从而使得导电性能更好。此外,在现场还演示了用明火去烧电解质,不会冒烟也不会起火,所以阻燃性能非常优异。(因涉及保密,演示视频无法展示,敬请谅解)

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  蜂巢能源将其做成了软包以及90Ah的方形铝壳的电芯,并且通过了全部的基础安全测试。在现场还展示了钢针刺穿试验的视频,并没有起火和冒烟,同时也通过了150℃的热箱实验。据蜂巢官方介绍,这是一款既安全、又极易制造的电池产品。(因涉及保密,演示视频无法展示,敬请谅解)

  不过,“果冻电池”也并非完美。据了解,该电池的内阻要比液态电解质的三元锂电池要大上5%,充放电倍率会根据钴的含量在±2%之间波动,循环寿命也会牺牲5%。不过,在牺牲小部分性能的前提下,换来更高的安全性,蜂巢能源认为“果冻电池”还是非常有价值的。

2、热阻隔电池包

  如果说“果冻电池”是在材料上进行优化,那么“热阻隔电池包”则是在电池PACK上寻求突破。其主要是在“果冻电池”的电芯基础上,蜂巢能源通过泄压、喷发物控制、降温、报警、隔热等多种方式,来对PACK进行全方位的防护,从而降低起火的风险

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  在发布会现场,蜂巢能源同样通过两段热失控测试视频来展示效果(因涉及保密,演示视频无法展示,敬请谅解),从结果来看,相邻模组之间并没有发生热失控,在安全性方面还是拥有不错的表现。据了解,蜂巢能源目前能够做到PACK不会热失控,未来还将做到模组甚至是电芯不会热失控。

3、蜂云平台监控

  在电池包系统检测方面,蜂巢能源推出了“蜂云平台”。据了解,这项技术是清华大学的研发成果,通过把已有的技术给蜂巢能源进行培训和应用,双方第一期主要实现了对电池内短路的监测。在具体原理层面,主要是通过收集电池内短路时的电压、SOC、温度、功率等数据,建立一套内短路预警算法,从而对电池进行实时的监测和预警。

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  在未来,蜂巢能源还将与清华大学就析锂监测、识别缺陷电池、电池残值评估等方面进行深度的二期合作,这些技术的原理与内短路监测大体相同,都是通过对数据进行大量采集与分析,建立一套完整的监测模型,从而对电池包系统安全进行实时的诊断和预警,届时整个大数据闭环的准确率将达到95%。

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