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高庄气打磨机(气动打磨机怎样拆开)
新闻来源:亚博买球 发布时间:2022-02-23

对于迅猛发展的亚博买球新能源汽车市场,长城汽车自然不甘人后。在相继推出多款新能源车型后,长城汽车终于推出了具有核心竞争力的动力电池产品——大禹电池。不仅性能出众,更因其独特设计令整个电池包永不起火,永不爆炸。更加重要的是,大禹电池将随长城汽车旗下高端品牌沙龙的首发车型一道在公众面前接受“检阅”。同时,长城汽车将开放包括大禹电池在内的多项动力电池技术专利,造福整个行业。大禹电池究竟是怎样做到如此安全?接下来请随小编的视角一探究竟。

高庄气打磨机

在发布会伊始,长城汽车动力电池设计总监曹永强先生为我们带来了长城为地球更加清洁而努力的愿景。

在全球气候变暖背景下,我国明确提出30、60的双碳目标,当前技术相对成熟的电动汽车成为行业环保的重要方向。

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目前,电动车对于消费者的五大焦虑(购车成本、续航里程、充电时间、热失控安全、残值问题)正逐步得到缓解,但安全问题仍然是影响用户购车选择的关键因素,电芯仍面临内部缺陷、一致性差异、滥用等挑战,无法做到绝对“零热失控”。

为满足整车超长续航和动力性,当前大电量电池包仍然以高镍三元电池为主,因此解决三元电池的热失控安全问题仍然是行业的热点。在此背景下,为解决电池热失控安全问题,长城汽车成功研发出大禹电池技术,布局数十项核心技术专利,主要覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等领域,实现在电池正常生命周期内永不起火、永不爆炸。

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是什么样的设计构思,以及通过怎样的技术路线,长城汽车动力电池研发部门终于打磨出大禹电池这样出众的产品?曹总继续为现场来宾揭秘:

设计理念

大禹电池技术主要设计理念为“变堵为疏”,将气火流按照设计通道安全疏导出电池包外,该技术可解决热失控起火和爆炸问题。长城汽车持续开展大禹电池技术设计优化和测试验证,针对不同化学体系电芯和不同规格电池包形成多维度矩阵式安全解决方案。

核心优势

“大禹电池”技术优势在于可实现“电芯化学体系全覆盖”,“任意位置电芯”,“单个或多个电芯”触发热失控的情况下整包不起火、不爆炸。根据不同车型项目需求,研发团队针对中镍、高镍、无钴、铁锂等多种化学体系电池均在开展大禹电池技术多元化应用。

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技术原理

采用“控+导=通”的技术原理,控是电芯热阻隔、模组级阻隔、绝热材料对比,导为灭火盒阻火设计和PACK定向排爆,最终通过定向排爆流场、温度场、阻火盒、传导传热四个方面实现排爆、降温、导热等。

4层5维底层安全矩阵,电芯、模组、电池系统、整车四层匹配,电芯测试、系统数据、安全设计、虚拟仿真、测试验证五个维度设计理念,实现电池热失控安全全防护。

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实施全方位保护,突破电池本体失效、PACK失效、BMS失效3大维度39个热失控故障节点。

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仿真分析

“大禹电池”开创性构建了整包级热失控燃烧模型,实现气流和火流多维度拟合仿真,填补了行业空白,颠覆了在热失控领域先开发再测试的传统方式,实现无实包条件下全数字化热失控虚拟仿真。接下来将持续拓展热失控仿真维度,提升气流和火流多工况模式拟合仿真精度,对仿真数据进行多层次数据标定,掌握电池安全设计结果,缩短开发周期和风险。

技术方案:

“大禹电池”设计融入8项全新设计理念——“热源隔断、双向换流、热流分配、定向排爆、高温绝缘、自动灭火、正压阻氧、智能冷却”设计,并布局数十项核心技术专利,主要覆盖热源抑制、隔离、冷却、排出等领域。

热源隔断-双重防护

电芯隔断:电芯间采用全新开发的双层复合材料,既能隔离热源,又耐火焰冲击,有效解决了传统气凝胶不耐冲击的痛点。同时结合不同化学体系电芯循环膨胀特性不同,设计双层复合材料,既可有效解决电芯膨胀对空间的需求,又能隔离热源。

模组防护:模组间采用高温绝热复合材料,可阻止火焰冲击和长时间传热传导。防护罩设计定向排爆出口,能快速将模组内部高温气火流排出,避免模组内部热蔓延。

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双向换流

热失控过程中会产生大量高温、高压气火流,通过对多种类换流通道设计方案仿真模拟,实现换流强度和比例的精准化设计,有效控制热源按预定轨迹流动,减少对相邻模组的热冲击,避免再次引燃。

热流分配

通过搭建燃烧模型、热力学与流体力学拟合仿真、冲击强度和压力计算等虚拟技术应用,可实现气火流在不同结构通道内的均匀分布。

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定向排爆

做为“大禹电池”最核心技术,通过分流、导流、换流将火源快速引导至灭火通道并安全排出。目前已攻克了通道内压力和流量均匀化调节的难点,消除了热量集中,使气火流在通道内分层均匀流动。

自动灭火

在定向排爆出口设置多层不对称蜂窝状结构,实现火焰快速抑制和冷却,并通过多点化、均布化、小型化设计,有效减小体积、降低重量,提升降温效果。

正压阻氧

根据蜂窝孔径及单位气体质量流量,保持包内压力始终高于包外,避免因氧气进入导致二次燃烧。

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高温绝缘

为消除热失控过程中的高温对铜排线束造成绝缘损伤,防止高压起弧损伤金属箱体,对高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护设计。

智能冷却

当电池管理系统识别到电芯已触发热失控,通过BMS和云端双重监控,确保整车快速开启冷却系统,抑制热扩散。采用单张大冷板与箱体集成设计方案,有效避免管路因高温泄漏和爆裂问题,并且根据电芯和模组热失控温度状态,智能调节冷却系统的开闭时间、流速、流量等,实现不同热失控条件下、高效冷却策略。

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为了验证大禹电池究竟和科研人员们预想的设计目标是否相同,他们又为其订立了远超同业的测试标准,为公众的安全继续加码。

接受同级最严格的热失控测试

依据测试标准:GB 38031-2020 《电动汽车用动力蓄电池安全要求》选取行业公认最具挑战的三元811体系高镍大容量电芯。

对于三元811体系电芯而言,虽然针刺和加热剧烈程度相当,但加热产生的大量热源要比针刺严苛的多,所以测试采用加热触发。

采用全球最严苛的两个电芯连续触发的测试方式,触发位置选择了模组的中间电芯。

热失控测试数据监测

测试中连续发生3次多个电芯集聚触发热失控,温度最高达到1037℃,电池包内气压达到三次高峰,瞬间最高气压约16kPa,通过灭火系统抑制电池包外溢烟雾最高温度低于100℃,避免对周围产生二次伤害。

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技术应用可满足未来不同化学体系电芯应用的技术

NCM811三元锂电池系统能量密度最高可突破190Wh/kg。大禹电池技术满足未来镍含量提高,正极材料的稳定性下降带来的热失控。

可满足不同PACK的应用技术

满足未来CTC(Cell to Chassis)电池PACK与融合方式,进一步提升整体刚性。

产业化应用

大禹电池技术将于2022年开启对长城汽车旗下新能源系列车型的全面应用。其中,沙龙品牌第一款车型即将首搭大禹电池技术并亮相。

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最后,我们一同展望一下长城汽车未来的发展路线,面向环保与性能远景,长城汽车将在细分领域又将做出哪些努力呢?

在新能源技术路线方面

长城汽车纯电、混动、氢能多条路线并举,持续进行饱和式精准研发投入。在国内,长城汽车已经建立以保定为总部,含北京、上海、广州、成都等国城市在内的9大研发基地,全面覆盖整车、核心零部件、新能源及智能领域研发。并在美国、日本、德国、加拿大等7个国家9个城市建立起研发中心,形成以中国总部为核心,涵盖欧洲、亚洲、北美的全球化研发布局。2023年,全球研发人员将达到3万人。

核心技术及资源方面

从上游原材料领域切入,收购澳大利亚锂矿企业股份,获取锂矿资源。成立巢易创、蜂巢能源、未势能源等核心技术公司,全面掌握新能源电池、电机以及氢燃料核心技术。

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总结

正如曹总会上所言:“当大禹电池在进行加热测试时,人站在测试车辆旁边,丝毫感受不到热量。”对于热量这种与水一样无孔不入的能源,堵不如疏,疏堵结合才能更好地合理放置,防止本应造福人类的能源变为危害人类安全。而为了更环保的全球愿景,让新能源更合理地造福人类,服务人类的出行,长城汽车一直在路上。就让我们共同盼望这位新能源领域的“大禹”早日与我们见面,服务我们的出行吧。

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