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戈尔:动力电池安全防护“新路径”

2021-04-24 ryder

新能源汽车正在进入大规模市场化的快车道,作为核心零部件的动力电池,依然面临着安全防范、可靠性提升、成本下降三大迫在眉睫的挑战。


在安全防范环节,电池单体在发生故障时会引起升温,导致电池组内部压力增加,形成内外压差。如若不能尽快将电池组内萌生的热量和压力释放至外部,有可能会导致电池组内的其余电芯发生连锁反应,从而导致热失控。


常见的处理方案是,为电池组安装泄压阀。当电池组内部压力超过临界值,泄压阀将会主动刺破,一次性释放电池内部压力,以恢复压力平衡,保障电池安全。


需要留意的是,基于现行泄压阀的技术缺陷,安装泄压阀并不是应对电池组压力失控的最佳方案。


原由是,当热失控发生时,新能源汽车在持续行驶的状态,仍有可能出现电池组泄压阀未刺破;电池组泄压阀已刺破,但泄压速度不足;电池组泄压阀已刺破或误触发等情况,进而导致新能源汽车起火事故的发生。


针对此,戈尔提出了“实时低压控制”的全新思路。戈尔最新推出的GORE®电池组低压防护产品(LPEV),产品在泄压过程中不会刺破,能长效保护电池组安全,可重复使用。更能让热压释放后,仍旧可以做到防水防尘,大大提高电池组的使用寿命。


高工锂电获悉,GORE®电池组低压防护产品的神奇之处在于,采用了一种非常特殊的柔性透气膜,当薄膜向外弯曲时,会萌生弹力使薄膜恢复到初始位置,这样一来便能够迅速平衡压力。在压力得到平衡之后,防水透气产品也会自行关闭,保护电池组免受水分入侵。


GORE®电池组低压防护产品集三项最紧要的保护功能于一身:


▌一是,这款新的防水透气产品采用了柔性透气膜,支持极低的开启压力,并具有可恢复的过压旁通功能。电池组内外压差过大可能会使轻量级电池组外壳变形甚至导致密封失效,而该产品无论在正常还是严苛的工作条件下均可快速缓解压差。


▌二是,该产品可迅速缓解与单个电池或模块热失控有关的过压。即使释放的气体温度持续上升,整体阀门还可脱出,在70mbar下可达到100000L/小时的热压释放,有效保障电池组的安全。


▌三是,该产品能够促使压力平衡,并保护电池组免受水、污物和灰尘的侵入。当电动车由低海拔驶入高海拔地区时,电池组压力发生改变,戈尔LPEV产品也可帮助电池内部和外部之间实现压力平衡并继续保持低压。


基于处理最严苛环境中复杂技术的核心理念,GORE®电池组低压防护产品的推出,无疑将给车用电池组提供了更有效、更长期的安全保障,同时也是电池组设计环节中一项令行业兴奋的技术进展。


资料显示,戈尔成立于1958年,是一家致力于改变行业和改善生活的全球材料科学公司。自1958年以来,戈尔在苛刻的环境中处理了复杂的技术挑战,从外太空到世界最高峰,再到人体内部运作。拥有超过10500名员工和强大的团队导向文化,戈尔年收入达37亿美元。


当前,电池组轻量化仍是新能源汽车行业为提高能量密度、提升续航里程探索的紧要课题。


通过利用GORE®电池组低压防护产品的压力均衡功能,可以帮助电池组在设计环节中减少电池组顶板的厚度,减轻电池组重量,从而增加电池续航里程,降低电池组成本。


“在将来几年我们将会看到LPEV产品被大量安装在电池组中。”戈尔负责人表示,目前,LPEV产品已有可供一级电池制造商以及OEM评估的C级样品,全自动加工线预计将于2020年2月投入使用,届时将具备200万件产品的加工能力。


针对电池组安全阀的使用与提议,戈尔也希望得到更多的意见与反馈。扫描图片二维码填写调查问卷,可获得戈尔送出的“京东券”。

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