[汽車之家 新能源] 日前，蜂巢能源官方公布了其全球鋰電創(chuàng)新中心的研發(fā)布局細(xì)節(jié)，其試驗中心主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)過程中的驗證測試，擁有全流程的試驗?zāi)芰Γ徽嫉?000㎡的安全實驗室則用于電池單體、模塊、BMS和電池包/系統(tǒng)的機(jī)械、環(huán)境和電氣的可靠性性與濫用測試。此外，蜂巢能源還對外展示了L600短刀電池針刺、震動、海水浸泡等安全測試的結(jié)果，可實現(xiàn)電芯針刺不起火、不冒煙。

『第一代L600短刀電池』

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●電芯試驗與研發(fā)

　　試驗中心主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)過程中的驗證測試，主要包括電芯體系實驗室、理化分析實驗室和電性能實驗室等，提供正負(fù)極材料、電解液的研發(fā)、樣品試制、產(chǎn)品物理化學(xué)性能測試、電芯及電池包的電性能等測試內(nèi)容。其中電芯體系實驗室主要針對電解液等前沿材料展開研發(fā)，具備正負(fù)極材料勻漿涂布、電解液配置、理化性能測試、氧化電位等電化學(xué)測試等試驗?zāi)芰Α?/p>

『焊接中的電芯』

　　根據(jù)電芯體系實驗室的試驗分析，短刀L600電池選擇了低粘度溶劑，可以在低溫環(huán)境中提高流動性和電導(dǎo)率，從而改善長電芯的低溫充電能力，有效解決冬天續(xù)航里程驟降的問題。同時電解液還特意增加了功能添加劑，在電池首次充電的時候，能夠在負(fù)極發(fā)生聚合反應(yīng)，形成一層耐高溫的膜，避免負(fù)極和電解液發(fā)生有害反應(yīng)，能改善高溫環(huán)境下的安全性并提升循環(huán)壽命。耐高溫和絕緣性優(yōu)異的陶瓷隔膜的使用，則有助于在針刺時提升電芯的可靠性。

『環(huán)境倉』

　　理化分析實驗室，主要承擔(dān)材料開發(fā)、電池體系開發(fā)、電池機(jī)理及安全分析的測試需求。實驗室采用“同步熱分析儀-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀”來對材料釋氧進(jìn)行精確分析，以優(yōu)化電芯的熱穩(wěn)定性。電池內(nèi)部的工藝控制及失效分析，則由工業(yè)CT來完成，通過X射線觀察電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和缺陷，如對齊度、褶皺等，監(jiān)測精度達(dá)到納米級，從而實現(xiàn)對于電池失效機(jī)理和制造工藝控制的深入研究。

『環(huán)境倉』

　　電性能實驗室主要承擔(dān)電池樣品電性能的驗證工作，如電池的容量、能量、不同荷電量下的開路電壓和脈沖充放電能力，長期循環(huán)壽命、存儲壽命、自放電等電性能，以判斷設(shè)計的電池是否達(dá)到設(shè)計要求。為了保證測試的準(zhǔn)確性，蜂巢能源的電芯性能測試模擬實際使用條件，用金屬夾板模擬電芯在模塊或電池包內(nèi)的受力情況，并且監(jiān)測充放電過程中壓力變化，集成了溫度、電壓、壓力數(shù)據(jù)采集。此外還有三電極測試，用輔助電壓通道監(jiān)測正、負(fù)極對金屬鋰的電壓，尋找電池極限使用條件，避免析出金屬鋰，保證電池使用安全。

『蜂云平臺』

　　此外，蜂巢能源還聯(lián)手華為、清華大學(xué)等進(jìn)行戰(zhàn)略合作，推出了電池應(yīng)用監(jiān)測系統(tǒng)——蜂云平臺。該平臺可對應(yīng)用蜂巢能源電池系統(tǒng)的車輛實時運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，電芯數(shù)據(jù)可用來開展后續(xù)的電池性能分析，截至2022年7月底已經(jīng)接入監(jiān)測車輛超過37萬臺，累計數(shù)據(jù)突破592億條。另一方面，蜂云平臺通過內(nèi)短路預(yù)警、析鋰預(yù)警、絕緣預(yù)警等算法模型，能精準(zhǔn)識別風(fēng)險電池，輕微內(nèi)短路可提前兩個月預(yù)警，嚴(yán)重內(nèi)短路可在熱失控前數(shù)小時預(yù)警，最大程度保障電動車應(yīng)用安全。

●電池安全測試

　　安全性測試的目的在于驗證動力電池系統(tǒng)在濫用情況下的安全性，最重要的目的在于驗證動力電池系統(tǒng)保護(hù)自身的能力以及在發(fā)生危險情況下對乘員的保護(hù)能力，主要包括機(jī)械、環(huán)境和保護(hù)安全性等內(nèi)容。蜂巢能源建立的電池安全實驗室，可以進(jìn)行電池單體、模塊、BMS和電池包/系統(tǒng)的機(jī)械、環(huán)境和電氣的可靠性性與濫用測試，涵蓋了國標(biāo)中多數(shù)的測試項目。

『機(jī)械震動』

『海水浸泡』

『針刺試驗』

　　此次蜂巢能源公布了短刀電池針刺、震動、海水浸泡、鹽霧等測試的結(jié)果，在關(guān)注度比較高的針刺實驗方面，短刀L600電池電芯在滿電狀態(tài)下進(jìn)行針刺，實現(xiàn)了不起火，不冒煙，針刺點附近溫度也僅有30-35℃，一定程度上體現(xiàn)了這款電池的安全性。

●新電池研發(fā)

　　作為鋰電池的升級版，固態(tài)電池在能量密度、充電速率、安全性、循環(huán)壽命以及電芯熱管理上都優(yōu)于液態(tài)鋰電池，被看作是下一代先進(jìn)電池技術(shù)。在該領(lǐng)域，蜂巢能源已研制出20Ah級硫系全固態(tài)原型電芯，該系列電芯能量密度≥350Wh/kg，并已順利通過針刺、200℃熱箱等實驗，量產(chǎn)應(yīng)用后電動車可實現(xiàn)續(xù)航里程1000km以上。

『全固態(tài)原型電芯』

　　蜂巢能源表示，目前全固態(tài)實驗室已具備固態(tài)電解質(zhì)材料的公斤級自主合成，固態(tài)電解質(zhì)膜連續(xù)化制備，全固態(tài)軟包電芯組裝以及新設(shè)備開發(fā)等自主研發(fā)能力，獲得了經(jīng)驗積累的同時并針對性的展開專利布局，已申請109項專利，其中發(fā)明專利93項。（文/汽車之家 孫一超）

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