热头条丨解析凯迪拉克LYRIQ锐歌电池安全设计

2022-08-02 07:44:44来源：汽车之家

基于通用全新的Ultium奥特能平台开发而来的首款量产纯电中大型SUV凯迪拉克LYRIQ锐歌，

今天我们重点聊聊Ultium奥特能平台电池的安全性以及它的智能热管理能力。

安全是一道红线，但何谓安全呢？

这里需要首先确立一套安全标准。与国标要求的各项指标不同的是，通用汽车建立了一套远超国标要求的测试标准，无论是跌落、挤压、针刺等试验的要求都比国家标准更严格。与此同时除了更为严苛的试验项目外，利用更长的试验周期来考验电池系统长期在各种工况下的稳定性，确保它拥有极强的适应性。官方称目前针对电芯的循环试验累计测试时长已经超过320万小时。

【资料图】

针对动力电池的安全性，国家此前早已出台了针对动力电池安全性的国家标准。同时，上汽通用自己建立了一套更严格的电池试验标准体系。

上汽通用在上海还建立了泛亚新能源试验中心，专用于承担新能源汽车和动力、储能系统的试验任务。

在电芯配方上，LYRIQ锐歌的动力电池组采用的是NCM811三元锂电芯，即正极材料由镍（Ni）钴（Co）锰（Mg）构成，含量比例为8：1：1，是目前一种动力电池组中主流的技术路线。为了减少电化学反应过程中出现无关充放电的副反应，电芯的正极上包覆了减少发生副反应的涂层，并且还在电解液中定向掺杂了一些不便透露的稀有元素用于铆定游离氧。在电池负极上，工程团队还采用了石墨材料以及增加导电电离子环等措施，这些改进使得电池的热稳定性提升了10%，同时也有助于延长电芯的工作寿命。

NCM811三元锂电芯算是一种比较成熟的技术路线，可靠性还算是比较高的。不过各种主被动安全设计依然是不能少的。在动力电池组的框架设计和其它安全性设计方面，LYRIQ锐歌也有着较为充足的准备和措施。加上品牌自己建立的更为严苛的试验要求，对保障电池的稳定性和安全性有着一定的帮助。动力电池通过独立的集成式液冷系统实现控温，每个模组都配置了专属集成式独立液冷板，比起一些其它品牌电动车会采用的电池包集中式液冷板设计，其换热效果能提高约10%。另外液冷系统还拥有独特的流量控制，可以将不同电芯之间的温差控制在1℃左右，确保电芯在长期使用过程中的一致性。LYRIQ锐歌的BDU电池分断单元里也放置了液冷板，这种降温措施可以使BDU单元承受超过1200A的峰值电流负载，同时温度依旧控制在65℃以下，消除对周围零件热影响。其它被动隔热材料上，LYRIQ锐歌还在电芯与电芯之间填充了气凝胶隔热材料，用于降低电芯间热量传递。另外包括电池包上盖等部位都覆盖了气凝胶防火毯等材料，紧急情况时可以争取到更多逃生时间。防爆阀也是LYRIQ锐歌的一项专利技术，当某一个电芯出现热失控并大量产生气体时，电芯之间的排气通道会迅速将气体引流至防爆阀，并迅速排出高温气体，释放电池包内的压力。

wBMS无线电池管理系统也是这套电池包中一个算是比较超前的功能了。电池包内置了气压/温度/电压三重传感器，24小时不间断、高频率监测电池包和电芯状态，一旦检测到失控风险，系统会主动采取快速冷却等措施以控制热扩散，保障安全，并且通过网络将信息发送至云端数据平台。此外云端平台还会根据电池全生命周期数据，提前识别电池析锂、内短、鼓胀、漏液等热失控隐患，并向用户发出异常预警，防患于未然。使用无线电池管理系统的另一个好处是大幅减少了线束的使用，不仅减少了线束重量和占用空间，多出来的部分还能再塞点电芯，增加电池容量，从而延长续航。

动力电池外壳由61%高强度钢和37.5%超高强度钢组合而成，外壳采用井字形结构，内部焊接了五根超高强度钢横梁作为横向支撑。整个电池上盖总成采用1500MPA超强侧边防护梁，托盘总成采用1000MPA的底部防护。外壳通过多种焊接形式组合而成，壳体内应用了远程激光焊23.2米，激光填丝焊15.5米。经过试验测试，电池壳体对整车的扭转刚度提升约45.8% ，整车带电池包的扭转刚度35kNm·度。

经过各种柱碰测试，无论撞击点在A柱、B柱还是C柱，电池包依旧紧固，有着不错的稳定性和安全性。

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