因此，如果电池包模组内的电芯发生热失控，极易导致热失控扩散，出现大范围蔓延。电芯、模组的隔热设计，就成为了抑制热失控扩散的基础。电芯方面，大禹电池技术采用全新开发的复合隔断材料，提升电芯间的隔热和耐火焰冲击性能，相比传统气凝胶的承受能力更强。作为系统性设计，这种复合材料还通过双层结构，可以适应多类化学体系电芯的循环膨胀特性，既满足电芯膨胀对空间的需求，又能保证相关性能。同时，大禹电池技术还强化了电芯模组的热隔离性能，每个模组都配有采用隔热复合材料制成的防护罩，可阻止火焰冲击和长时间传热传导。防护罩设计定向泄气口，能快速将模组内部高温气火流排出，避免在模组内部热蔓延。优化气流通道，可将热流快速分散降温热失控过程中会产生大量高温、高压气火流，如果聚集在某一部位，即使有性能优秀的隔热材料，也无法长时间起到保护作用。要想减少热失控扩散，除了要强化电芯和模组间的热隔离，将热量快速分散导出也同样关键。大禹电池技术在设计这一步骤时，主要从热流的扩散分配、冷却、电池包内部结构安全等角度出发。大禹电池技术通过电脑仿真，优化了模组和电池包气流通道设计，可以使任意位置电芯出现热失控，都能将热流快速分散至其它部位。首先是电芯和模组泄气口的合理布置，避免冲击到其它电芯、模组或易燃部件，泄出的气体可以直接进入气流通道。其次通过气流通道的仿真设计，使热流按照预定轨迹流动，减少对相邻模组的热冲击，并使其在每个气流通道交汇口都进行双向换流，使热流不同结构通道内均匀分布，引导至电池包泄气口。此外，大禹电池技术还采用了单张大冷板与箱体集成的设计方案，进一步减少电池包内连接部件与细小管路，有效避免因高温导致的冷却液泄漏和爆裂，以及冷却系统失效。这项技术还可以通过BMS和云端管理，双重监控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。据曹永强介绍，热流在电池包内的流动过程中，可以通过将热量传导至壳体、电池模组、液冷板，迅速降温。在采用大禹电池技术的NCM811电池包热失控试验中，热流进入电池包壳体泄气口前，温度已降至200℃以内。大禹电池技术的电池模组分两列排放，通过试验的热成像画面可以看到，模组阵列间的主气流通道和模组间的缝隙，都快速的分到热流。根据活动现场的电池包展品，底部液冷板距壳体也有段不小的空隙，这或许也是一个主气流通道，可以通过大面积接触液冷板，增加冷却效果。此外，大禹电池技术为减少在热失控过程中，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，还对高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护设计。多层蜂窝泄气口，灭火降温、正压阻氧电芯热失控产生的热流，将会大幅度提升电池包内压力，如果不及时把多余压力释放到壳体外，有可能发生爆发。针对这样的情况，电池包都设计有泄气口，但传统的单孔大口径通常流量极高，热流和火焰来不及抑制就一并排出，容易引发二次危害。而且在快速泄压后，外界氧气还会流入电池包内部，可能导致未燃烧的可燃材料二次燃烧。大禹电池技术在泄气口内，设置了多层不对称蜂窝状结构，蜂窝的孔径和角度都经过电脑仿真，使泄气气流更可控，正压较低时也不会窜入空气。同时，这项技术在保证热失控过程可控的情况下，相对减缓泄气速度，使电池包内有更长时间正压。相比单孔大口径的结构，多层不对称蜂窝结构泄气口，还可实现火焰快速抑制和冷却。曹永强介绍，泄出的气体温度会低于100℃，而且泄气口位置是在一个安全区域，车辆周围不会感到高温。与比亚迪刀片电池不同，长城汽车的大禹电池技术不是在电芯入手，而是通过电池包的结构优化，实现了对热失控的有效控制。这项技术很有扩展性和灵活性，可以做到电芯化学体系全覆盖，不同尺寸的电池包都能应用，可以适应于各级别车型，不易受成本限制。据曹永强透露的信息，这项技术将首搭于沙龙品牌第一款车型。关于Auto Byte Auto Byte 为机器之心推出的汽车技术垂直媒体，关注自动驾驶、新能源、芯片、软件、汽车制造和智能交通等方向的前沿研究与技术应用，透过技术以洞察产品、公司和行业，帮助汽车领域专业从业者和相关用户了解技术发展与产业趋势。欢迎关注标星，并点击右下角点赞和在看。点击阅读原文，加入专业从业者社区，以获得更多交流合作机会及服务。
