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车用动力电池热安全研究取得阶段性进展
2017-04-11    

    动力电池热安全问题是影响电动汽车行驶安全的关键问题之一。在国家重点研发计划“新能源汽车”专项2016年度立项项目“高比能量动力锂离子电池开发与产业化技术攻关”的实施中,研发团队针对高比能量锂离子动力电池热安全机理和安全设计开展了深入研究,目前取得了阶段性进展。
    项目团队围绕锂离子电池在充放电过程中的产热过程、各成分的热稳定性,以1Ah锂离子电池单体为研究对象,通过实验获得表观导热系数、各向异性导热系数、恒压比热容、温度系数及室温内阻,从而计算出生热速率。定性分析了电池在100%电量和0%电量两个状态下正负极材料的热稳定性以及电解液对其热稳定性的影响。在电池的热失控部分采用加速量热方法对100%电量的软包锂离子电池进行热失控实验,确定了电池的热失控起始温度、最高温度以及自升温速率。相关研究成果和试验结果为动力电池的热安全结构设计提供了理论和数据基础。
    该项目团队围绕热固性聚合物材料和正温度系数热敏材料(PTC 材料)在电池单体中的应用工艺与技术,结合理化分析测试、电化学测试、电性能测试和电池安全性能测试等手段,研究了热固性聚合物材料在电池中的应用工艺,达到了优化应用工艺流程的目的;研究了正温度系数热敏材料(PTC 材料)的修饰液浓度、修饰方式和涂层厚度对电池电性能和安全性能的影响,进而优化PTC 材料的应用工艺和技术。目前,项目研究成果为热固性聚合物材料和PTC材料在电池单体中的应用提供了工艺和技术指导,解决了热固性聚合物材料和PTC材料在电池单体中应用的基础技术和关键技术,为解决电池单体的热失控问题奠定了良好的基础。
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