清华3亿建新型锂电池陶瓷材料项目 提高电池安全性

2018-04-24  |  By Faye  |  In 新闻

4月20日上午,清华大学材料科学与工程研究院院长南策文院士团队新型锂电池陶瓷材料项目签约仪式在江苏省淮安市盱眙县举行。 

该新型锂电池陶瓷材料项目计划总投资3亿元,利用凹土的改性功能,主要从事新型锂电池陶瓷材料的研发和产业化,进一步延伸和拓展盱眙凹土新材料的应用。项目计划于2019年初建成年产500吨固态电解质材料和1000吨锰系正极材料生产线,产品将广泛应用于电动汽车、移动电子设备、军用电源等领域。

据悉,在日前的“2018首届中国新能源动力电池暨储能产业大会”上,南策文院士曾就当下的研究方向进行分享。

他表示,目前锂离子电池能量提升的途径主要是通过应用高能电极材料,运用高比能的材料组合来实现,但是高压电极容易引起液态电解液分离的安全问题。

而锂离子电池能量继续提升的途径是通过结构设计、集成技术来实现,也就是进一步提高电池器件集成度,增大电芯尺寸和单体电池尺寸。但是这样会造成隔膜机械强度降低的问题,容易发生热失控,降低电池的安全性。  

南策文院士表示,解决以上问题有很多途径,其中一个重要途径就是通过陶瓷隔膜来提高安全性,打造安全芯。把陶瓷隔膜纳米颗粒涂覆在隔膜上,可以增加隔膜强度。以现有的动力电池业态发展来看,“安全芯”的隔膜技术发展有高端纳米陶瓷隔膜技术、Li传导纳米陶瓷隔膜技术、固态锂电池技术三个阶段。

据南策文院士介绍,目前他的团队研发的固态软包电芯产品可以达到300Wh/kg-400Wh/kg,甚至可以超过431Wh/kg。同时该产品充电至4.3V,侧方向挤压变形大于50%,未出现冒烟起火、燃烧爆炸等问题。产品针刺后充满电,再进行重物冲击,没有出现起火、燃烧等情况。电池充电后的短路测试中,最高温度达64.3℃,最大电流达47.9A。没有出现冒烟、起火、爆炸等问题,依旧可以保持电容量。并且测试后没有发现胀气等异常情况。成功提高了锂电池的安全性。

据悉,该团队的另一种柔性固态电芯产品,经过两回弯折后很快恢复,比能量没有降低,弯折、卷曲、对折后依然没有出现问题。放入150℃水中2小时,电池没有出现起火、爆炸的情况。

文章来源:VehicleTrend车势综合整理自电池中国网



 

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