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新型电化学储能技术:半固态锂电池

科技通报 2017年第8期33卷 19-26,179页

作者：冯彩梅张晓虎陈永翀巩宇刘丹丹张萍中国科学院电工研究所储能技术研究组北京100190 中国科学院大学北京100049 北京好风光储能技术有限公司北京100085

半固态锂电池是将可脱嵌锂的活性材料颗粒和导电剂颗粒分散在电解液中形成电极材料的一种新型电化学储能技术,与传统锂离子电池相比,预计其规模化生产成本低,且避免了锂离子电池中电极材料粉化脱落的问题,因此电池循环寿命更长。目前半... 详细信息

半固态锂电池是将可脱嵌锂的活性材料颗粒和导电剂颗粒分散在电解液中形成电极材料的一种新型电化学储能技术,与传统锂离子电池相比,预计其规模化生产成本低,且避免了锂离子电池中电极材料粉化脱落的问题,因此电池循环寿命更长。目前半固态锂电池发展出了两种技术类型:半固态锂液流电池和半固态锂浆料电池,其技术原理已经通过验证,进入到基础关键技术开发阶段。本文综述了半固态锂电池的国内外研究进展,并对研发过程中的关键技术问题进行了总结和分析。

关键词：储能技术半固态锂电池锂液流电池锂浆料电池综述

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日本京瓷，全球首创半固态锂电池住宅商业化

中国粉体工业 2020年第1期 46-46页

据外媒报道,日本电子公司京瓷正在推出一款Enerezza住宅储能电池,该电池将采用世界首创的半固态锂离子电池架构,能够大大提高电池的经济性,加快了电池储能的价格革命。京瓷将成为第一家将这项技术推向市场的公司。京瓷公司现已宣布,最... 详细信息

据外媒报道,日本电子公司京瓷正在推出一款Enerezza住宅储能电池,该电池将采用世界首创的半固态锂离子电池架构,能够大大提高电池的经济性,加快了电池储能的价格革命。京瓷将成为第一家将这项技术推向市场的公司。京瓷公司现已宣布,最新的住宅储能设备的电池基于半固态电池架构,该设备将于今年秋天投入批量生产。

关键词：半固态锂电池固态电池

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固态锂电池研发愿景和策略

储能科学与技术 2016年第5期5卷 607-614页

作者：李泓许晓雄中国科学院物理研究所中国科学院大学物理科学学院北京100190 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

很多新兴技术领域对可充放电池的能量密度不断提出新的期望和要求,已经远远超过目前电池实际达到的水平。尽早理解如何提高电池的能量密度,如何兼顾其它综合技术指标的实现,尽早确定较为可行的技术路线,是目前学术界、产业界关心的重要... 详细信息

很多新兴技术领域对可充放电池的能量密度不断提出新的期望和要求,已经远远超过目前电池实际达到的水平。尽早理解如何提高电池的能量密度,如何兼顾其它综合技术指标的实现,尽早确定较为可行的技术路线,是目前学术界、产业界关心的重要问题。本文作者根据对目前液态锂离子电池和固态金属锂电池的科学与技术研发现状的理解,小结了固态锂电池目前仍需要解决的主要科学与技术问题,并提出了可能的解决方案。从规模制造的角度,比较了四种含有不同形式固体电解质材料电池的特点,预测了固态锂电池的技术路线和实现时间。最后列举了日本、美国、中国政府最近提出的未来可充放电池中长期发展技术目标,分析了固态锂电池实现这些技术指标的可能性并预测了时间节点。

关键词：液态锂离子电池金属锂离子电池半固态锂电池全固态锂电池技术路线图

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不同材料体系锂电池热特性对比及其热管理系统建模分析

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不同材料体系锂电池热特性对比及其热管理系统建模分析

作者：王茜重庆大学

学位级别：硕士

在传统燃油车使用过程中对环境污染和石油能源依赖的大背景下,发展新能源汽车是汽车行业必然走向。近年来电动汽车发展飞速,这对作为动力源的锂电池的能量密度以及安全性能也提出着更高的要求,不仅高安全、高比能的固态电池成为下一代... 详细信息

在传统燃油车使用过程中对环境污染和石油能源依赖的大背景下,发展新能源汽车是汽车行业必然走向。近年来电动汽车发展飞速,这对作为动力源的锂电池的能量密度以及安全性能也提出着更高的要求,不仅高安全、高比能的固态电池成为下一代电池发展的重要方向,同时对电池包在运行过程中进行有效热管理、准确温度预测以及对均衡性的监测也格外重要。因此,研究不同材料体系的电池底层参数、搭建适用精度更高的单体/模组的温度预测模型、探究不同热管理方式的有效性及对电池包均衡性的影响,可为设计搭建安全有效的电池热管理系统(battery thermal management system,BTMS)提供基础依据。本文以三种不同材料体系的电池——半固态三元锂电池(NCM-S)、液态三元锂电池(NCM-L)以及磷酸铁锂电池(LFP)为研究对象,进行了如下工作:首先通过混合动力脉冲能力特性(Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC)实验、开路电压温度系数测试、开路电压测试、极耳测试、EIS阻抗谱测试、单体电池温升测试以及结构参数测量等多种热特性及电化学特性实验以获得各电池的特性数据;接着,对实验结果进行分析,对比了不同材料体系电池的热特性差异及原因,并获得了建立各单体动态热模型所需的输入参数;其次,基于实验结果建立电池体热模型,与通过极耳辨识法所建立极耳热模型共同组成动态单体电芯热模型,并分别通过实验对模型精度进行验证,确保该模型对温度的预测精度。接着设计了一种由动力电池模组、热管、冷端流道和风扇等部件组成的基于微槽平板热管耦合强制风冷的热管理系统,有针对性地对相对恶劣工况进行热管理实验,简要分析风速对三种BTMS的温升影响。基于此,通过对微沟槽平板热管不同部位热特性的分析建立了微沟槽平板热管的分段式热阻网络模型,其次基于基尔霍夫电流电压定律建立有着多级串并联关系模组的电流分配模型,并将它们与单体电芯放电热模型耦合,搭建了一种基于微沟槽平板热管的适用于三种BTMS的三维热-电耦合模型,通过与实验结果对比,证明了该模型的可靠准确。最后将之前所建立的三维热-电耦合模型进一步应用于串并联关系更为复杂的三并四串BTMS,采用数值分析方法,研究了不同热管理方式(改变冷却风速、改变冷却风温以及同时改变冷却风速和风温)对于三种不同材料体系的BTMS热均衡性与电均衡性的影响。

关键词：电池热管理半固态锂电池微沟槽平板热管热模型模组均衡性