動力電池熱安全問題是影響電動汽車行駛安全的關(guān)鍵問題之一。在國家重點研發(fā)計劃"新能源汽車"專項2016年度立項項目"高比能量動力鋰離子電池開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)"的實施中，研發(fā)團隊針對高比能量鋰離子動力電池熱安全機理和安全設(shè)計開展了深入研究，目前取得了階段性進展。
項目團隊圍繞鋰離子電池在充放電過程中的產(chǎn)熱過程、各成分的熱穩(wěn)定性，以1Ah鋰離子電池單體為研究對象，通過實驗獲得表觀導(dǎo)熱系數(shù)、各向異性導(dǎo)熱系數(shù)、恒壓比熱容、溫度系數(shù)及室溫內(nèi)阻，從而計算出生熱速率。定性分析了電池在100%電量和0%電量兩個狀態(tài)下正負極材料的熱穩(wěn)定性以及電解液對其熱穩(wěn)定性的影響。在電池的熱失控部分采用加速量熱方法對100%電量的軟包鋰離子電池進行熱失控實驗，確定了電池的熱失控起始溫度、最高溫度以及自升溫速率。相關(guān)研究成果和試驗結(jié)果為動力電池的熱安全結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
該項目團隊圍繞熱固性聚合物材料和正溫度系數(shù)熱敏材料(PTC材料)在電池單體中的應(yīng)用工藝與技術(shù)，結(jié)合理化分析測試、電化學(xué)測試、電性能測試和電池安全性能測試等手段，研究了熱固性聚合物材料在電池中的應(yīng)用工藝，達到了優(yōu)化應(yīng)用工藝流程的目的;研究了正溫度系數(shù)熱敏材料(PTC材料)的修飾液濃度、修飾方式和涂層厚度對電池電性能和安全性能的影響，進而優(yōu)化PTC材料的應(yīng)用工藝和技術(shù)。目前，項目研究成果為熱固性聚合物材料和PTC材料在電池單體中的應(yīng)用提供了工藝和技術(shù)指導(dǎo)，解決了熱固性聚合物材料和PTC材料在電池單體中應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，為解決電池單體的熱失控問題奠定了良好的基礎(chǔ)。
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