动力电池电学性能综合试验台

p　　近年来，随着新能源政策的利好和社会资本的涌入，新能源行业特别是动力电池制造企业如雨后春笋般不断生长。怎么建设和规划好一个全新的新能源锂电池检测实验室是许多新能源制造关联企业的痛点。新能源锂电池实验室不同于其他家用电器、灯具照明或汽车电子产品实验，由于锂电池在试验过程存在的不确定性和危险性，锂电池可能会产生有毒有害废气、冒烟、明火、甚至出现爆炸、溶液飞溅等情况，这些问题可能导致环境空气污染、设备损坏、实验人员受伤，甚至对人身财产造成巨大损失。因此，无论锂电池试验室规模大小，都有必要在新能源电池实验室的场地建设，设备购置，以及日常的运营成本给予充分的重视和了解。/pp style="text-align: center "img title="1.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b5a6c188-4150-44ec-aebe-786d32141b2b.jpg"//ppstrongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "　span style="color: rgb(84, 141, 212) "　span style="color: rgb(0, 112, 192) "一、(规划)锂电池实验室设计依据及设备部署：/span/span/span/strong/pp　　strong1、依据标准规范：/strong/pp　　满足GB/T 32146.2-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求 第2部分:电气实验室》标准规范要求设计。/pp　　实验室主要用于锂电池强制性安全检查试验，提供稳定可靠的环境条件。为了评估电池在存储、运输、误用和滥用等情况下，是否会引发过热、明火、爆炸、有害气体溢出、人员安全等情况，由此应运而生的电池安全检测标准有：国际标准(IEC 62660、IEC62133)、欧盟标准(EN62133、EN60086)、中国标准(GB31241-2014)、美国标准(SAE UL)、日本标准(JIS)，针对新能源锂电池应用较为广泛的标准是UN 38.3、GB/T31467.3-2015、GB/T 31485-2015、SAND 2005-3123、UL1642、UL2054、UL2580、JIS C 8711、JIS C8714、JIS C 87115、ISO 16750、ISO 12405、SAE J2464。电池标准针对的检测项目，大体可分为电性能适应性、机械适应性和环境适应性测试三大类的检测。/pp　　1)电性能适应性：包括电池工况容量、各种倍率的充放电性能、过充性能、过放性能、短路性能、绝缘性能、自放电特性、电性能寿命等。其中过充、过放、短路的实验过程风险较大，可能会存在明火爆炸等剧烈现场。/pp　　2)机械适应性：加速度冲击、机械振动、模拟碰撞冲击、重物冲击、自由跌落、电池包翻转、洗涤试验、挤压和钢针穿刺等。其中钢针针刺和挤压的实验过程风险较大，可能会存在明火爆炸等剧烈现场。/pp　　3)环境适应性：热滥用(热冲击)、温湿度循环、高低温循环、冷热冲击、温度骤变、真空负压测试、盐雾试验、浸水试验、海水浸泡和明火焚烧等。其中明火焚烧实验过程风险较大，可能会存在爆炸的情况。/pp　　strong2、(规划)锂电池实验室设备布局：/strong/pp　　在实验室建设初期规划实验室，既可以降低实验操作风险，同时也能系统的形成检测能力，通常具有完整测试能力的电池检测实验室，可规划成如下功能分区：/pp　　1)电性能检测区，此区域主要涉及的仪器是充放电机柜、内阻测试仪、绝缘强度测试仪、绝缘电阻测试仪、数据采集设备等，由于电池的实测容量与测试温度有关，因此应对此区域的温度、湿度进行控制。/pp　　2)机械性能测试区，此区域主要涉及的仪器包括充放电机柜、振动试验台、冲击碰撞试验台、翻转试验台、三综合实验台，由于设备质量重、体积大、噪音大，且部分检测设备需要下挖，因此此区域多放置在一楼，做好隔音和隔震措施。/pp　　3)环境测试区，此区域主要完成温度、湿度、老化、热分析等实验，涉及的仪器包括充放电机柜、高低温箱、负压箱、温湿度实验箱、热分析仪、数据采集设备等，此区域需要24h连续长时间工作，因此容易出现麻痹大意导致安全事故。/pp　　4)辅助功能区，可根据实际需要进行配置，包括样品室(放置测试前后的电池样品)、库房(放置闲置线缆、工具等)、办公室、会议室、休息区等。样品室存放电池样品，需要频繁检查电池状态。/pp　　5)电池安全测试区，此区域开展的测试均带有危险性，包括样品不成熟导致的风险以及测试本身的风险，包括的测试项目：跌落、针刺、挤压、燃烧、过充、过放、短路、浸水、海水浸泡、高温充放电等项目，涉及的设备包括充放电机柜、跌落试验台、针刺试验机、挤压试验机、燃烧试验机、短路试验机、浸泡设备、高温箱等。由于此区域着火爆炸概率较高，因此需要建设行之有效的尾气排放和处理措施，以避免对环境的影响。/pp　　strong注意：GB/T 31467.3-2015(电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分安全性要求与测试方法)以及GB/T 31485-2015(电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法)标准部分试验项目适用。/strong/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong二、(规划)锂电池实验室测试程序：/strong/span/pp　　strong1. 电池材料检测/strong/pp　　电池材料的测试主要为材料的组成、结构、性能测试，所有测试过程都不涉及任何化学处理步骤，均属于仪器分析，测试的全过程不产生对环境有害的物质。最终产生的废弃样品及未测试的多余样品均交还送检单位。/pp style="text-align: center "img title="2.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f6c52bd6-dbf2-4a1a-887f-274ec60e8e5f.jpg"//pp　　工艺流程简述：称取电池材料—电池材料制样—上机分析—结果输出。/pp　　strong2、电池单体常规测试、电性能、安全性能和失效性能、可靠性检测/strong/pp　　电池单体常规测试包括外观、极性、尺寸和质量，涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段，四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤，均不产生任何环境有害物质。电池单体电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命，涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪，以上两种设备基于电化学原理进行检测，都不涉及任何化学处理步骤，测试过程中不产生任何环境有害物质。/pp　　电池单体安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项，涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备，所有的测试项目都在专用测试设备内执行，同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施，测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池交由送检单位回收处理，对环境不产生影响。电池单体可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测试等，以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备，电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测，测试过程都不涉及任何化学处理步骤， 不产生化学反应，不产生对环境有害的物质。/pp　　电池单体失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展，检测过程都不涉及任何化学处理步骤，不产生化学反应。对环境不造成污染。/pp　　工艺流程简述：电池单体试样遴选—电池试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。/pp style="text-align: center "img title="3.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/cc2f2757-c359-499b-b8d0-caf36db2fe17.jpg"//pp　　strong3. 电池模块常规测试、电性能、安全性能和失效性能、可靠性检测/strong/pp　　电池模块常规测试包括外观、极性、尺寸和质量，涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段，四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤，均不产生任何环境有害物质。电池模块电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命，涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪，以上两种设备基于电化学原理进行检测，都不涉及任何化学处理步骤，测试过程中不产生任何环境有害物质。/pp　　电池模块安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项，涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备，所有的测试项目都在专用测试设备内执行，同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施，测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池模块交由送检单位回收处理，对环境不产生影响。电池模块可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试 、振动测试、容量分布测试等，以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备，电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测，测试过程都不涉及任何化学处理步骤， 不产生化学反应，不产生对环境有害的物质。/pp　　电池模块失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展，检测过程都不涉及任何化学处理步骤，不产生化学反应。对环境不造成污染。/pp　　工艺流程简述：电池模块试样遴选—电池模块试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。/ppimg title="4.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b7a7a4dd-b45a-46cf-bc6f-1964c0ab31ef.jpg"//pp　　strong4. 电池系统常规性能、电性能、安全性能和失效性能检测、可靠性检测/strong/pp　　电池系统常规测试包括外观、极性、尺寸和质量，涉及到目检、电压表检测、量具和衡器检测手段，四种测试项目都不涉及任何化学处理步骤，均不产生任何环境有害物质。电池系统电性能测试包括放电容量、倍率、循环寿命，涉及到的设备有电池充放电性能测试仪和电池模块充放电性能测试仪，以上两种设备基于电化学原理进行检测，都不涉及任何化学处理步骤，测试过程中不产生任何环境有害物质。/pp　　电池系统安全性能测试包括过充、过放、短路、跌落、高低温、针刺、挤压多项，涉及到针刺机、挤压机、跌落台、高低温箱和过充过放专用设备，所有的测试项目都在专用测试设备内执行，同时操作人员按照国标要求配备有严格的防护措施，测试过程都不涉及任何化学处理步骤。测试结束后产生的失效电池系统交由送检单位回收处理，对环境不产生影响。电池系统可靠性测试主要包括循环寿命、不同倍率放电特性、不同温度放电特性、充电特性、自放电特性、不同温度自放电特性、存贮特性、过放电特性、不同温度内阻特性、高温测试、温度循环测试、跌落测试、振动测试、容量分布测试等，以上测试涉及到的设备主要为电性能测试仪和部分安全性测试设备，电化学性能测试设备基于电化学原理对电池进行电性能检测，测试过程都不涉及任何化学处理步骤， 不产生化学反应，不产生对环境有害的物质。/pp　　电池系统失效分析和电池模型分析在上述可靠性检测、安全性检测、常规检测及化学组成检测等基础上开展，检测过程都不涉及任何化学处理步骤，不产生化学反应。对环境不造成污染。/pp　　工艺流程简述：电池系统试样遴选—电池系统试样连接检测设备—设备自动检测—数据输出。/pp style="text-align: center "img title="5.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b6ae167e-9e9b-439b-8098-99f7fc7e2f3f.jpg"//pp　　strong5、(温馨提示) 由于新能源锂电池能量高度集中，且密集安装，因此即便是正常的试验测试(如各种充放电性能、高空模拟)，也可能因误操作导致危险，下面列举新能源锂电池存在的潜在风险：/strong/pp　　1)着火、燃烧、爆炸/pp　　磷酸铁锂电池在电解液中添加过充添加剂非水有机体系的电解液具有低燃点的易燃性质，它在温度升高的密闭电池体系内极易和充放电过程中非常活跃的电极材料发生一连串催化放热反应，从而引起热失控。同时电解液和电极材料之间的副反应伴有气体产生，当电池内压力达到设定的阀值，泄爆阀开启，并伴随气体泄放。如果电池内部集聚温度过高，与空气种的氧气的接触的情况下引起有机电解液的燃烧，最终导致电池的爆炸。/pp　　电池检测中的各种滥用实验的实质，是通过各种手段使电池发生外部短路或内部短路，引起正负材料和电解液的直接反应，电池温度急剧升高。电池的散热性和压力的释放能量决定了电池着火、燃烧或爆炸。对实验现场的着火、燃烧、爆炸的防护，重点是保证试验现场压力要有足够的释放空间，防止燃烧扩展和压力的突然释放，可采取加固防爆壳体、快速压力泄放、通过多传感器融合技术进行预警检测，以实现不爆炸货弱能量的反应。/pp　　2)有毒气体的排放/pp　　由于电解液含有有机溶剂，在安全检测过程中，电解液的高温气化导致有毒气体的排放，通常有毒气体是通过电池泄爆阀打开后溢出，其气味刺激。当被测样品是大功率的新能源电池时，有毒气体的含量较多，且成分更为复杂，其排放问题更要注意，UL 2580规定了有毒气体释放量的检测要求。有毒气体的排放的防护重点，是加装有害气体检测传感器监测有害气体含量，加装抽风装置或无害化处理装置将有毒气体抽离实验室，避免操作人员与有害气体的接触。/pp　　3)漏液的污染性/pp　　电池在检测过程中容易出现漏液，漏液会腐蚀设备和测试台的外表面。应加倍关注富液设计电池的这种危害。因此无论是在有意破坏的漏液，或是实验过程意外泄露，都应该关注人员防护、设备防护和测试环境防护。其防护重点是通过严格操作流程管理和规范，将漏液的腐蚀侵害降至最低。/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong三、(规划)锂电池实验室——通风系统特点：/strong/span/pp　　1、因锂电池在做破坏性测试时可能会产生大量的烟雾或者燃烧废气，需要考虑到通风环保设施要求 系统所作用的通风设备较复杂，流量较大。通风设备在工作期间可根据实际须要控制使用数量，风机负载随通风设备增减而变化。/pp　　2、系统控制采用各实验室布点控制，即利用同系统的各通风设备的电动调风阀或在附近设置信号开关，利用电动调风阀或信号开关输送信号远距离控制风机启停。采用电动调风阀对通风设备进行流量调节。/pp　　3、采用在风机入口处加装消声器的方式对通风系统进行噪声处理，对于电机功率小于4KW，A式传动的风机采用橡胶减振，对于电机功率大于4KW，C式传动的风机采用阻尼弹簧减振器减振。/pp　　4、因应节能要求及实际需要，对全面排风系统P1及局部排风系统P3、P4、P5、P6系统功率≥4KW的通风系统采用变风量变频控制系统控制。节约电能同时也可大大延长风机使用寿命。/pp　　5、因应现代环保要求，根据废气类别对P4、P5、P6系统的排气采用酸雾净化塔、活性炭干附等进行环保治理。/pp　　6、实验室的通风换气次数取每小时10～20次。/pp　　7、支管内风速取6～12m/s，干管内风速取8～14 m/s。/pp　　8、通风设备设计风量：单台1800*800*2350mm排毒柜设计排风量：1400～2100CMH 单台1500*800*2350mm排毒柜设计排风量：1100～1700CMH 单台500*500mm原子吸收罩设计排风量：800～1300CMH 单台万向排烟罩设计排风量 180～300CMH。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "四、(规划)锂电池实验室——内部装饰/span/strong/pp　　strong1、天花/strong/pp　　(1)实验室、办公室天花采用轻钢龙骨吊600*600mm的铝合金扣板天花。/pp　　(2)结合通风和机电要求，实验室天花选用铝合金扣板天花可以大幅度降低通风和机电施工难度和强度，也利于日后的正常维护和检修。/pp　　(3)实验室天花采用铝合金扣板天花美观，大方，无污染，还可以搭配其他一体化装修完成整个装修工程。/pp　　(4)实验室天花采用铝合金扣板天花可以有效的防霉、防潮。/pp　　(5)洁净室采用彩钢板天花板。/pp　　strong2、地面/strong/pp　　(1)实验室地面按照甲方要求保留原有抛光砖地面600*600mm。/pp　　(2)抛光砖技术成熟，整洁，美观，灰缝小，易于清洁。/pp　　(3)在装修过程中，抛光砖的铺设最适合于办公场所。/pp　　(4)抛光砖可承受多人办公场所的磨损，维护后不变色不需打蜡抛光等繁复操作。/pp　　(5)洗涤室利用原有地面，节约成本。/pp　　(6)优质防滑地砖可以有效杜绝液积留在地板上对实验室工作人员造成的不便。/pp　　strong3、墙体/strong/pp　　(1)新砌墙身采用轻质砖砌180mm厚砖墙，双面批荡面贴500*500抛光砖。/pp　　(2)采用其他墙体全部贴500*500抛光砖/pp　　(3 走廊用12mm厚钢化玻璃做玻璃隔墙，踢脚线材质选用抛光砖。/pp　　(4)采用玻璃间隔的设计使得开放式实验成为一种可能。/pp　　(5)采用玻璃间隔的设计令人视野开阔，整体实验室洁净、明亮。/pp　　strong4、门窗/strong/pp　　(1)实验室统一采用12mm厚钢化玻璃地弹簧门，增加实验室通透性。按照规划设计要求，分为900*2100mm、1200*2100mm、1500*2100 mm三种规格，根据具体情况，洁净室的门为800*2100 mm。/pp　　(2)实验室主通道入口用1500*2100mm钢化玻璃双开门，外加电脑磁卡感应门锁(配10张卡)。/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong四、(建议)锂电池实验室注意事项：/strong/span/pp　　实验室设计之初就应该全面性的考虑到被测试锂电池出现爆炸、燃烧、漏液等问题。/pp　　strong1.爆炸前预警：/strong由于电池起火爆炸前会有很大的变化，可以传感器充分检测指标达到爆炸前预警的目的。这些变化包括——温度升高、电流突然增大、泄爆阀打开、有害气体溢出等，其中温度和电流是预警的重要指标，对相同规格的电池具有相似的指标，通过概率分布可形成较好的爆炸预测。/pp　　strong2.爆炸过程控制：/strong电池连锁爆炸是爆炸过程控制的重点，通过切断电流回路、降低爆炸现场温度、阻断燃烧路径、撤离着火源头等方式，其中以切断电流回路和干冰灭火方式最为有效。既能起到控制火情，同时也保留了测试样品。/pp　　strong3.污染物可回收：/strong污染物包括固态污染物和气体污染，通过电池回收罐收集固态污染物回收时，要避免二次危险。有害气体的回收成本非常高昂，可根据实际情况酌情处理。/pp　　strong4.试验室防爆系统：/strong房间内安装2个传感探头。测试单元放置在室外可随时的监测试验室内的气体是否超标。报警系统分2级控制当第1级报警时启动声音报警，此时不切断电路。当浓度继续升高时达到2级报警时报警器自动打开风阀启动抽排风系统并切断实验室电源。防爆室内部采用1.2mm厚的钢板焊接而成，墙体可采用铝塑板或其他材料支撑，整改防爆室具有耐火、防止爆炸物飞出等功能。防爆门采用往里面推开的开门方式，必须具有防止冲击波导致开门的问题，门上配置有防爆玻璃观察窗，并且窗上焊接有铁柱防止玻璃破裂。防爆室上空设置有铁制的通风管道，其作用有二 1、当有燃烧、烟雾时，开启风机抽风，2、主要用于泄放爆炸时的压力。因此通风管道需要做宽，建议尺寸不小于500mm× 600mm× 870000mm。/pp　　strong5.每个防爆室配置有防爆灯，视频监控探头。/strong视频监控探头对准被测物位置。每个防爆室的底部设置有设备的连线门洞：100mm× 200mm 在高1000mm处也设置有直径500mm的连线门洞，门洞的里面一侧设置有钢铁挡板。防爆室作为样品储存室使用，并配置有小一匹分体式空调作为恒温，外墙配置有直径120mm的排气扇。里面配置有消防烟感探头。/pp　　strong6.充放电区：/strong设置有试验台，台面分有仪器操作位置和样品区，样品区四周及底面采用1.2mm不锈钢板焊接 前面设置有开门 上方开孔，用于泄放用。也可以在上方加装排气管道。样品区的侧面开有直径50mm的孔用于连接线。样品区可放置定做的防爆箱。/pp　　strong7.消防要求：/strong在人员操作区和样品区设置有消防烟感探头。/pp　　strong8.视频监控要求：/strong共用七个视频监控探头，五个用于防爆室，两个用于冲放电区，在防爆室外配置有视频监控显示器，可在测试过程中查看到里面情况，并具有连接内网功能，可便于在办公室查看具体情况。空调恒温功能：在人员操作区采用原来配置有的5匹空调，另外在A防爆室加装小一匹空调用于储存室。/pp　　strong9.实验室噪音：/strong实验室噪声源主要为测试设备、风机等设备运行时产生的噪声，其噪声值约为 50～75dB(A)之间。/pp　　strong10.电气控制柜及电气连线，有永久性的标志，并与图纸相符，同时符合国家有关的标准。/strong设备供电采用三相五线制供电。可靠地保护人身安全。测试系统应增加电源切换开关，能够给各台位提供不同频率的电源(同时包括每台的一路市电供电。试验室有高温保护装置，具有过流、漏电保护、有保险丝。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "五、(规划)锂电池实验室水电要求：/span/strong/pp　　1.配备电源：3Φ5W 380V，50/60Hz 总功率约130KVA /pp　　2.独立地线：接地电阻≤4Ω /pp　　3.给水：配管连接直径Φ20 水压≥0.15MPa，水质洁净无杂质 /pp　　4.排水：配管连接直径Φ100。/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong六、(设计)锂电池实验室测量系统精度：/strong/span/pp　　1.所以控制值的准确度应在以下范围内/pp　　2.电压：± 1.0% /pp　　3.电流：± 1.0% /pp　　4.温度: ± 2℃ /pp　　5.时间：± 1.0% /pp　　6.尺寸：± 1.0% /pp　　7.容量：± 1.0%。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "七、锂电池防爆实验室典型设计应用：/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "img title="6.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/99c27761-dfaf-494b-a3db-5c2355573e90.jpg"//span/strong/pp style="text-align: center "(锂电池实验室效果图)/pp style="text-align: center "img title="7.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/cab6d5f4-6ae1-4329-ab4d-24dfb53560e9.jpg"//pp style="text-align: center "(测试系统综合交钥匙工程)/pp style="text-align: center "img title="8.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/839110f4-dffb-4911-a168-6afd61901ad6.jpg"//pp style="text-align: center "(电池整体实验室正面)/pp style="text-align: center "img title="9.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/d9e4888e-a8a8-465a-9cfc-f8526ff437aa.jpg"//pp style="text-align: center "(电池整体实验室背面)/pp　　strong作者：东莞市高升电子精密科技有限公司(DELTA德尔塔仪器)/strong/p

记者4月6日从位于溧阳市别桥镇的新能源动力电池检测技术中心获悉，该中心日前已正式运营。该项目总投资5亿元，新建厂房3万平方米，提供新能源动力电池和储能电池的一站式检测、认证服务。该中心研发测试实验室设有电性能、机械、安全三大测试中心，全面覆盖了电芯、模组、电池包的测试需求。其中，40吨四综合振动试验系统为行业稀缺资源。

p　　进一步提高电池的能量密度是动力电池发展的主题和趋势, 而关键材料是其基础. 本文从锂离子动力电池正、负极材料, 隔膜及电解液等几个方面, 对锂离子动力电池关键材料的发展趋势进行评述. 开发高电压、高容量的正极新材料成为动力锂离子电池比能量大幅度提升的主要途径 负极材料将继续朝低成本、高比能量、高安全性的方向发展, 硅基负极材料将全面替代其他负极材料成为行业共识. 此外, 本文还对锂离子动力电池正极、负极材料等的选择及匹配技术、动力电池安全性、电池制造工艺等的关键技术进行了简要分析, 并提出了锂离子动力电池研究中应予以关注的基础科学问题./ppstrong　　1 引言/strong/pp　　发展新能源汽车被广泛认为是有效应对能源与环境挑战的重要战略举措. 此外, 对我国而言, 发展新能源汽车是我国从“汽车大国”迈向“汽车强国”的必由之路 [1] . 近年来, 新能源汽车产销量呈现井喷式增长, 全球保有量已超过130万辆, 已进入到规模产业化的阶段. 我国也在2015年超过美国成为全球最大的新能源汽车产销国. 以动力电池作为部分或全部动力的电动汽车, 因具有高效节能和非现场排放的显著优势,是当前新能源汽车发展的主攻方向. 为了满足电动汽车跑得更远、跑得更快、更加安全便捷的需求, 进一步提高比能量和比功率、延长使用寿命和缩短充电时间、提升安全性和可靠性以及降低成本是动力电池技术发展的主题和趋势./pp　　近日,由中国汽车工程学会公布的《节能与新能源汽车技术路线图》为我国的动力电池技术绘制了发展蓝图. 该路线图提出,到2020年,纯电动汽车动力电池单体比能量达到350Wh/kg,2025年达到400Wh/kg,2030年则要达到500W h/kg 近中期在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时, 以开发新型锂离子动力电池为重点, 提升其安全性、一致性和寿命等关键技术, 同步开展新体系动力电池的前瞻性研发 中远期在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时, 重点研发新体系动力电池, 显著提升能量密度、大幅降低成本、实现新体系动力电池实用化和规模化应用./pp　　由此可见, 在未来相当长的时间内, 锂离子电池仍将是动力电池的主流产品. 锂离子电池具有比能量高、循环寿命长、环境友好、可以兼具良好的能量密度和功率密度等优点, 是目前综合性能最好的动力电池, 已被广泛应用于各类电动汽车中 [2~7] ./pp　　本文简要介绍了锂离子动力电池的产业技术发展概况, 并从锂离子动力电池正、负极材料, 隔膜及电解液等几个方面, 对锂离子动力电池关键材料的发展趋势进行评述. 本文还对锂离子动力电池正、负极材料的选择及匹配技术、动力电池安全性、电池制造工艺等关键技术进行了简要分析, 并提出了锂离子动力电池研究中应予以关注的基础科学问题./ppstrong　　2 锂离子动力电池产业技术发展概况/strong/pp　　从产业发展情况来看, 目前世界知名的电动汽车动力电池制造商包括日本松下、车辆能源供应公司(AESC)、韩国LG化学和三星SDI等都在积极推进高比能量动力锂离子电池的研发工作. 综合来看, 日本锂电池产业的技术路线是从锰酸锂(LMO)到镍钴锰酸锂三元(NCM)材料. 例如, 松下的动力电池技术路线早期采取锰酸锂, 目前则发展镍钴锰酸锂三元、镍钴铝酸锂(NCA)作为正极材料, 其动力电池主要搭载在特斯拉等车型上. 韩国企业以锰酸锂材料为基础, 如LG化学早期采用锰酸锂作为正极材料, 应用于雪佛兰Volt车型, 近年来三星SDI和LG化学已经全面转向镍钴锰酸锂三元材料(表1) [8] ./pp　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/2d0662ae-8c3d-4524-aa6c-4ba35fb5d971.jpg" title="1.jpg"//pp　　目前国内主流动力锂电池厂商, 如比亚迪等仍以磷酸铁锂为主, 磷酸铁锂电池在得到了大规模普及应用的同时, 其能量密度从2007年的90W h/kg提高到目前的140W h/kg. 然而, 由于磷酸铁锂电池能量密度提升空间有限, 随着对动力电池能量密度要求的大幅提升, 国内动力电池厂商技术路线向镍钴锰三元、镍钴铝或其混合材料的转换趋势明显(表2)./pp　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/fd4ccbd7-67aa-49c0-bf98-30020d1d0ed3.jpg" title="2.jpg"//ppstrong　　3 锂离子动力电池关键材料的发展趋势/strong/pp　　锂离子电池采用高电位可逆存储和释放锂离子的含锂化合物作正极, 低电位可逆嵌入和脱出锂离子的材料作负极, 可传导锂离子的电子绝缘层作为隔膜,锂盐溶于有机溶剂作为电解液, 如图1所示. 正极材料、负极材料、隔膜和电解液构成锂离子电池的4种关键材料./pp　　3.1 正极材料/pp　　锰酸锂(LMO)的优势是原料成本低、合成工艺简单、热稳定性好、倍率性能和低温性能优越, 但由于存在Jahn-Teller效应及钝化层的形成、Mn的溶解和电解液在高电位下分解等问题, 其高温循环与储存性能差. 通过优化导电剂含量、纯化电解液、控制材料比表面 [11] 以及表面修饰 [12] 改善LMO材料的高温及储存性能是目前研究中较为常见且有效的改性方法./pp　　磷酸铁锂(LFP)正极材料有着良好的热稳定性和循环性能, 这得益于结构中的磷酸基聚阴离子对整个材料的框架具有稳定的作用. 同时磷酸铁锂原料成本低、对环境相对友好, 因而使得LFP成为目前电动汽车动力电池中的主流材料 [12~16] . 但由于锂离子在橄榄石结构中的迁移是通过一维通道进行的, LFP材料存在着导电性较差、锂离子扩散系数低等缺点./pp　　从材料制备角度来说, LFP的合成反应涉及复杂的多相反应,因此很难保证反应的一致性, 这是由其化学反应热力学上的根本性原因所决定的 [16] . 磷酸铁锂的改进主要集中在表面包覆、离子掺杂和材料纳米化三个方面.合成工艺的优化和生产过程自动化是提高LFP批次稳定性的基本解决方法. 不过, 由于磷酸铁锂材料电压平台较低(约3.4V), 使得磷酸铁锂电池的能量密度偏低,这一缺点限制了其在长续航小型乘用车领域的应用./pp　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4796d208-e8dd-4b71-a5fc-296ecba8d6c1.jpg" title="3.jpg"//pp　　镍钴锰三元(NCM)或多元材料优势在于成本适中、比容量较高, 材料中镍钴锰比例可在一定范围内调整, 并具有不同性能. 目前国外量产应用的动力锂电正极材料也主要集中在镍钴锰酸锂三元或多元材料, 但仍然存在一些亟需解决的问题, 包括电子导电率低、大倍率稳定性差、高电压循环定性差、阳离子混排(尤其是富镍三元)、高低温性能差、安全性能差等 [17] . 另外, 由于三元正极材料安全性能较差, 采用合适的安全机制如陶瓷隔膜材料也已成为行业共识 [18] ./pp　　考虑到安全性等问题, 通过改进工艺(如减少电极壳的重量等)来提高电池能量密度的空间有限. 为了进一步提高动力锂离子电池的能量密度, 开发高电压、高容量的正极新材料成为动力锂离子电池比能量大幅度提升的主要途径(图2) [19,20]/pp　　3.1.1 高电压正极材料/pp　　开发可以输出更高电压的正极材料是提高材料能量密度的重要途径之一. 此外, 高电压的另一显著优势是在电池组装成组时, 只需要使用比较少的单体电池串联就能达到额定的输出电压, 可以简化电池组的控制单元. 目前主流的高电压正极材料是尖晶石过渡金属掺杂的LiM x Mn 2?x O 4 (M=Co、Cr、Ni、Fe、Cu/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/3b01137b-1330-47a0-a313-51c9d4f2f033.jpg" title="4.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 2 比较各种类型的高电压、高容量正极材料的体积能量密度、功率、循环性、成本和热稳定性的雷达图 [20] (网络版彩图)等)/pp　　最典型的材料是LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , 虽然其比容量仅有146mAh/g, 但由于工作电压可达到4.7V, 能量密度可达到686W h/kg [20,21] . 本课题组 [22] 以板栗壳状的MnO 2为锰源, 通过浸渍方法合成了由纳米级的多面体聚集而成微米球状的尖晶石镍锰酸锂(LNMO)材料. 该结构对电解液的浸入和锂离子的嵌入和脱出十分有利,且可以适应材料在充放电过程中的体积变化, 减小材料颗粒之间的张力. 该研究还发现, 含有微量Mn 3+的LNMO电化学性能更优, 充放电循环80圈后放电比容量还能保持在107mAh/g, 容量保持率接近100%.LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的比容量衰减制约了它的商业化进程,其原因多与活性材料以及集流体与电解液之间的相互作用相关, 由于电解液在高电位下的不稳定性, 如传统碳酸酯类电解液会在4.5V电压以上氧化分解, 使得锂离子电池在高电压充放电下发生气胀, 循环性能变差./pp　　因此, 高电压正极材料需要解决电解液匹配问题.解决上述问题的方法包括以下3个方面. (1) 材料表面包覆 [23~25] 和掺杂 [26~28] . 例如, Kim等 [28] 近期通过表面4价Ti取代得到LiNi 0.5 Mn 1.2 Ti 0.3 O 4 材料, 透射电子显微镜显示材料表面形成了坚固的钝化层, 因此减少了界面副反应, 30℃下全电池实验结果表明在4.85V截止电压, 200个循环后, 容量保持率提高了约75%. 然而, 单独的表面涂层/掺杂似乎不能提供长期的循环稳定性(如≥500个循环), 在应用中必须考虑与其他策略相结合. (2) 使用电解液添加剂或其他新型电解质组合 [29~31] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/e33aa180-4c60-4e9a-af6d-315f29391fd1.jpg" title="5.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 3 具有良好电化学稳定性的用于高电压LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 材料的LiFSA/DMC电解液体系. /ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) LiFSA/DMC混合电解液中的组分结构示意图 (b) 两种不同配比情况下, 溶剂分子典型平衡轨迹的DFT-MD模拟 (c) 铝电极在LiFSA/DMC混合电解液中的高电压稳定性 (d) 全电池在40° C, C/5倍率下的循环性能 [31] (网络版彩图)/span/pp　　如图3所示, Yamada课题组 [31] 利用简单的LiFSA/DMC(1:1.1, 摩尔比)电解液体系实现了LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 /石墨全电池在40℃温度下循环100次后容量保持90%, 尽管高度浓缩的系统的离子电导率降低了一个数量级(30℃时为约1.1 mS/cm), 但依然保持了与使用商业碳酸酯电解液体系相当的倍率性能. (3) 使用具有离子选择透过性的隔膜 [32~35] . 已经证明使用电化学活性的Li 4+x Ti 5 O 12 膜 [32] 以及锂化Nafion膜与商业PP膜的复合隔膜 [33] 能够极大地改善LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 的循环寿命./pp　　此外, 一些由LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 衍生的新型尖晶石结构高电压材料如LiTiMnO 4 [36] 、LiCoMnO 4 [37,38] 等, 以及橄榄石结构磷酸盐/氟磷酸盐也被广泛研究, 如LiCoPO 4 [39] 、LiNiPO 4 [40] 、LiVPO 4 F [41] 等 [42] ./pp　　3.1.2 高容量正极材料/pp　　由于锂离子电池负极材料的比容量远高于正极材料, 因此正极材料对全电池的能量密度影响更大.通过简单的计算可知, 在现有的水平上, 如果将正极材料的比容量翻倍, 就能够使全电池的能量密度提高57%. 而负极材料的比容量即使增加到现有的10倍, 全电池的能量密度也只能提高47% [43] ./pp　　镍钴锰三元材料中, Ni为主要活性元素, 一般来说,活性金属成分含量越高, 材料容量就越大.低镍多元材料如NCM111、NCM523等能量密度较低, 该类材料体系所能达到的动力电池能量密度为120~180Wh/kg, 无法满足更高的能量密度要求. 高容量正极材料的一个发展方向就是发展高镍三元或多元体系./pp　　高镍多元体系中, 镍含量在80%以上的多元材料(NCA或NCM811)能量密度优势明显, 用这些材料制作的电池匹配适宜的高容量负极和电解液后能量密度可达到300Wh/kg以上 [44] . 但是高镍多元材料较差的循环稳定性、热稳定性和储存性能极大地限制了其应用. 一般认为当镍的含量过高时, 会引起Ni 2+ 占据Li + 位置, 造成阳离子混排, 阻碍了Li + 的嵌入与脱出, 从而导致容量降低 [20,45,46] .另外, 材料表面与空气和电解液易发生副反应、高温条件下材料的结构稳定性差和表面催化活性较大也被认为是导致容量衰减的重要原因 [20,45,47] ./pp　　解决上述问题的方法有如下3种./pp　　(1) 对材料进行有效的表面包覆或体相掺杂 [48~50] . 例如, 最近Chae等 [50] 利用湿化学法在NCM811表面包覆了一层N,N-二甲基吡咯磺酸盐,有效地阻隔了材料与电解液界面, 抑制了电解液在高镍三元材料表面的催化分解, 1C倍率下前50圈的平均库仑效率达99.8%, 容量保持率高达97.1%./pp　　(2) 开发具有浓度梯度的高镍三元体系 [51~55] . Sun课题组 [53~55] 采用共沉淀方法制备了具有双斜率浓度梯度三元材料,如图4所示, 这种材料的内部具有更高含量的镍, 有利于高容量的获得和保持, 外层有更高含量的锰, 有利于循环稳定性和热稳定性的提升. 通过Al掺杂, 具有浓度梯度的LiNi 0.61 Co 0.12 Mn 0.27 O 2 在经过3000次循环后,其容量保持率从65%大幅度提高到84%./pp　　(3) 开发与高容量正极材料相适应的电解液添加剂或新型电解液体系 [56~58] ./pp　　目前高镍多元材料量产技术主要掌握在日韩少数企业手中, 如日本的住友、户田, 韩国的三星SDI、LG、GS等. 根据不同的应用领域, 材料的镍含量在78~90 mol%, 克容量集中在190~210mA h/g. 各公司正尝试将其应用于电动汽车领域, 其中尤以特斯拉采用的镍钴铝(NCA)受到广泛瞩目. 需要指出的是, NCA和NCM811两种材料在容量、生产工艺等方面具有很多相似性, 松下18650电池正极采用NCA正极, 电池能量密度约为250Wh/kg, 但NCA材料因存在铝元素分布不均、粒度难以长大等问题, 主要应用于圆柱电池领域, 圆柱型电池在在电池管理系统方面需要的技术与成本较高./pp　　除 此 之 外 , 基 于 Li 2 MnO 3 的 高 比 容 量 (200~300mAh/g) 富 锂 正 极 材 料 zLi 2 MnO 3 · (1?z)LiMO 2(0/pp　　3.2 负极材料/pp　　锂离子电池负极材料分为碳材料和非碳材料两大类. 其中碳材料又分为石墨和无定形碳, 如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等 其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等 [61] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/6e6b8975-e32c-4aee-9021-c6d0edef3ad9.jpg" title="6.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 4 Al掺杂的具有双斜率浓度梯度三元材料LiNi 0.61 Co 0.12 Mn 0.27 O 2 [54,55] ./pp span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) TEM EDS元素分析成像 (b) TEM 线性元素扫描分析 (c) Al掺杂和无掺杂的三元材料循环性能对比 (网络版彩图)/span/pp　　负极材料将继续朝低成本、高比能量、高安全性的方向发展, 石墨类材料(包括人造石墨、天然石墨及中间相碳微球)仍然是当前锂离子动力电池的主流选择 近到中期, 硅基等新型大容量负极材料将逐步成熟, 以钛酸锂为代表的高功率密度、高安全性负极材料在混合动力电动车等领域的应用也将更加广泛. 中远期, 硅基负极材料将全面替代其他负极材料已成为行业共识./pp　　硅基负极材料被认为是可大幅度提升锂电池能量密度的最佳选择之一, 其理论比容量可以达到4000mAh/g以上 [62,63] , 与高容量正极材料匹配后, 单体电池理论比能量可以达到843Wh/kg, 但硅负极材料在充放电过程中存在巨大的体积膨胀收缩效应, 会导致电极粉化降低首次库仑效率并引起容量衰减 [64~67] ./pp　　研究者尝试了多种方法解决该问题./pp　　(1) 制备纳米结构的材料, 纳米材料在体积变化上相对较小, 且具有更小的离子扩散路径和较高的嵌/脱锂性能, 包括纳米硅颗粒 [68~70] 、纳米线/管 [71~74] 、纳米薄膜/片 [75~77] 等./pp　　(2) 在硅材料中引入其他金属或非金属形成复合材料, 引入的组分可以缓冲硅的体积变化, 常见的复合材料包括硅碳复合材料 [78~82] 、硅-金属复合材料等 [83~85] . Cui课题组 [81] 通过先后在硅纳米颗粒表面包覆二氧化硅和碳层, 再将二氧化硅层刻蚀之后得到蛋黄蛋壳结构的硅碳复合材料, 如图5所示, 并利用原位透射电镜研究了碳壳与硅核之间的空隙对材料稳定性及电化学性能的影响. 由于蛋黄蛋壳的结构在硅和碳层之间预留了充足的空间, 使硅在嵌锂膨胀的时候不破坏外层的碳层, 从而稳定材料的结构并得到稳定的SEI膜. 在此基础上, 通过对碳包覆之后的纳米颗粒进行二次造粒,在大颗粒的表面再包覆碳膜, 最后刻蚀制备出类石榴的结构 [82] , 复合材料尺寸的增大减小了材料的比表面积, 提高了材料的稳定性, 材料的1000周循环容量保持率由74%提高到97%, 如图5所示./pp　　(3) 选用具有不同柔性、界面性质的黏结剂, 提高黏结作用 [86~88] 最近,Choi等 [88] 通过形成酯键使传统黏结剂聚丙烯酸PAA与多聚轮烷环组分PR交联结合得到具有特殊结构的双组分PR-PAA黏结剂, 如图6所示, 很大程度上提高了硅负极在充放电过程中的稳定性./pp　　(4) 采用体积变化相对缓和的非晶态硅材料, 如多孔硅材料等 [89,90] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c68c0215-a21a-4fa0-9f73-1a0fca0d02f5.jpg" title="7.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 5 具有蛋黄蛋壳的结构的硅碳复合锂离子电池负极材料 [81,82] ./ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " (a) 蛋黄蛋壳的结构合成示意图及TEM图 (b) 类石榴的结构合成示意图 (c) 硅纳米粒子、 蛋黄蛋壳结构硅碳复合材料、类石榴结构硅碳复合材料的循环性能对比 (网络版彩图)/span/pp　　应用方面, 日立Maxell宣布已成功将硅基负极材料应用于高能量密度的小型电池 日本GS汤浅公司则已推出硅基负极材料锂电池, 并成功应用在三菱汽车上 特斯拉则宣称通过在人造石墨中加入10%的硅基材料, 已在其最新车型Model 3上采用硅碳复合材料作为动力电池负极材料./pp　　3.3 电解液/pp　　高安全性、高环境适应性是锂离子动力电池对电解液的基本要求. 随着电极材料的不断改善和更新, 对与之匹配的电解液的要求也越来越高. 由于开发新型电解液体系难度极大, 碳酸酯类有机溶剂配伍六氟磷酸锂盐的常规电解液体系在未来相当长一段时间内依然是动力电池的主流选择./pp　　在此情形下, 针对不同用途的动力电池和不同特性的电极材料, 优化溶剂配比、开发功能电解液添加剂就显得尤为重要.例如, 通过调整溶剂配比含量和添加特殊锂盐可以改善动力电池的高低温性能 加入防过充添加剂、阻燃添加剂可以使电池在过充电、短路、高温、针刺和热冲击等滥用条件下的安全性能得以大大提高 通过提纯溶剂、加入正极成膜添加剂可以在一定程度上满足高电压材料的充放电需求 通过加入SEI膜成膜添加剂调控SEI膜的组成与结构, 可以实现延长电池寿命 [91] . 近年来, 随着Kim等 [92] 第一次成功地将丁二腈(SN)作为电解液添加剂来提高石墨/LiCoO 2 电池的热稳定性, 以丁二腈(SN)和己二腈(ADN) [93] 等为代表的二腈类添加剂因其与正极表面金属原子极强的络合力并能很好地抑制电解液氧化分解和过渡金属溶出的优点, 已经成为学术界和工业界普遍认可的一类高电压添加剂. 而以1,3-丙烷磺酸内酯(PS [94] 和1,3-丙烯磺酸内酯(PES) [95] 等为代表的另一类高电压添加剂,即正极成膜添加剂, 则是通过在正极表面优先发生氧化反应并在正极表面形成一层致密的钝化膜, 从而达到阻止电解液和正极活性物质接触、抑制电解液在高电压下氧化分解的效果./pp　　目前, 高低温功能电解液的开发相对成熟, 动力电池的环境适应性问题基本解决, 进一步提高电池的能量密度和安全性是电解液研发的首要问题. 中远期, 锂离子动力电池电解液材料的发展趋势将主要集中在新型溶剂与新型锂盐、离子液体、添加剂等方面, 凝胶电解质与固态电解质也是未来发展的方向. 而以固态电解质为关键特征之一的全固态电池在安全性、寿命、能量密度及系统集成技术等都具有潜在的优异特性, 也是未来动力电池和储能电池领域发展的重要方向 [96] ./pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/58812389-5862-4e1d-a7b7-b4dc7b4fc4d9.jpg" title="8.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 6 SiMP负极PR-PAA黏结剂的应力释放机理 [88] . /ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) 减小提起物体用力的滑轮机理 (b) PR-PAA黏结剂用于缓解因硅颗粒充放电过程中体积变化而产生应力的示意图 (c) 充放电过程中PAA-SiMP电极破碎和生成SEI膜的示意图 (网络版彩图)/span/pp　　3.4 隔膜/pp　　目前, 商品化锂离子动力电池中使用的隔膜材料主要是微孔的聚烯烃类薄膜, 如聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene, PP)的单层或多层复合膜.聚烯烃类隔膜材料由于其制造工艺成熟、化学稳定性高、可加工性强等优点在一段时间内仍然是商品化隔膜材料的主流, 尤其是PE的热闭孔温度对抑制电池中某些副反应的发生及阻止热失控具有重要意义.发展基于聚烯烃(尤其是聚乙烯)隔膜的高性能改性隔膜材料(如无机陶瓷改性隔膜、聚合物改性隔膜等),进一步提高隔膜的安全特性和电化学特性仍将是隔膜材料研发的重点 [18] ./pp　　最近, 本课题组 [97] 通过使用耐高温的聚酰亚胺做黏结剂将纳米Al 2 O 3 涂覆在商业PE隔膜单层表面将隔膜的热稳定性提高到了160℃. 本课题组 [98] 还在前期开发的SiO 2 陶瓷隔膜的基础上, 在其表面和孔径间原位聚合包覆上一层耐高温的聚多巴胺保护层, 如图7所示, 使隔膜在230℃高温下处理30min, 不但不收缩并且保持良好的机械性能, 可以有效保障电池安全. l’Abee课题组 [99] 以耐热性的聚醚酰亚胺树脂为基材, 将其用NMP加热溶解后重新浇铸成膜, 得到的聚醚酰亚胺隔膜, 其热稳定性可达到220℃.随着锂离子电池在电动汽车等领域的应用, 建立隔膜构造、隔膜孔径尺度与分布的有效调控方法, 以及引入电化学活性基团等使聚烯烃隔膜多功能化, 将是隔膜发展的重要方向. 针对耐热聚合物隔膜等的研发及产业化工作也将得到大力推进./pp　　综上所述，锂离子动力电池关键材料的发展趋势将如图8所示, 正极材料向高电压、高容量的趋势发展 负极则以发展硅碳复合材料为主, 通过发展新型黏结剂和SEI膜调控技术使得硅碳复合负极材料真正走向实际应用 电解液近期内将以发展高电压电解液和高环境适应性电解液材料为主, 中远期则将以固态电解质材料为发展目标 多种材料复合且结构可控的隔膜材料将是锂离子动力电池隔膜的重点发展方向./ppstrong　　4 锂离子动力电池的关键技术和基础科学问题/strong/pp　　4.1 锂离子动力电池的关键技术/pp　　锂离子动力电池是一个复杂的系统, 单一部件、材料或组分的优化未必对电池整体性能的改善有突出效果 [100] . 发展面向电动汽车的高比能量、低成本、长寿命、安全性高的动力电池, 需对锂离子动力电池体系的关键技术予以重点关注, 解决在最终应用过程中影响性能的制约因素./pp　　4.1.1 正极、负极材料等的选择及匹配技术/pp　　锂离子动力电池的寿命、安全性和成本等基本性能很大程度上取决于其电极材料体系的选择和匹配. 因此如何选择高比能量、长寿命、高安全、低成本的材料体系是当前锂离子动力电池的重要技术./pp　　4.1.2 动力电池安全性/pp　　安全性是决定动力电池能否装车应用的先决条件/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a49c15af-1975-4d11-bfe5-e1f5440c1331.jpg" title="9.jpg"//pp style="text-align: center "　　.图 7 包覆上耐高温聚多巴胺保护层的SiO 2 陶瓷隔膜 [98] . /ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(a) 隔膜结构及合成示意图 (b) 隔膜形貌表征 (c) 隔膜热收缩性能对比(网络版彩图)/span/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/35ce98d1-12c4-439a-b44f-0aa5561115de.jpg" title="10.jpg"//pp style="text-align: center "　　图 8 锂离子动力电池关键材料技术现状及发展趋势总结(网络版彩图)/pp　　随着锂离子电池能量密度的逐步提升, 电池安全性问题无疑将更加突出. 导致锂离子电池安全性事故发生的根本原因是热失控, 放热副反应释放大量的热及有机小分子气体, 引起电池内部温度和压力的急剧上升 而温度的急剧上升反过来又会呈指数性加速副反应,产生更大量的热, 使电池进入无法控制的热失控状态,导致电池终发生爆炸或燃烧 [101,102] . 高比能的NCM和NCA三元正极、锰基固熔体正极均较LFP材料的热稳定性差, 使人们在发展高能量密度动力电池的同时不得不更加关注安全问题 [103] . 解决电池安全性问题至少需要从两方面着手: (1) 防止短路和过充, 以降低电池热失控的引发几率 (2) 发展高灵敏性的热控制技术,阻止电池热失控的发生 [104] ./pp　　4.1.3 电池制造工艺/pp　　随着动力电池应用的不断加深, 单体电池向着大型化、易于成组的方向发展. 在这一过程中, 单体电池的制造技术尤为重要. 提高产品一致性, 从而使电池成组后的安全性、寿命更高, 使其制造成本更低将是未来锂离子电池制造工艺的发展方向. (1) 开发生产设备高效自动化技术, 研发高速连续合浆、涂布、辊切制片、卷绕/叠片等技术, 可以降低生产成本 (2)开展自动测量及闭环控制技术研发, 提高电池生产过程测量技术水平, 实现全过程实时动态质量检测, 实现工序内以及全线质量闭环控制, 保证产品一致性、可靠性 (3) 建立自动化物流技术开发, 实现工序间物料自动转运, 减少人工干预 (4) 开展智能化生产控制技术研发, 综合运用信息控制、通讯、多媒体等技术,开发有效的生产过程自动化控制及制造执行系统, 最大程度地提高生产效率, 降低人工成本./pp　　4.2 锂离子动力电池的基础科学问题/pp　　4.2.1 研究电极反应过程、反应动力学、界面调控等基础科学问题/pp　　目前, 元素掺杂、包覆等方法被广泛应用于材料改性, 但究其原因往往“知其然不知其所以然”, 如LFP可以通过异价锂位掺杂显著提高电子导电性, 但其究竟是晶格掺杂还是通过表面渗透还存在争议. 另外,一般认为LFP较低的电子导电性和离子扩散特性是导致倍率特性不佳的主要原因, 但研究表明, 锂离子在电极/电解液界面的传输也是影响LFP倍率特性的重要因素. 通过改善界面的离子传输特性, 可以获得更好的倍率特性. 因此深入研究电极上的表面电化学反应的机理, 尤其是关于SEI膜的形成、性质以及电极与电解液的相互作用等, 可以明确材料的结构演化机制和性能改善策略, 为材料及电池性能的改善提供理论指导 [6] ./pp　　4.2.2 发展电极表界面的原位表征方法/pp　　锂离子电池电极材料的性能主要取决于其组成及结构. 通过原位表征技术系统研究材料的组成-结构-性能间构效关系对深入了解电极材料的反应机理,优化材料组成与结构以提高其性能及指导高性能新材料开发与应用均有十分重要意义 [105,106] . 例如, 原位Raman光谱可以通过晶格(如金属-氧配位结构)振动实时检测材料的结构变化, 为找寻材料结构劣化原因提供帮助 [107~109] . 同步辐射技术不仅可通过研究电极材料中原子周围化学环境, 获取电极材料中组成元素的氧化态、局域结构、近邻配位原子等信息, 还可原位获得电池充放电过程电极材料的结构演化、过渡金属离子氧化态以及局域结构变化等信息, 精确揭示电池反应机理 [110,111] 固体核磁共振谱(NMR)则可提供固态材料的局域结构信息, 得到离子扩散相关的动力学信息 [112,113] ./ppstrong　　5 结论/strong/pp　　锂离子动力电池是目前最具实用价值的动力电池, 近几年在产业化方面发展迅速, 有力地支撑了电动汽车产业的发展. 然而, 锂离子动力电池仍然存在许多有待解决的应用问题, 特别是续航能力、安全性、环境适应性和成本, 需要在动力电池基础材料、电池制造和系统技术全产业链上同时进行研究. 可以预期相关技术将在近年内取得长足进步并实现规模应用.随着电动汽车的快速发展, 锂离子动力电池将迎来爆发增长的黄金期./pp style="text-align: right "　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　作者：刘波(厦门大学) 张鹏 赵金保/span/strong/pp　　/ppbr//p

在“碳达峰、碳中和”双碳目标推动下，中国的新能源汽车交出了产销两旺的成绩单。新能源汽车行业的快速发展带动了动力电池及相关材料产业的快速发展。基于动力电池的生命周期，退役动力电池的回收利用将是一个非常重要的新兴领域。自2015年新能源汽车快速制造和销售开始，以5-8年的退役期限看，未来相当一段时间内，大量的动力电池将陆续进入退役期。经测算，我国锂电回收整体市场规模2022年预计为314亿元，至2030年理论可达2351亿元。锂电回收行业仍处于初期阶段，目前任是蓝海市场。此背景下，仪器信息网将联合国联汽车动力电池研究院有限责任公司共同举办第五届“锂离子电池检测技术与应用”网络会议，并特别在5月26日下午增设“锂电回收相关检测技术专场”，欢迎广大关注锂电回收产业人士免费报名线上参会。主办单位：仪器信息网 国联汽车动力电池研究院有限责任公司直播平台：仪器信息网-3i讲堂会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc2023 参会方式：线上直播，免费报名参会（报名入口见会议官网）扫码免费报名1、 整体会议日程第五届“锂离子电池检测技术与应用”网络会议5月23-26日时间专场名称5月23日 全天锂电成分分析技术专场5月24日 上午锂电结构形貌分析技术专场5月24日 下午锂电粒度/表界面性能分析技术专场5月25日 上午锂电热性能分析技术专场5月25日 下午锂电安全与失效分析技术专场5月26日 上午锂电环境可靠性试验技术专场5月26日 下午锂电回收相关检测技术专场锂电回收相关检测技术专场报告嘉宾及日程【嘉宾简介】李阳，高级工程师，新能源汽车国家大数据联盟执行秘书长，中国工业节能与清洁生产协会新能源电池回收利用专业委员会执行秘书长。专注于新能源电池回收利用领域，主导搭建新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台，开展“废旧动力电池回收行业规范企业”的评定管理工作，推动建立“退役电池回收利用行业标准化工作组”，具有丰富的电池回收行业研究和咨询经验。荣获中国汽车工业科学技术进步奖三等奖1项，作为项目负责人主导科技部国家重点研发课题1项。【报告题目】动力电池回收利用产业发展及数据应用报名占 位【摘要】 从动力电池回收利用产业发展现状、行业数据分析、溯源数据应用、重点服务领域等方面，以数据应用角度剖析动力电池回收利用产业发展现状及发展制约因素，促进回收利用行业规范发展，协助构建新能源电池回收利用体系。【嘉宾简介】武双贺，中汽数据有限公司咨询研究员。长期从事新能源汽车动力蓄电池回收利用相关研究工作。参与完成工信部、全球环境基金、中汽中心等的政策分析、产业研究项目多项。开展动力蓄电池回收拆解、梯次利用、再生利用等方面产业发展及前沿技术追踪，熟悉动力蓄电池综合利用全流程要点内容，参与多项动力蓄电池回收利用行业重要政策文件编制和修订工作。【报告题目】新能源汽车动力电池回收利用技术热点分享报名占 位 【摘要】 我国动力电池回收利用产业，随着新能源汽车及动力电池产业快速发展呈现快速上升趋势，动力电池回收利用过程中不断涌现新的技术热点及难点，对检测设备及手段也不断提出新的要求，本报告围绕退役电池的快速检测分选评估、梯次产品的状态监测及安全预警、再生利用产品特定检测指标体系等行业研究热点进行梳理分析，分享未来动力电池回收利用产业检测技术发展需求。【嘉宾简介】别传玉，博士后，高级工程师，现任格林美（武汉）绿色产业创新研究院副院长兼武汉动力电池再生技术有限公司副总经理。主要从事动力电池梯次利用相关研发工作。主持湖北省中央引导地方科技发展专项，武汉市重点研发计划项目，作为项目研发骨干参与多项省部级研发项目，取得了一系列的原创性科研成果。累计在该领域申报国家专利60余项，其中发明专利40余项，在国内外期刊发表论文10余篇。报告：退役电池综合利用检测与评价技术报名占 位 【摘要】 作为国内最早从事废旧电池回收利用的企业之一，格林美在废旧动力电池高值资源化利用技术方面开展大量的工作，主要体现在三个方面：1.退役动力电池智能柔性拆解技术，主要解决退役动力电池拆解过程中多品种、小批量而引起的拆解效率低和安全风险高等问题。2.退役动力电池梯次利用关键技术，主要解决退役动力电池分选过程成本高、耗时长和电池管理过程中一致性差等问题。3.退役动力电池资源化利用关键技术，主要解决镍钴锰锂等有价金属的高效回收利用和三废的绿色处理问题。【嘉宾简介】刘春伟，比利时鲁汶大学冶金与材料学博士，曾任中国科学院过程工程研究所副研究员，现任博萃循环首席科学家。留学期间所在团队为欧洲冶金方向科学研究与产业化应用的引领者，近年来致力于有色金属二次资源循环利用的技术装备开发与产业化推广，开发了废旧锂离子电池、航空铝合金、尾气催化剂和光伏板等二次资源的综合利用技术。相关成果获中国有色金属工业协会科技进步1等奖，入选博士后国际交流引进计划国家级人才项目，获中国有色金属青年工程师称号，主持国家级项目3项和省部级/企业项目、课题等7项，在主流期刊发表学术论文20余篇，申请国际、国内专利20余项。【报告题目】锂电回收产业发展与技术现状报名占 位 2、 往届会议回顾1）第四届锂离子电池检测技术与应用网络会议会议官网： https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc202 2 2）第三届锂离子电池检测技术与应用网络会议会议官网： https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc202 1 3）第二届锂离子电池检测技术与应用网络会议会议官网： https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc2020 4）第一届锂离子电池检测技术与应用网络会议会议官网： https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc/ 3、 会议联系会议内容：杨编辑（仪器信息网）15311451191 yanglz @instrument.com.cn 会议赞助：刘经理 15718850776（同微信） liuyw@instrument.com.cn

昨日，湖北回天胶业、襄阳金华港汽车零部件和国家动力电池产品质量监督检验中心3个项目，在高新区开工建设。根据规划，襄阳将成为全国新能源汽车电池研发、检测中心。　　3个项目总投资12.4亿元，包括回天胶业投资8亿元建设的回天工业园项目 金华港投资1.4亿元的汽车零部件项目 投资3亿元的“襄阳质量技术监督局国家动力电池产品质量监督检验中心”(简称检验中心)，是经国家质检总局批准在襄阳建设的国家级动力电池综合检验研发机构，总建筑面积10.47万平方米。　　据介绍，检验中心将按“国内一流、国际领先”标准，建设环境及安全检测试验室、动力电池检测试验室、动力系统综合检测试验室等5大试验室，同时打造襄阳公共检测与技术服务平台，中心建成后将填补动力电池产品的质量、安全性检验在国内的空白。　　市质监局党组成员、总工程师尚孝波介绍，近年来，襄阳新能源汽车产业发展迅速，检测中心将邀请知名专家学者加盟，这对襄阳参与国家新能源汽车电池标准制定、争夺市场话语权，将起到积极助推作用。

中国有研国联研究院国家车用动力电池质量检验检测中心作为国家级检测平台，自成立以来，牢记国家赋予的成为新能源动力电池行业先行者和引领者的使命，筑牢创新理念，强化服务意识，激活发展新动能，先后服务行业企业近200家，服务TOP10企业比例占比超70%，与行业企业形成了携手并进的良好发展局面。快速响应、特色服务是鲜明标签，是最大优势每次承接检测服务任务，检测中心各部门人员都密切配合，高效推进，运营管理人员接单沟通客户需求，技术人员制定个性化检测方案，技能员工轮值全天候检测，技术团队讨论分析检测技术问题以及审核数据结果、输出检测报告，各个步骤一丝不苟、俨然有序。“我已将相关检测要求发你邮件，请…日内反馈详细检测方案，…日前完成所有测试，…日前提供详尽的检测分析报告”，这种快速响应客户对接及检测任务推进已然是质检中心的工作常态。这既是对团队战斗力的考验，也是对团队提升检测技术实力的一种鞭策。坚守信誉、注重质效是发展理念，是前行动力全面对接客户市场需求，加强战略合作，一个个检测任务接憧而来，时间节点紧，检测难点多、任务重。为了达成客户的检测目标，团队加班加点克服困难，一次次向客户证明着质检中心的综合实力。设计高温—冰盐水冲击循环测试，验证新能源车极端环境适应能力。高温—冰盐水冲击循环测试尚无相关成熟检测装备，团队技术人员组织研讨，从客户提供的仅有几行的测试要求，逐条细化，讨论每一步的细节，估算每一步所需时间，想方设法设计测试方案，搭建测试条件，确保方案可行、满足客户需求。2021年冬天，窗外大雪纷飞，测试工程师们4人一组，两组人员两班倒连续3天72小时不停歇，一次次从零下30摄氏度的低温装置中拉出冰块实施高温—冰水冲击循环测试，安全高效地完成了测试，验证了新能源车极端环境的耐久性，获得了客户高度评价。优化安全振动装备，验证新能源汽车工况安全性能。现有检测装备无法满足测试要求，这是对团队检测工程师和设备工程师的一次重要考验，如何能改造优化检测装备以满足工况测试要求，给客户准确可靠的检测结果。测试工程师和设备工程师们为了解决装备问题，多少个不眠之夜，抵抗着饥饿和疲惫，共同研究动力电池高低温短路电子控制系统方案、整合升级原有测试装备，进入3米深地坑改进振动台来提高振动效果，建立了多因素耦合工况振动条件，实现了多种实车工况条件下电池系统全生命周期电性能和可靠性验证。最终完成了新能源汽车工况安全验证测试，验证了其全生命周期的稳定行驶。创新技术、规范标准是使命担当，是活力之源锚定检测技术创新，多项新技术新装备获得国内首创。开发了动力电池热失控产气评价技术和设备，动力电池泄压阀开启压力测试技术和设备，优化测试方法，升级双功能元件并行测试装置，保障了热失控过程测试的准确性和重复性；自主研发了电池系统冷却液泄露测试设备，可验证电池系统冷却液管路故障造成外短路的安全性验证等……紧跟行业发展需要，完善检测标准体系。质检中心联合测试验证分会平台，开展能源材料、动力电池、电池系统全链条安全性检测标准研究与制定，为新能源车大规模应用推广保驾护航。新能源领域，当前新技术、新材料、新体系不断涌现，检测标准的制定要与时俱进，跟上技术的发展、时代的发展，助力推动全面提升产业创新能力和活力。面向未来，国家动力电池质检中心将继续携手行业兄弟企业，积极践行绿色发展理念，坚定不移推进能源革命，努力成为能源高质量发展的先行者和引领者，推动新技术、新装备研发应用，促进行业创新发展，助推碳达峰、碳中和目标如期实现。

受科技部国际合作司委托，湖北省科技厅于6月27日组织专家组在武汉召开了由武汉理工大学承担的国家国际科技合作重点专项“高性能纳米线钒系锂离子动力电池联合研发”项目验收会。验收会技术验收由复旦大学赵东元院士主持，来自全国各地7位专家参加了验收。　　该项目面向清洁高效能源的可持续发展，通过与哈佛大学开展合作，建成了单次百公斤级纳米线钒系正极材料中试线和自动化电子生产线，完成了纳米线钒系动力电池的装配和装车实验，进行了电动汽车示范运行，该项目依托武汉理工-哈佛大学纳米联合重点实验室和材料复合新技术国际联合研究中心，实现强强合作，发表高水平学术论文60余篇，申请国外发明专利2项、国内发明专利50余项，授权专利18项，培养人才30多人，对我国发展清洁高效能源系统产生了积极影响。

p　　/pp　　新能源汽车的高速发展让全球电动汽车的保有量达到了一个新的里程碑，据相关数据显示，到2017年为止，全球电动汽车保有量(包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车)超过300万辆，相比2016年增长了57%。/pp　　作为新能源汽车“心脏”的动力电池配套量自然也逐年增加，而目前市场上流通的新能源汽车的质保期多以5年或8万公里为标准。若照此标准计算，2009年至2012年推广的新能源汽车或行驶里程接近8万公里车辆的动力电池已经到了需要更换的标准。对此，业内人士估计，2018年累计废旧动力电池报废量将超17万吨，从中回收的镍、钴、锰等金属将为电池原材料市场创造超53亿元的价值。同时，动力电池退役数量每年将以几何级的数量增长，在巨大商机的背后也隐藏着一场新的环保隐患。/pp　　在今年3月，工信部等七部委联合发布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，办法中提到目前需探索形成动力电池回收利用创新的商业模式，并且支持国内企业结合各地区试点工作开展动力电池梯次利用示范工程。目前国内动力电池回收产业尚未成熟，电池回收量少、回收网络不健全、环保风险大等因素也成为了动力电池回收行业发展路上最大的阻碍。/pp　　眼下，废旧动力电池回收利用一般分为两种形式：梯次利用和拆解利用。梯次利用主要针对电池容量降低使得电池无法使电动车正常运行，但是电池本身没有报废，仍可以在别的途径继续使用的电池。/pp　　拆解利用则是将电池进行资源化处理，回收有利用价值的再生资源，如钴、锂等有价金属。通过对废弃动力电池进行拆解利用，将镍、钴、锂等有价金属进行提取进行循环再利用，能够在一定程度规避上游原材料稀缺和价格波动风险，降低电池生产成本。业内相关人士告诉笔者，动力电池电浆中的镍、钴、锂纯度相比起矿石和矿物盐中提取的原料纯度会高出许多，这也是动力电池拆解利用市场的获利根本原因。/pp　　目前，国内新能源汽车多数搭载三元锂电池和磷酸铁锂电池，对于磷酸铁锂电池，由于不含有钴等贵重金属，回收拆解经济效益不高，但其循环性能较优，因此磷酸铁锂电池倾向适用于梯次利用。对于三元电池，因其含有钴贵金属元素，循环性能欠佳，因此三元电池倾向于拆解利用。相关数据显示，根据现有技术水准，金属钴回收率为95%，碳酸锂回收率85%，同时参考当前金属钴及碳酸锂价格走势，预计至2020年电池回收市场空间可达107亿元，至2024年可提升至245亿元。/pp　　除了巨额利润之外，国家出台的一系列制度也正在逐渐引导动力电池回收行业形成其商业模式，第三方机构、材料企业和电池企业也不断将目光转向这杯“羹”。/pp　　目前，第三方回收企业以格林美、湖南邦普、赣州豪鹏等企业为代表，依靠着其专业的回收技术、设备、资质和渠道等优势迈入了动力电池回收领域 锂电材料企业方面则以华友钴业、赣锋锂业和寒锐钴业等矿业巨头为代表，在近年先后斥巨资设立了各自的锂电池循环回收利用项目 动力电池企业方面由于动力电池回收责任制的设立，动力电池企业也渐渐成为电池回收商业模式的“主角”，如CATL巨资打造“电池生产-销售-回收”产业环、比亚迪与格林美合作构建“电池再造”的循环体系、国轩高科自建“动力电池回收利用试用流水线”等。/pp　　可见，随着国家政策、产业链下游需求、上游原材料价格激增、动力电池回收市场高利润等因素的推动，国内未来几年必将形成一个多元化、激烈极其竞争的动力电池回收市场，各大企业或只有及时开发和制定出各自独有的商业模式，才能尝到这“百亿级市场”的甜头。/pp　　/ppbr//p

固态电池是一种使用固态电解质替代传统液态电解质的电池，其电解质可以是聚合物、氧化物、硫化物等多种材料。固态电池的结构主要包括正极、负极、电解质和隔膜四部分。与液态电池相比，固态电池具有更高的安全性、更大的能量密度和更长的寿命。来源：《中国固态电池行业研究报告》，前瞻产业研究院固态电池的工作原理与液态电池类似，都是通过正负极之间的离子传递来实现电荷的存储与释放。在充电过程中，正极释放电子，负极吸收电子，同时离子从正极向负极移动，嵌入负极材料中；在放电过程中，电子从负极流向正极，离子从负极向正极移动，释放出储存的能量。工作原理上，固态锂电池和传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态，相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。而随着正极材料的持续升级，固态电解质能够做出较好的适配，有利于提升电池系统的能量密度。另外，固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔，避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。固态电池的优势安全性：固态电池采用固态电解质，可以有效防止电池内部短路和漏液，降低热失控风险。同时，固态电解质的化学稳定性较好，不易燃烧，因此在高温、撞击等极端条件下，固态电池的安全性明显优于液态电池。能量密度：固态电池具有较高的能量密度，一方面是因为固态电解质可以承受更高的电化学窗口，使得电池可以使用更高电压的正极材料；另一方面，固态电池可以采用更薄、更轻的隔膜和集流体，减轻电池重量，提高能量密度。寿命：固态电池的寿命较长，一方面是因为固态电解质可以有效抑制电池内部副反应，降低自放电速率；另一方面，固态电池的充放电循环稳定性较好，可以承受更多的充放电次数。来源：《全固态电池技术的研究现状与展望》，许晓雄固态电池的挑战1、固态电解质材料研究目前，固态电解质材料的研究尚不充分，需要进一步优化和筛选具有良好离子导电性、机械强度和化学稳定性的材料。此外，固态电解质与电极材料的界面问题也需要解决，以提高电池的性能。2、制造成本固态电池的制造成本较高，主要原因是固态电解质和电极材料的制备工艺复杂，且生产规模较小。此外，固态电池的生产设备和技术也与传统液态电池有所不同，需要投入大量资金进行研发和产业化。3、充放电速率固态电池的充放电速率相对较慢，主要受限于固态电解质的离子导电性。提高充放电速率需要进一步优化固态电解质材料，以及开发新型电极材料和结构。固态电池的国际竞争势态美国在固态电池领域具有较强的研发实力，拥有多家知名企业和研究机构，如QuantumScape、Solid Power、Ionic Materials等。美国政府也高度重视固态电池技术，将其列为国家战略项目，投入大量资金支持相关研究。欧洲在固态电池领域同样具有较强的竞争力，拥有多家知名企业和研究机构，如德国的Varta、比利时的Solvay等。欧洲联盟也推出了“欧洲电池联盟”计划，旨在推动固态电池技术的发展和产业化。日本在固态电池领域具有领先地位，拥有全球最大的固态电池制造商丰田和全球领先的电池材料供应商村田制作所。日本政府和企业对固态电池技术的研究投入巨大，力求保持在该领域的竞争优势。韩国在固态电池领域同样具有较强实力，拥有全球领先的电池制造商LG化学和三星SDI。韩国政府和企业也在积极推动固态电池技术的发展，以应对全球动力电池市场的竞争。固态电池的发展对于我国新能源汽车产业具有十分重要意义。通过加强固态电池的研发和应用，不仅可以提升我国新能源汽车的核心竞争力，还可以推动我国在全球动力电池市场中的地位提升。因此，我国应加大对固态电池技术的研发力度，加强与国际先进企业的合作与交流，共同推动固态电池技术的快速发展。固态电池的主要研究课题尽管固态电池有着巨大的潜力和商业价值，但目前仍存在很多技术难点需要研究和攻克。尤其是固态电解质离子传输动力学、固/固界面物理和化学接触问题。这其中，对于固态电池的电解质/电极材料的电导率、内部产气/压力、膨胀行为的评估依然是对电池材料、电池性能、生产工艺等的重要研究手段。电弛的解决方案固态电池中的固体电解质和电极界面并不是完全稳定，仍会存在一定程度的副反应。因此，对于固态电池产气、内部压力、膨胀行为等的研究依然受到高度关注。武汉电弛新能源有限公司自主研发的原位产气量测试系统，原位气体内压测试系统、原位电池膨胀力测试系统，可对多种电池种类和电池形态的电池进行产气量、内压、膨胀行为的测试，包括碱金属离子电池(Li/Na/K)、多价离子电池(Zn/Ca/Mg/Al)、其他二次金属离子电池(金属-空气、金属-硫)、固态电池，以及单层极片、模型扣式电池、软包电池、方壳电池、圆柱电池、电芯模组。系统高度集成了温控、充放电、伺服控制、高精度传感器等模块，并提供企业级系统组网功能。同时，可为不同形态电池提供定制化夹具，开展不同测试模式的研究。为锂电池材料研发、工艺优化、充放电策略的分析研究提供了良好的技术支持。

HS-TGA-103热重分析仪主要由加热系统、称重系统、温度控制系统和数据处理系统组成。在测试过程中，样品被放置在加热系统内，通过温度控制系统进行升温。同时，称重系统监测样品的质量变化，并将数据传输至数据处理系统进行分析。通过测量样品质量随温度的变化，热重分析仪能够揭示材料的热稳定性和动力学行为等信息。复合相变材料与液冷耦合的动力电池热管理系统的研究【南昌大学 刘自强】复合相变材料与液冷耦合的动力电池热管理系统的研究上海和晟 HS-TGA-103 热重分析仪

汽车燃油箱综合测试系统平台 我公司于2001年就为德国KOTAS制造了一套奥迪C6燃油箱检漏设备生产线，由于采用了PLC和计算机智能化自动检测合格与不合格分选智能存储打印和气动控制得到了德方的好评。在日本检湿传感器，在日方工作人员不能及时到现场的情况下，我们解决了安装调试。因此，德方亲自来我公司考察两次，又定制了一套PQ35检漏生产线的合同，我方用两个月的时间完成并验收。对于此次与贵公司合作的项目，我方将借鉴为德国KOTAS制做设备的经验，并结合国内外相关产品的优点为贵公司做出合格满意的产品。一，系统构成及试验方案本系统有四个组成部分，可分别进行如下试验1， 汽车燃油箱油箱盖的密封性试验2， 燃油箱耐压试验，安全阀开启压力试验及燃油箱进气阀开启压力试验3， 塑料燃油箱角锤冲击试验4， 燃油箱密封性试验。该系统满足GB18296-2001和QC/T 644-2000标准中的相关要求。该系统为四个相对独立的试验平台。 试验平台一：该试验平台为燃油箱箱盖密封性试验台。技术要求参照QC/T 644-2000行业标准中4..6项，安全性能要求参照GB18296-2001国家标准中3.1项，试验方法参照QC/T 644-2000行业标准中5.4项和GB18296-2001国家标准中4.1项。油箱放到旋转台后装夹固定，在空载的情况下通过电动翻转台将油箱翻转180度，通过电机水平二维控制将漏杯定位在燃油箱箱盖下方。然后再将油箱翻转回位。通过流量控制装置装入额定量水后密封，油箱经通过PLC控制电机与减速器驱动操作平台翻转180度，将15秒稳定后一分钟内的漏液去皮称重。操作平台翻转回位，然后开封抽水松夹并将漏杯自动升起倒掉漏液。用户可通过计算机采集的漏液重量，打印试验结果，建议增加操作平台旋转时安全保护功能。 试验平台二：燃油箱耐压试验，安全阀开启压力试验及燃油箱进气阀开启压力试验台。燃油箱耐压试验的安全性能要求参照GB18296-2001国家标准中3.6，3.7，试验方法参照GB18296-2001国家标准中4.4，4.5项。燃油箱耐压试验分塑料油箱试验和金属油箱试验两种。塑料油箱耐压试验温度非常温。自动增压系统采用比例阀控制，注水采用流量控制装置控制注入额定容量。后俩项试验温度为常温。安全阀开启压力试验安全性能要求参照GB18296-2001国家标准中3.1项和3.4项，试验方法参照GB18296-2001国家标准中4.2项。进气阀开启压力试验技术要求参照QC/T 644-2000行业标准中4.8项，试验方法参照QC/T 644-2000行业标准中5.6项中。自动增压系统采用比例阀控制，注水采用流量控制装置控制注入额定容量，抽水时采用流量可控抽水装置。整个试验台可移动，试验配套外设随用随取。 试验平台三：塑料燃油箱角锤冲击试验台。本试验试验方法参照GB18296-2001国家标准z中4.6项。在油箱中加入额定液体后装夹，通过15KG重的三角形云锤，用30J冲击能量冲击易损伤部位；自动调整角锤高度，使角锤在20J~50J的范围内可调。整个装夹平台可垂直升降水平翻转，摆锤位置可水平调整。摆锤位置控制可分手动和自动两种。油箱内介质可过滤回收。注水采用流量控制装置控制注入额定容量。整个试验台可移动，试验配套外设随用随取。 试验平台四：燃油箱密封性试验台。具体技术要求参照QC/T 644-2000行业标准中4.5项中相关内容。试验方法参照QC/T 644-2000行业标准中5.3项。整个系统采用PLC控制，水下测漏箱采用高亮度照明易于检测。水循环过滤系统可另选。 二、技术指标及报价：1、 燃油箱盖密封性试验：（1） 油箱注水流量控制装置和抽水系统：充满额定水　± 95%(此系统随取随用，此系统费用不包含在该项试验设备费用中，价格按市场同类产品价格做适当调整)（2） 翻转/复位精度：± 3° （3） 自动称量： 0～30g～100g连续称重（4） PLC控制显示：0～15s～1min～2min（5） 合格/不合格报警、打印。（6） 操作平台旋转时安全保护功能。（7） 漏杯电子定位系统（8） 报价： 燃油箱耐压试验，安全阀开启压力试验及燃油箱进气阀开启压力试验台：（9） 压缩空气源： 4.0Mpa（此设备随取随用，此设备费用不包含在该项试验设备价格中，价格按市场同类产品价格做适当调整）（10） 加压速率控制： 8kPa/min（11） PLC控制显示：监测气源： 0～100kPa± 2%开启压力控制： 0～100kPa± 1%开启后压力检测：0～60kPa± 1%加压速率控制： 0～8kPa/min± 2%（12） 合格/不合格报警、打印（13） 安全防爆保护（14） 53℃± 2℃水加热循环控制系统（此设备随取随用，此系统费用不包含在该项试验费用中，价格按市场同类产品价格做适当调整) 报价：2、 塑料燃油箱角锤冲击试验（1） 角锤规格： 三角冲锤 15kg（2） 冲击能量： 30J（3） 压力控制： 0～100kPa± 1%（4） 压力检测： 0～100kPa± 1%（5） 冲击位置移动/转动夹持系统（6） 冲击锤提升系统（7） 冲击防护罩（8） 油箱内介质回收过滤系统 报价以上塑料燃油箱角锤冲击试验需要在借鉴国内外相关产品的经验并根据客户要求做适当调整，以上价格仅供参考。4， 燃油箱密封性试验台。（1） 压力控制： 0～100kPa± 1%（2） 压力检测： 0～100kPa± 1%（3） PLC控制显示：监测气源： 0～100kPa± 2%（4） 高亮度水下测漏箱 (5) 水循环过滤系统可选配。(此系统费用不包含在该项试验费用中，价格按市场同类产品价格做适当调整)报价以上试验所需的燃油箱进出口密封装置需要根据具体装配要求双方确定方案，价格待定。三各试验台所用配件一览1， 燃油箱盖密封性试验。⑴ 大连电机厂生产的三相异步电机，3KW⑵ 与电机匹配的日本富士变频调速器⑶ 国产优质减速器⑷ 日本欧姆龙可编程控制器⑸ 日本富士伺服电机⑹ 国产优质电子天平⑺ 国产优质直线导轨⑻ 国产优质电器开关⑼ 研华工控机，显示器及电脑操作台2. 燃油箱耐压试验，安全阀开启，进气阀开启压力试验⑴ 日本欧姆龙可编程控制器⑵ 日本SMC压力控制表⑶ 国产优质气动三联件，⑷ 国产优质压缩机（不包含在整体报价中，根据客户要求选配）⑸ 温度控制系统⑹ 国产优质比例阀⑺ 国产优质自吸泵3．塑料燃油箱角锤冲击试验⑴ 国产优质万向轴承⑵ 国产优质电磁离合器4.燃油箱密封性试验 ⑴ 日本欧姆龙可编程控制器 ⑵ 日本SMC压力控制表 ⑶ 国产优质气动三联件 ⑷ 国产优质气动导轨 ⑸ 国产优质电器元件公司名称：长春市智能仪器设备有限公司 地址：长春市经济开发区昆山路2755号联系电话：0431-84644218 传真：0431-84642036 联系人：芮小姐Http://www.znyq.com E-mail：ruishume@yahoo.com.cn

目前，锂离子电池电芯与模组正朝着超大容量，高度集成化方向发展，锂离子电池生产企业，系统集成商和主机厂为了获得更高的体积能量密度，正从100Ah电芯逐渐切换到200Ah以上大容量电芯，此外刀片电池，CTP，CTC技术以及4680型电池的广泛应用，对现有检测设备的测试能力提出新的极限挑战。基于联合Nissan，英国华威大学(WMG)和Element Energy参与由英国商业、能源和工业战略部主导的”英国能源存储实验室”项目，AMETEK(普林斯顿及输力强电化学)公司开发了新一代大容量动力电池评估系统。输力强分析的SI-9300R，是一套针对动力电池开发，测试，诊断和梯次利用分级筛选的一站式多通道电池评估系统，适用于多种不同类型电池的分析，并具有无与伦比的超高精度，测量和快速诊断能力。 动力电池开发-测试-分析-分级 动力电池对高比容量、快速充电和长寿命等特性的需求，使得电池测量面临着更大的挑战。在对动力电池测试设备市场深入分析，对动力电池和电动汽车生产企业需求的充分了解的基础上, Solartron Analytical开发出一整套针对动力电池开发，测量，分析和分级的系统解决方案。 SI-9300R 五大技术特点 1.超大容量电流量程：2A-300A200A连续，300A脉冲并联可达到1000A可以满足各种类型的单体动力电池及模组的测试需要，不仅可以满足传统的18650，21700等类型的圆柱型电池，同时可以满足日益增长的高容量软包及方形动力电池测试。 2.超高精度• 24-位高精度ADCs• 磁通量电流传感器-高精度低热漂移• 高精度电流电压测量：0.03%• 高精度阻抗测试：0.1%, 0.1deg可满足动力电池在开发，测试，分析，分级等复杂应用场景下的差异性测试需求3.超强能力随着对动力电池安全及性能的要求越来越高，如何在满足常规直流测试的前提下，同时实现动力电池电化学性能快速精确测量呢？交直流同步测试，一站式完成，无需切换接线，确保人机安全。集充放电技术，电化学测试技术于一身，可提供如线性循环伏安，线性扫描，恒电流，恒电压，恒功率恒电阻和HPC(高精度库伦法)等全套动力电池测试技术。 每通道标配交流阻抗功能，可完成动力电池在充放电过程中的动态EIS分析，模拟实际工况下的使用状态。每通道标配两个辅助分压功能，可同时同步监测单体电池中正负极或串联模组中的单体及总体响应。快速进行正负极或单体失效分析。 4.全新技术专利数据直存硬盘技术–保证系统的可靠性和数据安全性电网回馈式–多余电能回馈电网不会产生热能损耗体积小，节约空间通道电能共享–放电电能将用于对其他电池充电-优化电能使用，节能环保，减少碳排放。实时数据分析–测试时可进行实时DC/EIS数据分析, 实时诊断电池性能。 5.超快SoH诊断基于9300R强大的充放电仪叠加交流阻抗功能，及灵活开放的软件界面，可开发出动力电池快速SoH(健康状态)诊断功能。全球首个成功案例，输力强通过与英国华威大学合作，使用9300R ，针对NISSAN LEAF的退役动力电池模组开发出SoH专利算法，仅仅3分钟之内即可分析出电池的SoH，且其误差为+/-3%，远高于传统的直流方法。 这为动力电池梯次利用，分级筛选提供了高可靠性，巨大经济性的解决方案。 “工欲善其事，必先利其器“，输力强作为全球超高精度，超高可靠性的动力电池，研发，测试，分析和分级的领先品牌，一直持续致力于为广大科研用户提供最先进的技术解决方案。

7月8日，上海交通大学汽车动力电池材料研究所正式揭牌。　　上海交通大学汽车动力电池材料研究所，是学校面向国家在新能源技术与电动汽车领域的重大需求，布局新兴交叉学科的基础研究，加速科技成果的转化和应用，在材料学院、化工学院的共同支持下于2009年11月成立的。　　研究所在材料学院院长吴毅雄教授的大力推动下，以材料学院孔向阳教授、化工学院杨立教授领衔的学术团队，经过8个多月的建设，在人才队伍、研发平台，以及承担科研项目方面取得了很大的进展。相继成立了纳米离子学研究室，动力电池材料与技术实验室，动力电池性能评估及失效分析实验室，以及产业化联络部。

大型动力电池的电化学测量方法技术讲座--EIS（电化学交流阻抗测试）应用-- 电化学交流阻抗测试(EIS)、是把电池内部的化学反应置换为电气特性的等效电路，进行详细解析的唯一方法。在很早以前，此方法就应用于基础电化学、金属腐蚀、蓄电池、燃料电池等的测试。 其具有通过扫频的方式可以分离时间常数的特点，如果应用于电池测试，可以在不破坏复杂的电池内部状态的情况下，对电池进行解析，这是在充放电测试中无法达到的。在高性能电池研发技术处于领先地位的日本，EIS测试在电动汽车用大型电池的评价测试领域也已经广泛普及。而在目前的中国大部分企业偏重于实际生产，忽略了基础研发，基本上没有进行大型电池的EIS测试。 本次讲座，以已经进行着大型电池的研发或者将来有意进行大型电池研发的技术人员为对象，结合我公司测试设备的演示，以简单易懂的方式讲解EIS测试的基本原理以及在大型动力电池领域上的应用。■主讲人：佐佐木 浩人 （尖端应用测量部 部长）■现场翻译：郑海林■内容：　交流阻抗与直流电阻的区别　EIS的测试原理、设备选型、测试注意事项　EIS测试事例简介　大型动力电池上的应用和现场演示　大型动力电池测试的注意事项、误差因素　问题的解决方法：介绍我公司的解决方案 ※采用模拟和现场演示的方法进行说明。 ※讲座结束后，举办交流晚餐■时间：2011年12月22日（星期四）13:30-16:30■地点：上海市内酒店会议室（另行通知）■参加人数：30人■参加费：免费（需要事先登记报名）■登记报名：　使用E-mail登记　请写清楚所在公司、部门、姓名、电话、邮箱地址，　并注明"报名参加大型动力电池的电气化学测试方法应用技术讲座"，　发邮件至bfc@toyochina.com.cn 　※讲座内容可能部分发生变化。 　※由于参会人数有要求，超过定员将停止接受报名，请您尽早登记报名。 　※我们可能拒绝同行业的竞争对手以及与此相关的人员参会。■咨询　东扬精测系统（上海）有限公司 尖端应用测量部 郑海林、沈利　TEL: 021-6380-9633 Email: bfc@toyochina.com.cn　URL: http://www.toyochina.com.cn

仪器信息网讯 2023年4月26日-27日，中国汽车动力电池产业创新联盟2023年度会议在常州金坛举行，工业和信息化部装备工业发展中心副主任姚振智，金坛区委副书记、区人民政府区长胥亚伟，工业和信息化部装备工业一司汽车发展处调研员陈春梅，中国工程院外籍院士、加拿大工程院院士、加拿大皇家科学院院士孙学良出席会议。中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬主持会议。大会现场中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬致欢迎辞在创新联盟年度会议上，工业和信息化部装备工业发展中心副主任姚振智致辞表示，2022年，在党中央、国务院坚强领导下，在各方的共同努力下，全年新能源汽车产销实现705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.7%和93.4%，我国新能源汽车的产销连续8年位居世界第一。动力电池作为新能源汽车的“心脏”，决定了整车续航里程、安全等关键性能，是《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》确定的重点任务。2022年，动力电池累计装车量达到294.6GWh，出口量全年累计68.1GWh，同比增长164.2%。产业规模持续扩大，技术水平持续提升。当前，我国新能源汽车产业进入全面市场化拓展期，产业竞争日益加剧，作为新能源汽车核心部件的动力电池在这种激烈的竞争中面临着新的挑战。同时，新能源汽车作为全球汽车产业转型升级的主要方向，是各国应对气候变化、推动绿色低碳发展的战略选择，这也使动力电池产业面临着新的发展机遇。全行业对高安全、长寿命、高可靠、易制造、可回收等方面的关注，使得大家愈加重视关键材料技术的攻关；产业链供应链面临的不确定、不稳定性因素，使得大家必须紧紧围绕产业安全、资源可控、绿色低碳等方向进行模式的创新探索。本次会议以“新阶段，新发展”为主题，为“政产学研用”各方搭建了一个很好的交流平台，相信通过与会嘉宾的深入的交流和紧密的对接，必将进一步强化产业链上下游合作，加快新的产业生态的构建。工业和信息化部装备工业发展中心副主任姚振智致辞会议上发布了动力电池高质量发展行动方案白皮书，白皮书中提出了到2025年的主要发展目标。一是大幅提升产品水平。到2025年，液态电池比能量高于350Wh/kg，循环次数高于1000次或12年，成本低于0.55元/Wh，在-20℃环境下容量保持率不低于80%，动力电池具备3C以上充电能力。全固态单体比能量达500Wh/kg，突破关键材料、电极等核心技术，制备技术，形成面向工程化、产业化的技术储备；二是构建动力电池系统全生命周期的安全保障体系。电芯级、系统级、整车级产品安全水平大幅提高，电池产品发生热失控时，要求整车不起火，安全事故率大幅下降。确保在电芯热失控的情况下，电池系统不起火。建立动力电池安全实时动态监测、预警和监管体系，健全动力电池安全事故处理机制，实现动力电池从生产到退役、回收再利用全生命周期的安全管控；三是构建大规模智能柔性制造体系。到2025年，动力电池大规模制造CPK＞1.67，产品一致性水平大幅提升，智能制造在全行业全面推行，单一产线通过智能化程度的提升，兼顾多规格产品的生产，形成产销规模在60GWh以上（加储能约80GWh左右）、具有国际竞争力的龙头企业4-5家；四是构建动力电池回收利用生态体系。强调易制造可回收的动力电池设计理念，加强余能检测、残值评估、梯次利用、安全管理等技术标准研发，制定相关规范。到2025年，培育形成一批具备年回收能力达到100万吨的动力电池梯次利用和再生利用企业，锂金属的回收再利用率达到95%以上；五是构建低碳绿色动力电池产业体系。大幅提升动力电池装备水平，利用大规模、高智能、高能效装备技术，降低动力电池材料、电芯、电池系统、回收再利用等全产业链条能源消耗，基于信息化、智能化技术，推动实施动力电池生产体系碳足迹管理，促进降低碳强度，有效控制碳排放总量，全产业链碳足迹水平做到领先；六是推动动力电池及系统标准化。通过动力电池电芯、电池包标准化和换电电池包标准化，促进提高生产效率、提高产品质量和回收利用水平，到2025年，动力电池电芯形成8-12种标准化规格尺寸，加快换电电池的推广应用；七是构建国内国际双循环的发展体系。以新能源汽车国内国际大发展为机遇，充分利用国内国际两个市场，两种资源，构建动力电池产业发展新格局。到2025年，动力电池产业在全球持续保持领先地位，海外生产销售达到30%以上。中国汽车动力电池产业创新联盟秘书长许艳华介绍“动力电池高质量发展行动方案白皮书”会议还发布了中国汽车动力电池及氢燃料电池产业发展年度报告（2022-2023）、动力电池售后维保行业发展情况研究报告。中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长、国联研究院副总经理马小利介绍“中国汽车动力电池及氢燃料电池产业发展年度报告（2022-2023）”中国汽车动力电池产业创新联盟综合管理部主任李健介绍“动力电池售后维保行业发展情况研究报告”工业和信息化部装备工业一司、常州市金坛区相关领导，以及行业机构、高等院校、行业企业等代表共同参加了会议。------------相关线上会议：第五届“锂离子电池检测技术与应用”网络会议报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ldc2023

p　　广州能源检测研究院是广州市质量技术监督局属下的国家法定计量授权检定和质量检验机构。锂离子电池检测是其重点发展业务方向之一，设有国家化学储能产品及材料质量监督检验中心。该中心围绕锂电检测，从电池材料，到电池单体，到电池模组、电池管理系统，及电池的回收和再利用等十个方向，形成一系列评价标准和检测技术，牵头及参与相关国家标准两项，34项广东地方标准(其中12项为动力电池相关)。日前，在青岛2019第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI2019)上，仪器信息网编辑现场视频采访了广州能源检测研究院主任工程师邵丹博士，请其就我国动力电池材料检测标准特点、现状、存在不足、相关检测市场有哪些机遇等进行了交流。br//pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=4AB763D1F0405DEE9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptp　　strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "视频内容摘要如下：/span/strong/pp　　strong相比国际主流标准，我国动力电池材料检测标准有哪些特点?/strong/pp　　strong邵丹：/strong根据调研，国外相关标准主要是围绕动力电池，而针对电池材料方面还没有相关国家标准或技术法规出台，主要电池材料生产技术都垄断在部分龙头企业中，所以只有一些企业标准。所以针对进口欧盟的材料而言，就是只有一个RoHS标准… … /pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 276px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/1012eb3d-0db1-4126-b834-f0209e50a9e6.jpg" title="1.jpg" width="450" height="276" border="0" vspace="0" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 450px height: 269px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/80ce732f-390a-4591-a7de-79aae635781a.jpg" title="1.2.jpg" width="450" height="269" border="0" vspace="0" alt="1.2.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "国外标准及技术法规情况（摘自/spana href="https://www.instrument.com.cn/news/20190422/483961.shtml" target="_blank" style="color: rgb(112, 48, 160) text-decoration: underline "span style="color: rgb(112, 48, 160) "邵丹ACCSI2019会议报告/span/aspan style="color: rgb(0, 176, 240) "）/spanbr//pp　　与国外相比，我们国内标准体系比较系统。大家知道，单一的标准体系无法满足产业发展的需求，所以国内标准是向着一个综合化的发展方向，围绕这个综合发展，推动电池全产业链、全生命周期的标准制定。关于动力电池材料标准方面，材料在动力电池标准体系中归于材料和部件一项。国家围绕材料开展了正负极、隔膜、电解液、集流体、粘结剂，及相关配件，包括回收等标准的制定。可以说我们国内的标准具有针对性更强、可操作性更强、分类更加清晰等特点… … /pp　　strong我国动力电池材料检测方面主要有哪些不足?有哪些应对举措?/strong/pp　　strong邵丹/strong：目前国内动力电池材料检测可以分两块来看，首先从标准来看，目前国内还存在覆盖面不全、一些相关标准跟不上产业发展需求、一些标准指标设置不适合实际需求(实用性不强)。从动力电池检测技术来讲，相对比较单一，比较独立，无法与动力电池的性能相关联起来… … /pp　　结合广州能源检测研究院围绕这些问题的一些列相关工作。首先，标准层面，设立有中国WTO/TBT-SPS的一个新能源材料及储能产品技术贸易措施基地，围绕这个基地，做了充分的基本调研情况，牵头及参与相关国家标准、广东地方标准… … /pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/3a0e0ee5-b441-4608-98b0-011972b431d1.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "动力电池关键材料双向检测技术（摘自/spanspan style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: none "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190422/483961.shtml" target="_blank" style="color: rgb(112, 48, 160) "span style="text-decoration: none color: rgb(112, 48, 160) "邵丹ACCSI2019会议报告/span/a/spanspan style="color: rgb(0, 176, 240) "）/span/pp　　在检测技术方面，广州能源检测研究院除了对标测试外，也开发了非标测试项目，也即是定制的测试，包括电池原位、无损、及全生命周期的检测技术研发，同时也开发了从动力电池从材料到产品的联动式双向检测技术，采用这样的技术，首先可以准确的定位当材料应用到电池中时性能情况 其次是针对动力电池使用过程中存在的问题可以反推至原材料中，找到根本问题所在… … /pp　　strong关于本次参会体验及收获?/strong/pp　　strong邵丹/strong：此次会议为检测机构和仪器商搭建了一个很好的交流平台。跨学科的学科互动能碰撞出更多火花，此次参会也向仪器、检测领域专家学者们学到很多新技术和新的检测方法… … /p

■ 自2018年下半年以来，新能源汽车屡屡发生起火、自燃等动力电池安全事故，严重影响了消费者对新能源汽车的使用信心。前不久，工信部就新能源汽车动力锂电池产品质量安全问题约谈了多家新能源公司，要求对已销售的产品开展自查自纠，针对产品质量问题提出对策，并对动力电池的研发、生产、检测和售后等各环节进行系统梳理和整顿优化。监管机构对于新能源行业的安全提出了更高要求，提升汽车动力锂电池安全迫在眉睫。 ■ 岛津X射线微焦点CT对汽车动力电池从正负极材料到装配好的电池都可以实行无损检测，观察正、负极材料内部结构，确认颗粒尺寸分布，助推研发和品质管控，也可以实现在充放电过程中进行原位测试，便于实行工艺优化和控制。 锂离子电池电极3D像 本文展示岛津CT在正极材料和负极材料观测和尺寸测量方面的应用，是为上篇。下篇将展示岛津CT在成品电池观测方面的应用，以及充放电时的原位观测。 ｜正负极材料CT观察｜ 汽车动力锂电池原材料现有主材主要有四种：正极材料、负极材料、隔离膜和电解液。X射线微焦点CT对汽车动力锂电池原材料分析中，能够清晰观察正、负极材料内部结构及测量尺寸，轻松确认组成颗粒的大小、颗粒大小的变化和厚度等。而正、负极材料中的颗粒尺寸大小、物相是否均一、粉体粒径的大小及分布是否均匀决定了动力锂电池的性能，因此用X射线微焦点CT观察正、负极材料变得尤为重要。 岛津inspeXio SMX-100CT ｜正极材料观察及分析｜ 通过扫描一块长宽约为2mm的正方形的正极材料，得到MPR（多平面重建）图像（图1），可以观察出正极材料具有颗粒状结构。 图1 正极MPR图像 再通过软件对其尺寸测量，如图2所示，表明组成颗粒大小都约为20μm，再通过3D图像(图3)显示可以确认正极具有分层的结构。 图2 正极尺寸测量图像 图3 正极3D图像 ｜负极材料观察及分析｜ 同样通过扫描一块长宽约为2mm的正方形的负极材料，得到MPR（多平面重建）图像（图4），可以观察出负极材料具有鱼鳞片状结构。 图4 负极MPR图像 再通过软件对其尺寸测量，如图5所示，最大的石墨片长度约为100μm。图6所示是负极的CT图像3D显示效果。在该图中，石墨被涂成蓝色，以区别于黄色的铜箔。通过这种方式，可以通过3D显示效果来三维观察负极。 图5 负极尺寸测量图像 图6 负极3D图像 岛津微焦点X射线CT能够无损观察物品的内部结构。因此，可用于分析有缺陷的电池、比较合格和不合格的电池、比较充电或放电前后的电池状态、评估循环测试期间的电池内部结构的变化等。在此示例中，使用了inspeXio SMX-100CT微焦点X射线CT系统观察可充电锂离子电池中的电极，并进行颗粒尺寸测量，进而为工艺优化及质量控制提供科学可靠的指导。 撰稿人：黄军飞

p style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "国联汽车动力电池研究院有限责任公司（以下称“国联研究院”）于2014年的9月18日成立，注册资本9.3亿元。国联研究院检测事业部于2016年成立，资本超3亿元，配置超600台/套仪器设备，检测人员40余人，主要提供从材料到电池到模组到系统的相关法规性测试、设计验证、研发能力测试、风险评估等服务。/span/pp style="text-indent: 2em "近日，第十四届中国科学仪器发展年会在天津召开同期，由仪器信息网联合国联汽车动力电池研究院有限责任公司、天目湖先进储能技术研究院有限公司合办的“新能源电池检测技术发展论坛”成功召开，国联研究院专家代表云凤玲高级工程师分享了题为“动力电池全生命周期检测技术研究”的报告。/pp style="text-indent: 2em "会后，仪器信息网寻现场采访了strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "国联研究院检测事业部副总经理沈雪玲/span/strong，请其结合国联研究院检测事业部动力电池检测实验室建设历程及动力电池检测业务，分享了动力电池检测实验室检测建设经验、车用动力电池检测技术难点及展望。/pp style="text-indent: 2em "strong点击以下现场采访视频，观看关于动力电池检测的完整观点：/strong/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=D91B840B4CDCFFA39C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptp style="text-indent: 2em " strong style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "部分采访观点摘要：/span/strong/pp style="text-indent: 2em "锂电检测实验室建设，首先要做好定位，如是要做法规性测试，还是要做设计验证，或者给客户做全套检测方案；新能源电池安全测试尤为重要，安全实验室建设过程中，一些相关标准，可能要优于国标或要求，以防后患；因为新能源技术更新较快，所以在设备选型方面，要用发展的眼光去看待，尽量选型不要局限于目前可能是一些设备，提出更高的要求。/pp style="text-indent: 2em "随着新能源发展，相关的研究需求逐渐增加，国联研究院检测事业部的许多电池测试项目超出国标，相关非标项目甚至占其测试能力的百分之八九十。/pp style="text-indent: 2em "锂电测试技术难点不足的话，在电和电热特性的和方面的话，一些检测手段还太成熟，怎么能用快速的手段，无损的把什么引起内短的问题解决是其中的一个需求。/pp style="text-indent: 2em "关于车用锂离子动力电池检测技术的发展，除了无损、快速。大家还需要共同联合起来共同协作，从仪器、检测、用户需求等角度联合起来共同推进锂电检测的发展。/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" white-space:="" text-indent:=""span style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 112, 192) "strong style="margin: 0px padding: 0px "附：/strong/spanbr style="margin: 0px padding: 0px "//pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px "1.“新能源电池检测技术发展论坛”现场6位报告直播回放：/strongspan style="text-decoration: none "strong style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200927/560802.shtml" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) "https://www.instrument.com.cn/news/20200927/560802.shtml/a/strong/span/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px "2.同期专家视频采访：/strong/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20201013/561672.shtml" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strong style="margin: 0px padding: 0px "span style="margin: 0px padding: 0px "谈锂电检测机构现状、与科学仪器协同发展——访上海蓄熙新能源材料检测有限公司总经理韩广帅/span/strongstrong style="margin: 0px padding: 0px "span style="margin: 0px padding: 0px "/span/strongstrong style="margin: 0px padding: 0px "/strong/a/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20201010/561328.shtml" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " microsoft="" text-indent:="" white-space:=""strong style="margin: 0px padding: 0px "锂电测试仪器技术当前相对单一，亟需原位在线技术——访天目湖先进储能技术研究院杨伟博士/strongstrong style="margin: 0px padding: 0px "/strong/a/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration-line: underline "span style="margin: 0px padding: 0px "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200930/561140.shtml" target="_blank" style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) "新能源国策下，汽车检测人谈电池检测技术与市场——访张家港清研检测技术有限公司总经理郑郧/a/span/strong/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: " microsoft="" text-indent:="" white-space:=""3.关于/strongstrong国联汽车动力电池研究院有限责任公司/strong/pp style="margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) text-indent: 2em "国联汽车动力电池研究院有限责任公司（以下简称：国联研究院）是在国家政府部门大力支持下，由中国汽车工业协会倡导和组织、北京有色金属研究总院牵头发起，汇集国内的科研单位、动力电池生产企业和整车制造企业共同组建的产业技术协同创新平台。br/ 国联研究院的主要定位是开展先进动力电池的研究开发、测试验证、成果转化和行业服务，主要任务是通过技术协同创新，推动我国动力电池产业的升级换代，支撑我国自主品牌新能源汽车产业发展。br/ 2016年6月30日国家动力电池创新中心成立。国家动力电池创新中心以国联汽车动力电池研究院有限责任公司为核心、外延构建中国汽车动力电池产业创新联盟。/p

近日，小米汽车SU7正式亮相，在电池安全方面，小米采用全球最高电池安全标准，全系采用高安全的电芯。另外，小米SU7上市27分钟大定超5万台，十分火爆。*图片源自小米汽车视频号，侵删在新能源汽车行业迅猛发展的当下，800V及以上高电压平台车型的兴起，电池安全也成为汽车制造商和消费者的核心关注点。一、PET蓝膜 vs UV涂覆绝缘材料电池绝缘材料作为电池安全的重要屏障，对于电池模组性能乃至整车性能都有着关键作用。在电池生产过程中，PET蓝膜以其良好的绝缘性、化学抗性和拉伸强度备受青睐，PET蓝膜贴合一直以来都是主流的绝缘方案。然而，随着新能源汽车对电池性能的要求提高，PET蓝膜逐渐显现出其局限性，蓝膜粘接性能不足，且在高电压下容易产生击穿风险，对于电池安全而言是一大隐患。为优化单体电池乃至整个电池模组的性能，UV涂覆绝缘材料应运而生。这种材料不仅具备良好的绝缘性、耐高温性和耐腐蚀性，还具备与电池完美结合的能力，能够为电池提供更为全面的保护，有效防止短路和热失控的风险。而UV涂覆绝缘材料也因此被认为在动力电池领域具有广泛的应用前景。*图片源自网络，侵删UV涂覆绝缘材料喷涂固化后，会在电芯铝壳表面形成一层连续、致密的绝缘涂层，可以提高电芯的耐久性和稳定性，延长使用寿命。同时，为了使得UV涂覆绝缘材料可以更好地与电芯铝壳表面结合，等离子表面预处理的作用不容小觑。二、等离子表面处理在喷涂UV绝缘材料之前，通过等离子表面处理可以粗化电芯铝壳表面，提高其表面附着力，使其更有利于UV绝缘材料的涂覆和固化，有助于防止涂层在使用过程中出现脱落或剥离，进一步提高电池的安全性和可靠性。大气等离子清洗机应用案例经过等离子处理前后接触角的数据对比可以看出，电芯铝壳表面润湿性得到提高，保证后续UV绝缘材料能够更均匀地分布。大气等离子清洗机，适用于各种平面材料清洗，在动力电池领域，可搭配旋转枪头使用，有效粗化材料表面，提高表面附着力和润湿性。

近年来，新能源汽车屡屡发生起火、自燃等动力电池安全事故，提升动力电池安全迫在眉睫。经过多年的发展，动力电池从最初的圆柱电池，发展到方形、软包电池，容量提升，形式多样。 上篇中，我们展示了岛津ct在正极材料和负极材料观测方面的应用。本篇我们将展示岛津ct观测各种成品电池和对电池原位充放电的实时观察。 成品动力锂电池ct的观察 在成品动力锂电池检查中，ct检测可以发现动力锂电池内部缺陷，比如内部杂质、正负极扭曲变形、正负极片短路和正负极片的断裂等不良。在长期充放电使用及激烈碰撞后，这些不良容易造成电池短路，甚至可能造成新能源汽车自燃和爆炸。 岛津smx-225ct fpd hr plus微焦点x射线ct系统 ct检测是失效分析和产品工艺优化及品质控制的重要手段。通过对失效的动力锂电池进行无损检测，在不破坏失效动力锂电池结构的情况下获得真正失效原因。通过对动力锂电池的内部结构观察及尺寸测量，可以优化生产工艺、提高品质。 电池内部结构及缺陷观察 目前动力锂电池电芯生产主要有卷绕和叠片两种制造工艺，对应的动力锂电池结构形式主要为圆柱和方形、软包三种，圆柱和方形锂电池主要采用卷绕工艺生产，软包锂电池则主要采用叠片工艺制造。圆柱锂电池主要以18650为主，方形锂电池外壳采用硬铝壳包装，而软包锂电池采用铝塑料包装。 运用ct对18650动力锂电池检测可观察内部正负极及隔离膜，因此内部变形及金属杂质可以清晰地被检测到。通过对正极极片展开，可观察到极片上的孔隙。图1给出了18650动力锂电池的ct图像。 图1 18650动力锂电池ct图像 图2是方形动力锂电池的ct扫描图像，外形尺寸为l150mm´w100mm´h26mm。 通过扫描半电池可以清晰地看到电池正负极片和杂质以及激光焊接部位的孔隙。甚至有机质的隔离膜也能够被观察到。 图2 方形动力锂电池ct图像 软包叠片动力锂电池的常见缺陷为极片开裂破损、有杂质及当封入外壳时负极变形等，ct检测是此缺陷观察必要手段。如图3所示。 图3 软包叠片动力锂电池ct图像 电池内部尺寸测量 在电池生产中，尺寸质量控制的要求变得越来越复杂，无法使用传统的测量技术进行测量，更不可能对电池进行切割或破坏后再进行检测。此时，需要使用微焦点ct对电池内部缺陷及结构进行尺寸测量。从而能够评估产品制造过程和优化产品。 图4是18650动力锂电池在空电和满电状态下的电芯尺寸测试，通过比较发现满电状态比空电状态下的电芯尺寸膨胀了约0.2mm。这对电池研发人员设计很有帮助。图4 18650动力锂电池空电和满电状态电芯尺寸测量 在方形动力锂电池中，满电时的极片厚度尺寸测量、正负极对齐测量和封装时电芯与外壳的距离等这些尺寸对电池生产厂家都有很重要的参考意义，如图5所示。 图5 方形动力锂电池尺寸测量 图6给出了软包动力锂电池中的孔隙及金属杂质尺寸测量，这些缺陷都可能会引起电池起火或自燃。 图6 软包动力锂电池尺寸测量 电池原位充放电循环中的ct观察 通过对原位动力锂电池充放电试验，可以观察电池在循环充放电情况下的状态。x射线微焦点ct作为对动力锂电池充放电循环检查的重要一环，可以直观观察动力锂电池在不同状态下内部结构的变化，为研发及生产制造提供数据。 图7从2d截面图像和3d图像示出了100次、500次、1000次、1500次动力锂电池的充放电试验ct测试图像。从而观察到随着充放电次数的增加，动力锂电池由于内部产生的惰性气体的释放而不断膨胀。 图7 动力锂电池充放电实验ct观察 通过以上案例展示，岛津x射线微焦点ct不仅可以观察动力锂电池正负极片材料内部微观结构，还可以观察成品动力锂电池的内部结构及缺陷。结合尺寸测量定量分析，为动力锂电池研发设计者及生产制造商提供帮助，优化生产流程及制造工艺，为新能源汽车提供安全保障。

近年来，新能源汽车屡屡发生起火、自燃等动力电池安全事故，提升动力电池安全迫在眉睫。经过多年的发展，动力电池从最初的圆柱电池，发展到方形、软包电池，容量提升，形式多样。上篇中，上篇中，我们展示了岛津CT在正极材料和负极材料观测方面的应用。本篇我们将展示岛津CT观测各种成品电池和对电池原位充放电的实时观察。 成品动力锂电池CT的观察在成品动力锂电池检查中，CT检测可以发现动力锂电池内部缺陷，比如内部杂质、正负极扭曲变形、正负极片短路和正负极片的断裂等不良。在长期充放电使用及激烈碰撞后，这些不良容易造成电池短路，甚至可能造成新能源汽车自燃和爆炸。 岛津SMX-225CT FPD HR Plus微焦点X射线CT系统 CT检测是失效分析和产品工艺优化及品质控制的重要手段。通过对失效的动力锂电池进行无损检测，在不破坏失效动力锂电池结构的情况下获得真正失效原因。通过对动力锂电池的内部结构观察及尺寸测量，可以优化生产工艺、提高品质。 电池内部结构及缺陷观察目前动力锂电池电芯生产主要有卷绕和叠片两种制造工艺，对应的动力锂电池结构形式主要为圆柱和方形、软包三种，圆柱和方形锂电池主要采用卷绕工艺生产，软包锂电池则主要采用叠片工艺制造。圆柱锂电池主要以18650为主，方形锂电池外壳采用硬铝壳包装，而软包锂电池采用铝塑料包装。 运用CT对18650动力锂电池检测可观察内部正负极及隔离膜，因此内部变形及金属杂质可以清晰地被检测到。通过对正极极片展开，可观察到极片上的孔隙。图1给出了18650动力锂电池的CT图像。 图1 18650动力锂电池CT图像 图2是方形动力锂电池的CT扫描图像，外形尺寸为L150mm´W100mm´H26mm。 通过扫描半电池可以清晰地看到电池正负极片和杂质以及激光焊接部位的孔隙。甚至有机质的隔离膜也能够被观察到。 图2 方形动力锂电池CT图像 软包叠片动力锂电池的常见缺陷为极片开裂破损、有杂质及当封入外壳时负极变形等，CT检测是此缺陷观察必要手段。如图3所示。 图3 软包叠片动力锂电池CT图像 电池内部尺寸测量在电池生产中，尺寸质量控制的要求变得越来越复杂，无法使用传统的测量技术进行测量，更不可能对电池进行切割或破坏后再进行检测。此时，需要使用微焦点CT对电池内部缺陷及结构进行尺寸测量。从而能够评估产品制造过程和优化产品。 图4是18650动力锂电池在空电和满电状态下的电芯尺寸测试，通过比较发现满电状态比空电状态下的电芯尺寸膨胀了约0.2mm。这对电池研发人员设计很有帮助。 图4 18650动力锂电池空电和满电状态电芯尺寸测量 在方形动力锂电池中，满电时的极片厚度尺寸测量、正负极对齐测量和封装时电芯与外壳的距离等这些尺寸对电池生产厂家都有很重要的参考意义，如图5所示。 图5 方形动力锂电池尺寸测量 图6给出了软包动力锂电池中的孔隙及金属杂质尺寸测量，这些缺陷都可能会引起电池起火或自燃。 图6 软包动力锂电池尺寸测量 电池原位充放电循环中的CT观察通过对原位动力锂电池充放电试验，可以观察电池在循环充放电情况下的状态。X射线微焦点CT作为对动力锂电池充放电循环检查的重要一环，可以直观观察动力锂电池在不同状态下内部结构的变化，为研发及生产制造提供数据。 图7从2D截面图像和3D图像示出了100次、500次、1000次、1500次动力锂电池的充放电试验CT测试图像。从而观察到随着充放电次数的增加，动力锂电池由于内部产生的惰性气体的释放而不断膨胀。图7 动力锂电池充放电实验CT观察 通过以上案例展示，岛津X射线微焦点CT不仅可以观察动力锂电池正负极片材料内部微观结构，还可以观察成品动力锂电池的内部结构及缺陷。结合尺寸测量定量分析，为动力锂电池研发设计者及生产制造商提供帮助，优化生产流程及制造工艺，为新能源汽车提供安全保障。

p 在新能源汽车产业繁荣发展的同时，动力电池回收利用问题也已成为业内关注的焦点。无论是从环境保护还是资源最大化利用角度而言，动力电池回收利用都已是箭在弦上，而动力电池回收利用也在逐渐彰显其利用价值。国内机构预测，废旧电池所创造的回收市场规模在2018年将超过52.87亿元，2020年将超过100亿元。/pp　　动力电池规模化退役时限渐行渐近。按照新能源汽车的使用周期和我国新能源汽车的市场化进程，今年将是新能源汽车动力电池大规模报废回收布局窗口。/pp　　近年来，我国新能源汽车产业发展一直在稳步提升。据统计，2017年我国新能源汽车销量达77.7万辆，截至当年累计保有量约180万辆。而逐渐扩大的新能源汽车体系背后，动力电池报废回收再利用等方面的需求也随之加大。估算显示，动力电池“退役潮”今年将开始爆发，如按70%实施梯次利用计算，2020年将有约6万吨废旧电池等待处理。目前国内的动力电池主要是锂离子电池，其成分中的正极材料有可能造成重金属污染。/pp　　在此背景下，我国有关动力蓄电池回收利用的政策不断出台。七部门印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，强调落实生产者责任延伸制度，要求汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任。随即，工信部公布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》明确，对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集。业内预测，随着相关技术的不断突破，政策发布速度将加快，预计相关标准也将在2018年发布。/pp　　一边是蜂拥而至的批量报废，一边是尚处起步的新兴领域，动力电池回收将历经怎样的考验?由于体积大、成分复杂，动力电池回收再利用面临诸多限制和较高技术门槛。诚如电池类型、电池容量和电压平台均存在不小的差异，这是动力电池梯次利用面临的第一道坎，因此如何科学评估退役电池也成为决定电池“去哪儿”的第一关。同时我国没有出台动力电池的统一标准，要大范围集中利用还有困难。/pp　　除了技术难题外，在多位业内人士看来，动力电池回收问题的焦点在于谁来收、怎么收及采用何种模式回收都不确定。当前倡导退役动力电池先梯次利用再报废回收的原则，并且要求整车企业作为动力电池回收主体，承担动力电池回收责任。而在回收模式上，因“退役潮”暂未大规模到来，不少企业面临盈利难题，短期内仍难实现规模效应。/pp　　尽管起步艰难，前景却被业内普遍看好。甚至有机构预测，动力电池回收市场将形成百亿元新“风口”。这也是目前除了车企、电池企业、原材料回收企业，资本也大举进军该领域的原因，他们也在谋求这一领域的新机遇。迄今，新能源汽车动力电池的梯次利用和回收利用有望根据适用场景依次展开，新能源汽车产业链企业已经积极布局电池回收利用领域。/pp　　其中，部分车企选择以合作的形式，联手其他公司共同推进国内动力电池回收再利用等相关事项。长安、比亚迪、银隆新能源等16家整车及电池企业与动力电池回收利用大户中国铁塔公司达成合作，解决退役动力电池回收再利用等问题。除了整车企业，电池生产企业也对此进行了积极探索，宁德时代、中航锂电、比克电池、国轩高科等企业都建立了电池回收网络，开始布局动力电池回收业务。/pp　　截至目前，仅有少数车企开展了相关布局。相对于即将进入市场的报废动力电池总量来说，仍然是“杯水车薪”，总体而言，回收主体还处于缺位状态。因而，不论是市场规模还是处理技术都需要时间来完善。但业界一种普遍的观点是，控制退役电池的品质和安全是梯次利用技术的难点，必须研发相关检测技术和设备，才能准确判断退役电池能否进入梯次利用市场，并确定应用场景。/p

p style="text-indent: 2em "随着整车续航要求的提升，高能量密度的三元电池需求量显著提高。预计2020年搭载三元电池的新能源汽车有望达到180万辆，占新能源汽车总量比例超过90％。我们测算，2018年预计国内新能源汽车对三元电池有望超过28GWh的需求量，对应市场规模超390亿市场规模。到2020年，三元动力电池需求量将增长至76GWh，对应市场规模超800亿，2018－2020年需求量CAGR约为39％，2018－2020年市场规模CAGR约为27％。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/fdafb790-9801-4b9f-9b4d-ca8faf162487.jpg" title="动力电池格局分析：三元锂趋势明显1.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "2011－2017年全球动力电池市场需求量及增速情况/pp style="text-indent: 2em "strong中国动力电池出货量/strong/pp style="text-indent: 2em "伴随电动汽车于2011年在我国起步，动力电池行业步入发展初期，年出货量低于1GWh且仅维持小幅增长据前瞻产业研究院发布的《动力电池PACK行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》数据显示，随着2014年补贴政策推出，行业进入爆发式发展期。动力电池出货量从2014年的5．9GWh攀升至2015年的17．0Gwh，同比增长接近2倍。2016年中国动力电池出货量达30．5GWh，同比上年增80％。总体而言，作为新能源车产业链的关键环节，动力电池行业将长期受益新能源汽车的销量和渗透率增长。2017年动力电池累计出货39．2GWh，同增30％以上。结合新能源车产销预测2018～2020年动力电池将延续高增长，CAGR约30％。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/17c1d3ee-9014-48de-ba43-87343c7e51d1.jpg" title="动力电池格局分析：三元锂趋势明显2.jpg"//pp style="text-indent: 0em "/pp style="text-align: center text-indent: 2em "2011－2025年中国动力电池组出货量及增速情况/pp style="text-indent: 2em "自2014年之后，动力电池装机进入爆发增长期，动力电池的回收问题也逐渐提上日程。一般家用乘用车以及电动客车电池会在5年左右退役，出租车和物流车动力电池一般2年就会退役。据此判断，从2018年开始，我国将会有大量的动力电池进入报废期。/pp style="text-indent: 2em " /pp style="text-indent: 2em "strong乘用车是主导市场，三元锂趋势明显/strong/pp style="text-indent: 2em "2017 年1－10 月国内动力电池装机总量约18．1GWh，其中乘用车电池装机量达9．8GWH，占比54％（客车占比30％，与用车占比16％）。仍电池类型来看，乘用车三元锂电池占比达到了70％左右，高二2016 年的52％，动力电池往三元锂方向发展的趋势明显。/pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/244a82b1-519d-4956-8b6c-de734a93ef76.jpg" title="动力电池格局分析：三元锂趋势明显3.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 2em "2017年前10个月不同电池装机情况统计（单位：GWh）/pp style="text-indent: 2em "在三元动力电池领域，竞争格局相对分散；宁德时代市场占有率23．0％排名第一，比兊动力（10．1％）、孚能科技（7．1％）、比亚迪（5．3％）分列2／3／4位，CR5约为49．4％。/pp style="text-indent: 2em "strong动力锂电池行业发展方向/strong /pp style="text-indent: 2em "鼓励动力电池向高能量密度技术方向发展，2017 年3 月发布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》，明确了到2020 年的目标是动力电池单体比能量超过300Wh／kg，系统比能量力争达到260Wh／kg。我国目前的动力电池系统比能量平均水平约为115Wh／kg，不260Wh／kg 的目标值仌有较大差距。因此，不断更新电池技术，提升电池能量密度，将会是动力电池企业的核心竞争力。/pp style="text-indent: 2em "提升电池能量密度的补贴门槛，符合政策鼓励使用高能量密度电池的大方向。不管未来政策如何发化，技术的不断革新和控制成本的能力将会是动力电池企业的核心竞争力。/p

进入2022年之后汽油价格的上涨让很多朋友感到“心痛”调皮的网友甚至戏称要把汽车当废铁卖掉以此来调侃油价上涨的压力油价的急剧上涨势必会推动新能源汽车行业的发展而动力电池作为新能源汽车的主要部件也是汽车的动力来源其安全性是车辆安全性的一个非常重要指标因此对于电池的检测要十分严格！电池安全性测试：flir高速红外热像仪动力电池因其能量密度高，充放电电流大，因此在新能源汽车使用过程中电池在充放电、夏季高温、碰撞刮擦的时候非常容易起火燃烧甚至爆炸，对财产甚至人的生命安全可能造成无可挽回的损失。所以对汽车动力电池的验证和检测过程是极其严苛的，汽车动力电池包会针对挤压、震动、内部加压、喷水、火烧、腐蚀、浸泡等多种极端工况进行实验验证，确保在装车之后的使用过程中动力电池的安全方面可以万无一失。用flir高速热成像记录的电池针刺测试动力电池在验证和检测过程中，任何模拟极端工况造成动力电池破坏的开始都是伴随着热的发生、积聚以及传导，因此使用红外热像仪来监测动力电池的破坏性实验，是一种非常有效地观察、记录、分析动力电池破坏过程的方式。案例分析：电池被刺爆破的瞬间，flir高速热像仪收集各项热数据！电池故障定位：flir t500系列新能源电动汽车在充电的时候会发现其有发热的现象，一般情况下的发热是正常现象，而异常发热很有可能会使电池容量降低、缩短电池寿命，因此我们要定时检测动力电池充电时的状况，确保电池的持久性和安全性！flir t500监测发热的电池元件， 定位接触不良的热点flir t500系列热像仪配备高达464 x 348（161,472）像素的红外分辨率，内置先进的测量工具，借助由强大的msx、ultramax和专利型自适应滤波算法支持的flir vision processing™ 技术，确保生成的热图像具有良好的清晰度，让用户能够更快捷地发现和诊断动力电池中存在的问题。配备标准24˚镜头和微距模式的flir t500系列专业红外热像仪可以轻松达到71µm的光斑尺寸，且无需更换镜头。在此条件下，该系列热像仪能够针对尺寸为1.6mm×0.8mm的电池中的微小零部件进行精确的温度测量以及红外热成像。目前flir t560是我们的主推款产品，备货充足，可“闪电”供货哦~电池研发与设计：flir a系列热像仪动力电池在研发的过程中，需要对产品性能做出快速评估，这样才能够缩短产品开发周期和费用，提高研发效率。电池生产商比亚迪和宁德时代，以及新能源汽车制造商特斯拉、比亚迪等都在动力电池的研发和检测过程中使用了flir热像仪。通过模拟极端工况下对电池的破坏性实验，工程师获得了电池的失效方式、破坏程度以及危险程度，为研发、设计、生产、改进新型电池，以及新能源汽车提供了有效的帮助。某电池的破坏燃烧在动力电池研发和设计的过程中，小菲建议可以选择flir a系列红外热像仪来监控电池研发过程，比如flir a50/a70研发套件，可提供数千个温度测量点，是经济实惠的即用型解决方案，适合用于概念验证电子检测和研发的热成像分析。还有flir a400/a700 系列科研套件，其为研究人员和工程师提供了一套精简的准确温度测量解决方案，搭配自带的flir research studio软件轻松查看、采集和分析数据，可为动力电池的研发快速获取和分析红外测量结果。负荷状态下的电池管理系统在新能源汽车的检测中，还可以利用flir ex系列热像仪对汽车各项设备异常升温点进行检测，其紧凑小巧，可全自动调焦或免调焦，使用起来非常方便；还可以使用flir vs290红外视频内窥镜套件，对汽车中难以触及的狭窄区域进行检测。

9月30日，长兴科技服务中心揭牌、国家动力电池检测中心启用仪式举行。县委副书记、县长吕志良和县领导高胜华、宋波、王春新、张加强参加揭牌、启用仪式。　　吕志良在致辞中表示，长兴科技服务中心和国家动力电池检测中心的揭牌和启用，意义非常重大。两大中心的建设，凝聚了各方心血，得到了大家的重视支持。它们的建成将为全县的工业创强、转型升级提供有力的科技支撑，也将为广大科技企业提供更好的服务。办好两大中心，使命光荣。两大中心要自觉拉高标杆，瞄准更高定位，更好地发挥作用。科技服务中心要真正建设成为“企业满意、政府放心”的重要平台 动力电池检测中心要在前期工作的基础上，真正打造成为国内一流、国际先进的重要检测平台，从而为广大企业、各级各部门提供有力的支撑和服务。用好两大中心，需要各方支持。建设两大平台已经走出了第一步，希望省、市一如既往地关心支持两大中心的成长发展 希望上海研发公共服务平台对长兴科技服务中心多指导、多帮助 希望县级各部门、乡镇(街道、园区)大力支持配合两大中心的工作 希望广大企业充分发挥主体作用，用足用好两大中心资源。　　上海研发公共服务平台由仪器设施共用、试验基地协作、专业技术服务、行业检测服务、技术转移服务、创业孵化服务等十大系统组成，其加盟单位包括各类大学、研发机构和大型企业。长兴科技服务中心作为上海研发公共服务平台在长兴设立的分中心，是企业与上海研发平台联系的重要桥梁，也能更加方便企业进行研制开发、产品检测等科技创新活动，可以一站式为长兴企业解决很多技术难题。

p　　为落实《国务院办公厅关于印发生产者责任延伸制度推行方案的通知》(国办发〔2016〕99号)，在发改委环资司指导下，深圳市发展改革委深入调研，积极协调，于今年3月份率先印发了《深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案(2018-2020年)》，在全市范围内开展动力电池生产者责任延伸制度探索和实践。br//pp　　方案提出，构建动力电池信息管理平台，建立废旧动力电池回收管理体系，建立动力电池梯级和再生利用产业体系。并在方案中明确哪些部门落实规“如何利用政策、资金对回收利用体系建设提供支持”。为支持梯级利用和再生利用产业化，鼓励梯级利用企业围绕废旧动力电池余能检测、残值评估、快速分选和重组、安全管理等共性技术研究，支持再生利用各企业有价元素高效提取、材料性修复、残余物质无害化处置等先进技术开展研发攻关。/pp　　国家发改委表示，将在总结深圳试点经验的基础上，不断完善生产者责任延伸制度设计，争取尽快出台全国范围的制度实施方案。并将深圳市发展改革委印发的《深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案(2018-2020年)》予以公开。/pp　　2018年将会是首批新能源汽车动力蓄电池退役潮起点。据预测，2018年废旧动力电池回收市场规模可达50亿规模，到2020年，相关市场空间可达百亿级别。日前，7部委联合发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》，决定在京津冀、长三角、珠三角、中部区域等选择部分地区开展试点工作，试点实施方案将建设若干再生利用示范生产线，建设一批退役动力蓄电池高效回收、高值利用的先进示范项目，培育一批动力蓄电池回收利用标杆企业，研发推广一批动力蓄电池回收利用关键技术，发布一批动力蓄电池回收利用相关技术标准，研究提出促进动力蓄电池回收利用的政策措施。/pp style="line-height: 16px "img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201804/ueattachment/2ca030a4-1a76-4021-9bee-18f785e84072.pdf"深圳发文-电池监管回收利用试点方案.pdf/a/ppbr//p

新能源汽车行业竞争迈入新阶段，市场呈现多元化趋势，产品不断升级与创新。在此竞争环境下，动力电池企业成为关键角色，致力于提高电池性能、安全性和降低成本，以满足市场需求。加强质量管控成为动力电池企业提升竞争力和行业可持续发展的关键举措。近日，蔡司正式发布《新能源汽车电池质量保证白皮书》，该报告通过趋势解读、技术解析和未来挑战等方面，解析了动力电池企业如何运用质量控制手段来实现技术创新和降本增效，并从"更高性能、更高安全、更优成本"三个角度出发，阐述了工业检测在动力电池研发和生产中扮演的重要角色。白皮书首先从电芯入手，分析多种检测维度，如何通过探索电池材料和结构，提高电池性能，推动新能源汽车电池基础研究取得更大突破。一、对新型电芯的探索，永无止境动力电池产品的高安全性、高能量密度、高倍率性能、经久耐用和更低成本，是决定其是否能取得市场成功的关键因素。竞争打法的全面升级，意味着在"性能"、"安全性"、"成本"这三 个方面的全面升级。电池企业都想在这些关键因素上表现优异，这就需要超过同行的质量控制手段。首先就要在研发环节，充分了解和控制电池相关材料的特性，选择良好的材料。材料从根本上决定着电池性能。通过改进材料提高电池性能、优化电池老化机制、应用新型材料、改变电芯结构是电芯研发的主要方向。例如，材料体系方面，采用新型材料体系（高镍正极、硅基负极、锂金属负极、固态电解质等），提高单体能量密度；或者研制出磷酸锰铁锂，探索钠离子电池的商业化应用，降低成本；或者加快固态电池的研发进程，使电池性能更高，更耐久。电芯形状方面，方形电池，尤其是LFP短刀兼顾性能、集成与制造，成为主流企业的优选方案之一；大圆柱电池也是热门方向，特斯拉和宝马均已提出具体的实施规划。快充技术方面，多家主机厂开始导入800V高电压平台，并联合电池企业推出2C~4C快充方案。材料的改性、新型材料的研制、电芯结构的设计，往往多策并举，促成电池的升级和创新。诸如，从2020年到现在，由特斯拉开局，国内电池企业共同推进的大圆柱电池拥有极其独特的杀手锏：1. 由于采用钢壳的圆柱外壳以及定向泄压技术，电芯本身的束缚力比较均匀，有效抑制膨胀，为电池包的整体安全提供第一层的有力保障。这也使大圆柱电池在材料上的探索更加大胆，当下高比能路线下的主流用材，高镍三元正极材料、硅基负极材料在大圆柱电池上的使用更为广泛。2. 全极耳设计，电池直接从正极/负极上的集流体引出电流，成倍增大电流传导面积，缩短电流传导距离，从而大幅降低电池内阻，提高充放电峰值功率。对于更低成本的锰铁锂电池体系，宁德时代的M3P电池将在第三季度搭载于特斯拉国产Model 3改款车型。网络不断有消息指出M3P电池就是LFMP磷酸锰铁锂电池。宁德时代则在调研中表示，准确说来，M3P不是磷酸锰铁锂，还包含其他金属元素——该公司将其称为"磷酸盐体系的三元"。容百科技在8月10日的全球化战略发布会上指出，其LFMP率先实现了73产品（锰铁比）大批量供货，并以此为基推进LFMP与三元的复合产品M6P以及下一代工艺产品。他们认为，到2030年，广义的三元材料和磷酸盐仍旧占据主体，三元里面的高镍材料、磷酸盐里面锰铁锂以及钠电都会迎来非常高速的增长。另一方面，行业也需要支持更高倍率的动力电池。这就需要电池企业在加强电池热管理的同时，还要从电池材料（尤其是负极材料的选择和微观结构的设计）、电极设计、电池形状等出发，降低内阻、加强散热，提高电池的倍率性能。目前已有多个企业推出快充电池方案。欣旺达在今年上海车展着重推出其闪充电池，在核心材料上部署了专有技术，自主设计闪充硅材料技术、高安全中镍正极和新型硅基体系电解液技术等关键技术，支持电动汽车10分钟可从20%充至80%SOC，让充电像加油一样快。二、工欲善其事，必先利其器在电池企业为大众剖析"高性能"、"高安全"、"低成本"电池新品之时，"自研"、"微观"、"纳米级包覆"、"掺杂"、"原位固态化技术"等关键词频频闪现，为主流电池材料进行改性之外，加速LFMP、固态电池等新类型电池的应用。以近年火热的LMFP为例，该类型电池原存在导电性能、倍率性能以及循环性能较差等问题，但随着碳包覆、纳米化、离子掺杂等改性技术的进步，其电化学性能得以改善。甚至，目前企业正在研究将LFMP或NCM组合使用，兼具低成本、高安全性及高能量密度的优势。蔚来使用的150kW半固态电池，由卫蓝新能源提供，采用了原位固态化技术。该技术是通过注液保持良好的电解质与电极材料的原子级接触，之后将液体电解质部分或全部转换为固体电解质，这样的好处是能够做到原子尺度的结合，而不是宏观的把电极材料和固态电解质压在一起。凡此种种，不一而足，充分展现出电池基础研发人的耐心值和创造力，犹如炉火纯青的雕刻家，对微观结构有着清晰的掌握，将每一个微小的纹路都打磨得精雕细琢。正所谓"工欲善其事，必先利其器"，更优秀的动力电池产品离不开更高效有力的检测工具。材料的微观结构表征是电芯研发的关键，目前多种材料表征方法被推出并得到广泛应用。在研发环节，工程师利用光学显微镜、X 射线显微镜、3D 检测来观察电极材料，检测电极缺陷并分析电池失效原理。还可观察材料的粒径尺寸、各种成分的配比及分布情况等，加深研发人员的认识和理解。这些都可以在提高研发效率的同时更好的改善电池性能，进而为材料、工艺的改进提供依据。三、电池材料的二维显微成像和表征光学显微镜利用光学原理对物体进行放大，最早成型于 17 世纪。光学显微镜的分辨率与可见光的波长（390~780nm）有关，其最大放大倍数可达 1000 多倍，实现微米级别分辨率，在生命科学、材料科学等领域被广泛应用。在动力电池研发中，光学显微镜可用来观察电极结构，检测电极缺陷并分析电池失效原理、观察锂枝晶的生长行为等，进而为材料、工艺的改进提供依据。不过，由于受制于可见光的波长，光学显微镜的放大倍数有限，无法实现对更微观结构的观测，而电子显微镜则很好的解决了这个问题。电子显微镜最早由英国物理学家卢卡斯于 1931 年发明，利用电子束代替光束，最大放大倍数可达 300 万倍，实现纳米级别分辨率。由于电子显微镜具备更高的分辨率，在电池研发中，搭配不同的探头，可以得到多维度的信息（成分、表征信息，粒度尺寸，配料占比等），实现对正负极材料、导电剂、粘结剂及隔膜等更微观结构的检测（观察材料的形貌、分布状态、粒径大小、存在的缺陷等）。常用的观察样品表面形貌的电子显微镜是扫描电子显微镜(SEM)。由于具备高分辨率，SEM 能清楚地反映和记录材料的表面形貌特征，因此成为表征材料形貌最为便捷的手段之一。配合氩离子抛光技术（又称 CP 截面抛光技术），SEM可以完成对样品内部结构微观特征的观察和分析。这也是目前最有效的制备锂电池材料极片解剖截面的制样方式。SEM还可以用来观测电池颗粒循环老化的情况。目前，经分析发现，颗粒碎裂表征成为学者改善正极材料性能的切入点。四、电池检测：从 2D 走向 3D传统的检测手段通常局限在 2D 平面，但 2D 图像会有局部偏差（比如，制备样品时刚好切到没有问题的部位），3D 图像可以更好的表征材料结构，使检测结果更为直观，有助于加深研发人员的认识和理解，提高研发效率的同时更好的改善电池性能。在不对电池进行拆解的情况下，通过 X 射线显微镜可以对电池内部特定区域进行高分辨率成像，实现样品的 3D 无损成像，分辨电极颗粒与孔隙、隔膜与空气等，可以大大简化流程，节省时间。高分辨率显微 CT 可以实现电池内部结构的三维可视化，解决因拆卸等原因造成的内部结构二次损伤等难题，清晰地展示出电池内部的真实情况。在此，X 射线显微镜技术得到应用。当前，CT 成像的精度进入亚微米阶段，可以对电池材料及孔隙进行分析检测。在 X 射线显微镜的基础上，蔡司推出了可以实现随时间（4D）变化的微观结构演化表征方法。利用空间分辨率可达 50nm、体素尺寸低至 16nm 的真正的纳米级三维 X 射线成像，可以获得更多信息，识别更微小的细节特征。目前，X 射线显微镜可达到最高 50nm 级别的分辨率，当需要研究更高分辨率的细节时，则需要用到新一代聚焦离子束（FIB）技术。FIB 利用高强度聚焦离子束（通常为镓离子）对材料进行纳米加工，配合扫描电镜（SEM），可同时实现对样品的加工和观察。目前，蔡司和赛默飞都推出了聚焦离子束显微镜。蔡司双束电镜 Crossbeam 系列结合了高分辨率场发射扫描电镜 (FESEM) 的出色成像和分析性能和 FIB 的优异加工能力，无论是用于多用户实验平台还是科研或工业实验室，利用 Crossbeam 系列模块化的平台设计理念，都可基于自身需求随时升级仪器系统（例如使用Laser+FIB 进行大规模材料加工）。在加工、成像或是实现三维重构分析时，Crossbeam 系列将大大提升 FIB 的应用效率。当需要分析各种成分的分布，需要模拟仿真，需要看到内部结构时，FIB 可以依托低电压成像，能扫描更多 3D 细节，可以做多种测试，令研发工作成效更高。五、电池的原位测试和多技术关联应用无论是光学显微镜，电子显微镜，还是 X 射线显微镜和工业 CT，不同的测试手段各具优势，适用于不同的场景。但一种检测手段常常无法完全表征材料属性。所以，行业将不同的测试设备协同应用，实现多手段的关联，则可以在测试中得到多维度的信息，使结果更为直观。早期，多手段关联的出发点，是以不同分辨率来观察被测对象的需求。例如，CT和X 射线显微镜可以无损探测，但分辨率相对较低，因此，初看材料时，就可以利用二者先观看形貌特征。扫描电镜具有更高分辨率，例如蔡司以扫描电镜为基础，推出 FIB-SEM 产品，可以实现高分辨率（3nm）的 3D 成像。如此，利用 CT→X 射线显微镜→ FIB-SEM，选定区域并逐级放大，就可以得到更为全面和精确的信息，同时可以实现快速定位，使检测更为高效。电子显微镜上设有多个拓展口，来添加不同的探头。但在电池研发中，配备的 SE、BSE 和 EDX 探测器，不足以完全表征材料的属性。尤其在样品尺寸大的情况下，不容易聚焦到同一特定颗粒。拉曼探头则可以帮助分析分子结构与组成，界面结构等。但一般情况下，拉曼电子显微镜是独立分开的。因此，如果能对同一被测对象使用BSE、EDS 和拉曼，拍摄三重图像的重叠信息，就能实现原位多角度分析。显微镜厂商在做如上努力。如德国 WITec、捷克 Tescan、蔡司等推出了 RISE 系统，可以实现拉曼成像与 SEM 等技术的联合应用，通过电池表面形貌（SEM）、元素分布（EDS）与电极材料分子组成信息（Raman 图谱）结合，实现材料的原位多角度分析，了解电池状态以及不同位置材料的形貌、元素和分子组成，进而评价电池性能。材料测试通常伴随制样过程，由于 FIB-SEM 需要对同一个样品进行多次制样测试来构建 3D 图像，采用常规制样方法需要消耗很长时间。为解决这个问题，蔡司提出了一组非常巧妙的联合方案。首先，可以用 Versa 大视野范围、无损情况下得到 3D 成像，发现可疑位置。然后，为了对可疑位置进行更深入的分析，需要剖切到指定位置。使用 Fs-laser 飞秒激光可以实现样品高速率切割（107μm3/sec），进行快速粗制样，迅速完成样品深处的分析，同时不影响 FIB-SEM的高性能和高分辨率。最后，再用 FIB 精细抛光，并拍照分析。通过 Versa、FIB-SEM 和 Fs-laser 的联合应用，实现对检测对象的快速定位和制样，使检测更为简单快捷，帮助研发人员提高工作效率。

在新能源行业蓬勃发展的背景下，动力电池作为核心组成部分，对碳硫分析的准确性和高效性提出了更高的要求。四川赛恩思仪器生产的高频红外碳硫仪受到电池制造行业内众多厂商的青睐，此次为比亚迪旗下弗迪电池交付两台高频红外碳硫仪。四川赛恩思仪器有限公司是一家专注于研发、生产和销售分析仪器的企业，多年来致力于满足不同行业的分析需求。赛恩思HCS-801高频红外碳硫仪凭借其卓越的性能和可靠性，成为行业内的翘楚。这款仪器采用了先进的红外光源技术，能够快速、准确地测量样品中的碳和硫含量，有效提升了动力电池制造过程中的分析效率。作为比亚迪旗下专注于制造动力电池的弗迪电池新能源有限公司，选择四川赛恩思仪器有限公司的高频红外碳硫仪，体现了其对质量控制和分析技术的高度重视。弗迪电池作为动力电池行业的龙头企业，凭借其先进的生产工艺和优质的产品，在市场上享有良好的声誉。与四川赛恩思仪器有限公司的合作将进一步巩固其在动力电池领域的领先地位。四川赛恩思仪器有限公司通过不断创新和技术升级，致力于为各行各业提供高质量、高性能的分析仪器。其高频红外碳硫仪（HCS-801）的成功应用于动力电池制造领域，展示了其在碳硫分析技术上的卓越能力。随着赛恩思仪器的引领，动力电池行业将进一步提升生产效率和产品质量，为推动新能源发展贡献力量。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2019年4月18日-19日，中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”——2019第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI2019)在青岛银沙滩温德姆至尊酒店圆满召开，ACCSI2019借助十二年的品牌积淀，发挥青岛的区位优势，吸引“政、产、学、研、用”等领域1200余位高端人士参会。br//pp style="text-align: center"img title="大会会场_副本.jpg" alt="大会会场_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/c6858bda-b2d6-4bf2-b31d-fee803166a6c.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "年会现场盛况/span/pp　　继首日大会报告、I100峰会、仪器及检测风云榜颁奖盛典等精彩日程之后，大会第二日，13个分主题分论坛悉数上演。作为重要分论坛之一，由仪器信息网与北京材料分析测试服务联盟共同主办的“新材料之新能源动力电池检测技术与发展论坛”(以下简称“新材料论坛”)于19日上午在柏林Ⅱ厅如期进行，锂电、新能源汽车动力电池检测领域相关职能单位、国家质检中心、科研院所、电池生产商专家等齐聚一堂，共同探讨锂电检测新技术，为锂电高性能与安全保驾护航。/pp　　“新材料论坛” 邀请6位来自锂电检测领域相关职能单位、检测机构、知名仪器厂商等专家代表为大家分享精彩报告，并对锂电检测技术、潜在合作进行了现场交流。/pp style="text-align: center"img title="分会场_副本.jpg" alt="分会场_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/be0da12a-6274-47d2-8ed2-20ae57ce7a5d.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "“新材料论坛”现场/span/pp style="text-align: center"img title="关璐_副本.jpg" alt="关璐_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/25291503-8d17-47be-b86d-749f08d7c800.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "北京材料分析测试服务联盟秘书长关璐主持会议/span/pp style="text-align: center"img title="唐玲_副本.jpg" alt="唐玲_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/1c4d1f11-787b-4057-b7ca-e936726e9e1e.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司检测试验部经理 唐玲/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告题目：浅谈国家动力电池创新中心在锂电材料及动力电池检测技术领域的探索/span/pp　　国联汽车动力电池研究院有限责任公司前身为北京有色金属研究总院动力电池研究中心，拥有30余年动力电池及关键材料研发历史，2000年开始正式开展锂离子动力电池研发，累计承担了数十项国家级科技计划项目的研究工作。国家动力电池创新中心检测试验中心，从整车设计开发角度考虑建立设计验证及测试验证试验条件 具备开展动力电池关键材料、动力电池、电池系统及BMS等关键部件的法规性检测、设计验证及研究分析的能力。/pp　　唐玲主要介绍了国家动力电池创新中心检测试验中心针对电池材料及电池检测技术的相关研究。材料分析技术分别详细介绍了电池-材料-性能构效关系评价技术研究、关键材料物相结构变化过程原位检测技术、材料表面微区化学成分分析、材料和电极表面微区分析、SEI膜定性与半定量分析技术开发、材料安全性及电化学分析技术研究等。讲解的其他的检测技术还包括动力电池设计验证及测试验证技术、电池热特性测试分析能力、多种复合滥用条件下电池安全性定评价技术、锂电材料及电池安全风险评估技术等。/pp style="text-align: center"img title="周健_副本.jpg" alt="周健_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/41e1ee7b-bb99-4087-8451-443391379b2a.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告人：纳凡检测技术(上海)有限公司创始人 周健/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告题目：锂电技术高速迭代之下关于锂电检测市场的思考/span/pp　　纳凡检测技术(上海)有限公司是一家年轻的初创公司和商业实验室，旨在运用科研方法与设备开展检测技术的研发与服务。周健将他们的服务称作“用科研的人才，解决工业的问题”。 锂电很多中小型客户，哪怕是每年花费千万美金在电芯采购上，也没有足够的能力去全面的评估用在自己产品上锂电池的安全性。所以很多时候，锂电池是黑盒子。在客户如此需求推动下，纳凡检测慢慢进入了锂电池失效分析和可靠性研究领域。/pp　　周健表示，新的锂电池技术高速迭代并被用于商用锂电池制造，而大量研发测试数据仅被少数核心电芯厂商掌握，并不向公众提供，导致B端用户对电池安全性无法做出可靠的判断。由于缺乏核心数据，第三方检测公司很难有效开展锂电池失效分析。这使得锂电失效分析市场在迎来机遇的同时，也面临各项挑战，包括新材料层出不穷，逆推难度大 添加剂犹如炼金术，副反应庞杂 电池失效路径多，分析设备贵等。接着，分别讲解了CT无损分析、色/质谱分析、电芯拆解分析等失效分析技术 。最后，依次介绍了商用18650电池的异常自放电根源研究、满充拆解排除析锂短路、隔膜离子火焰质谱测量负极铜溶出量等具体解析案例。/pp style="text-align: center"img title="刘晓晨_副本.jpg" alt="刘晓晨_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/e3c1338b-2665-44ca-8995-7a3bd61f888a.jpg"//pp style="text-align: center"span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告人：北京市新能源汽车发展促进中心项目主管 刘晓晨/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告题目：北京市动力电池发展现状及下一步工作重点/span/pp　　北京市新能源汽车发展促进中心为北京市科学技术委员会直属事业单位，主要职责是承担协调促进本市新能源汽车发展的事务性工作 开展新能源汽车领域科技项目管理的事务性工作。刘晓晨首先介绍了北京市动力电池发展现状。现状特征包括动力电池研发团队、产业链条较完整、产业集聚、产能及技术开发水平国内领先、积极布局前沿动力电池技术等。接着，刘晓晨分享了北京市动力电池下一步重点工作，包括推进高必能量动力电池产业化 面向冬奥会应用需求，低温全气候电池的工程化技术与产业化 持续开展前沿动力电池技术攻关 固态锂电池的工程化技术等。最后，介绍了北京高精尖产业政策，其中，推广应用方面包括扩大新能源汽车应用规模推进在北京2022年冬奥会和冬残会中的应用。同时，对近两年北京市新能源汽车政策进行了汇总介绍。/pp style="text-align: center"img title="郝正明_副本.jpg" alt="郝正明_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/64b8254e-4932-4076-b548-68cd45b777fa.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告人：岛津公司分析测试仪器市场部技术专家 郝正明/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告题目：锂离子电池检测中的原位分析手段解析/span/pp　　对于传统电池分析手段，电池体系就像一个黑盒子，并不能实时进行测试，也不可以在电池工作中进行分析。郝正明则主要介绍了一类可以对锂电实时进行测试的非规检测手段，即原位分析手段。结合岛津仪器及解决方案新技术，详细介绍了多种锂电原位分析技术。XRD原位分析技术主要结合XRD-6100与XRD-7000,相关技术包括变温/不同气氛下的原位物相分析、充放电过程中对正负极活性物质进行原位物相分析等。SPM原位分析技术方面，通过附加环境控制舱可以提供特殊气体、真空环境 调节环境温度湿度 向样品吹气 光照样品表面的观察等。如原位加热隔膜样品进行观察, 随着温度升高, 可以观察到纤维逐渐膨胀, 将孔洞填满等。XPS原位分析技术主要介绍了惰性气体传输器-准原位分析方法、原位充放电样品台系统研究全固态锂离子电池、原位样品条改造-离子液体电解液研究等案例。/pp style="text-align: center"img title="须颖_副本.jpg" alt="须颖_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/74c00b7f-8d1b-44a4-b82a-54512d59732b.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告人：天津三英精密仪器股份有限公司董事长 须颖/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告题目：中国X射线显微成像技术发展展望及在锂电行业应用/span/pp　　相较光镜、电镜、原子力显微镜等传统成像分析手段，X涉嫌三维显微成像作为新一代显微成像技术，具有三维、透视、全息等优势。须颖首先讲解了X射线成像技术的发展历程，相关成像设备类型、CT技术分辨率发展进程、CT成像原理等。市场方面，DR设备(2D)主要国内品牌包括正业科技和卓茂科技等，主要国外品牌包括YXLON和DAGE等。CT设备(3D)主要国内品牌包括三英精密和真测科技等，主要国外品牌包括Carl Zeiss和GE 等。/pp　　锂电池研究中CT检测的广泛应用方面，须颖分别从电极材料、极片、卷绕/叠片、入壳/装配/焊接、化成、PACK、循环样品、安全实验、充放电实验等锂电产业链重要环节，结合CT检测实际案例依次对CT检测技术进行介绍。最后简单介绍了三英精密的显微CT、工业CT、专用型CT、多场耦合CT等X射线显微成像产品系列。/pp style="text-align: center"img title="邵丹_副本.jpg" alt="邵丹_副本.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/886766a4-31e6-4946-b921-ce432018aff1.jpg"//pp style="text-align: center"span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告人：广州能源检测研究院主任工程师 邵丹/span/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "报告题目：动力电池关键材料检测标准及检测技术/span/pp　　国家化学储能材料及产品质量监督检验中心(广东)，华南地区唯一一家化学储能材料以及产品类国检中心。服务内容包括动力电池、锂离子电池、铅酸蓄电池及其它电池产品检测，电池材料检测，相变材料及自热产品等相关产品的检测等。/pp　　报告中，邵丹首先从动力电池关键材料维度，分别介绍了国内外相关检测标准情况。相较国外，我国相关标准更加丰富。据不完全统计，正极材料相关标准31项，负极材料相关3项，电解液相关12项，隔膜材料相关7项，其他电池材料相7项等。接着，邵丹主要介绍了动力电池关键材料双向检测技术。“至上而下”检测方面，主要是从材料理化性能检测、匹配检测、极片理化性能检测、电池性能检测等角度实现关键材料性能评价及整体解决方案。“至下而上”检测，则是从电池电性能检测、电池拆解、材料性能检测、故障定位等角度实现精准定位储能产品中材料问题。/p

p style="text-indent: 2em "近日锂电大数据记者获悉，备受关注的国家强制标准《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》修改已基本完成，预计今年8月将会发布实施。 /pp/pp style="text-indent: 2em "《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》从2016年8月开始立项制定，项目周期为两年，今年年前，工信部发布《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求（征求意见稿）》，面向社会各界征求意见，目前，该法规的修改已经基本完成，即将进入审查阶段。 /pp style="text-indent: 2em "与2015年的推荐性国标相比，新国标为强制性国标，同时新国标出现了一些新变化，具体如下图所示：/pp/pp style="text-indent: 2em "新国标试验项目分为电池单体和电池包或系统两部分，分别有6项和16项。与2015年的标准相比，新国标取消了所有模组级别的试验，电池单体试验项目取消了跌落、针刺、海水浸泡和低气压测试，同时对过放电试验只要求不起 火、不爆 炸，取消了不漏液要求。 /pp style="text-indent: 2em "电池包或系统安全试验项目取消了跌落和翻转试验，同时新增了过流保护和热稳定性两项试验，外部火烧也列在热稳定性试验之内，此外，海水浸泡改为浸水安全，振动试验分为两部分。 /pp style="text-indent: 2em "过充、过放、短路、挤压、针刺等是锂电池安全测试常规的试验项目，在新国标中规定针刺试验暂不执行，这一点在行业内也颇受争议，根据解读，取消的理由是IEC等国际标准没有发现针刺试验，工信部发布的新能源汽车准入管理规定（39号令）中针刺为暂不执行项目，以及针刺试验与实际失效模式不相符。 /pp style="text-indent: 2em "也有业内人士认为，随着动力电池能量密度和电池容量的不断提升，电池通过针刺实验变得越来越困难，因此在新国标中规定针刺实验暂不执行。 /pp style="text-indent: 2em "新国标的一大进步是将热失控列入规定，要求在电池包发生热失控时，汽车要提供预警信号，预留5分钟的逃生时间。 /pp style="text-indent: 2em "另外，在新国标中，对锂离子电池单体过充的问题提出了新要求。为了提高锂离子电池充电过程中的安全性，拟将充电时的截止条件规定为“1.1倍电压或115%SOC”，从而降低动力电池在充电时的安全隐患。 /pp style="text-indent: 2em "《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》对动力电池行业的健康稳定发展意义重大，随着法规完善，我国动力电池行业发展将迎来新局面。/p