動(dòng)力鋰離子電池現(xiàn)狀安全性及壽命評(píng)測(cè)

動(dòng)力鋰離子電池現(xiàn)狀安全性及壽命評(píng)測(cè)第1頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研p-

討會(huì)en????動(dòng)力電池現(xiàn)狀鋰離子動(dòng)力電池的安全性鋰離子動(dòng)力電池的使用壽命

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1

騰清華大學(xué)核研院鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室介紹務(wù)w.toevt.com第2頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-

討會(huì)enThe

Great

WallMingInstitute

of

Nuclear

and

New

Energy

TechnologyTsinghua

University??Less

than

50

minutes

drive45

kmThe

Institute

Tsinghua

BeijingInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

1

騰

務(wù)Tombsw.toevt.com第3頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Lithium

ion騰會(huì)車(chē)動(dòng)杰

11汽ww力電ge池研p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University2

R&D0

battery

務(wù)Fuel

Cell

w.

toevt.com第4頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University燃料電池實(shí)驗(yàn)室1騰務(wù)w.toevt.com第5頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽學(xué)術(shù)帶頭人：姜長(zhǎng)印、萬(wàn)春榮會(huì)

車(chē)動(dòng)學(xué)術(shù)骨干（博士）：何向明、蒲薇華、應(yīng)皆榮、李建軍、劉靖

ww、電郭建偉、w

力.g

池研op討會(huì)ve研究骨干（碩士）：武玉玲、馮麗娟、張麗春、孫文婷、陳敏.c實(shí)驗(yàn)室技師：陳克勤、常彩霞、李智敏、康建峰、楊兆衛(wèi)、史波?????鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室

20

1

騰

務(wù)王

莉、任建國(guó)、李建剛、高

劍

et

-e

nt博士生、碩士生：10-15名

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

Universityom第6頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鋰離子電池研究概況杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研材料合成，機(jī)理診斷，電極/電池工程化，數(shù)學(xué)模型p-

討會(huì)ent.電池模型Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University從納米尺度到微米尺度，再到毫米尺度性能

電極結(jié)構(gòu)

電池結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

材料合成

材料修飾

表面/界

面化學(xué)

新工藝

新材料安全性長(zhǎng)壽命電極制造電池制備

電極

模型

高性能

鋰電池

電極模型

1

騰

務(wù)

負(fù)極

正極w.toevcom第7頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-

討會(huì)en動(dòng)力鋰離子電池的現(xiàn)狀

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第8頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前市場(chǎng)上的混合動(dòng)力車(chē)杰

1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

UniversityToyotaHighlander

Lexus

RX400hHonda

Insight

Lexus

GS450hToyota

Camry

HondaCivic

Toyota

PriusHonda

AccordSaturn

VueChevy

SilveradoFord

Escapemore

and

more1騰務(wù)w.toevt.com第9頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-

討會(huì)en混合動(dòng)力車(chē)ELECTRIC

ACCESSORIESPETROLEUM

ONLY

76hp

gasoline

engine,

67hp

electric

motor,

1.5kWh

battery

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

1

騰

務(wù)

w.ADVANCED

ENGINEtoevt.com第10頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研Fuel

Flexibilityp-討會(huì)en插電式混合動(dòng)力車(chē)

ELECTRIC

ACCESSORIESADVANCED

ENGINE

PETROLEUM

AND/OR

ELECTRICITY

BATTERY

RECHARGE76hp

gasoline

engine,

67hp

electric

motor,

9.0kWh

battery

(30mi)

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第11頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Percentage

of

Vehicle

Fleet

In

Use

(%)Cumulative

Fuel

Consumed

(gallons)5101520250

010

515202530Time

of

Day

(hr)

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

03010050150200250300PHEV40?

8647total

miles

driven?共行駛8647英里58mpg

&140

Wh/mi

PHEVs:>40%

reduction

in

operatingcosts>$500

annualsavings37mpg

76

mpg&211Wh/miAssumes$2.41/gal

and9￠/kWh$1.58$1.21$2.48$3.45$0.48$0.72------5.45.16.59.1PHEV20PHEV40HEVCV

混合動(dòng)力車(chē)的實(shí)際節(jié)油效果

1

會(huì)

w.40

400

Conventional35

350第12頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研p-討會(huì)enE-Transportation

is

the

most

significant

technological

revolution

after

the

cellular

and

the

internet.

電動(dòng)交通是移動(dòng)電話(huà)和互聯(lián)網(wǎng)后的最重要的技術(shù)革命

。

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University電動(dòng)車(chē)對(duì)動(dòng)力電池的需求在持續(xù)增長(zhǎng)

騰

務(wù)

w.

to20

杰

1

汽1evt.com第13頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)?

MW

reserve

power

plants.

兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站。

evt.Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University鈦酸鋰電池移動(dòng)儲(chǔ)能電站Electrovaya,

International

Battery,

Ultralife,

Valance,

Saft.

BYD

磷酸鐵鋰電池固定儲(chǔ)能電站

規(guī)模儲(chǔ)能是動(dòng)力電池的又一重要市場(chǎng)

騰

務(wù)?

Manage

fluctuations

in

electricity

demand.

平抑電網(wǎng)波動(dòng)。

w.

to?

Manufacturers

to

take

a

part:

A123,

Altairnano,

Enerdel,20

杰

1

汽1encom第14頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研different

cellmodels.t

e討會(huì)>120

different

cellmodels

no?

Ultra

High

power

超高功率(>20C)-

19

manufacturers,.

Market

grow

of

15%

CAGR(復(fù)合年均增長(zhǎng)率)

per

year

driven

by

the

EV

growing

market,

Cell

costs

are

decreasing

by

8%

per

year

(Source:

IIT).Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

動(dòng)力電池的現(xiàn)狀

杰2011汽?

High

power

高功率(>10C)-

84

manufacturers,

>

1500

op-騰務(wù)w.vet.cm第15頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中日韓在動(dòng)力電池制造方面占支配

騰

務(wù)車(chē)

力地動(dòng)

位杰1汽20w.電池to

研討ev

會(huì)t.Far-East

manufacturers

dominate

the

market臺(tái)灣

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

1會(huì)wwgep-encom第16頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)enPouch

.

mcoInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University動(dòng)力電池的包裝方式Prismatic

cells

?較好的傳熱安全性好使用壽命長(zhǎng)1騰務(wù)w.

to

ev

t

cells Cylindrical

cells

第17頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CellSize[mm]Cap[Ah]CyclelifeTemprangeWeight[gr]Weightenergydensity[Wh/Kg]Volumeenergydensity[Wh/L]p-Weightconstantpowerdensity[W/Kg]Volumeevenpowert.comdensity[W/L]A123-AHR18700M1ULTRAD=18L=700.71000to90%-10to10038601291085523169A123-AHR32157M1HDD=32L=157101000to80%-30to603041082611085526148Saft-VL12VD=47L=17312500to80%-30to6064067144843718000功率最高的磷酸鐵鋰電池

See

also

‐

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University第18頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

Beijing

China

Powerel北京中潤(rùn)恒動(dòng)電池有限公司850

x560

x

71200500to

80%?7000102211028213

Lionik深圳市龍鋰實(shí)業(yè)

有限公司255x145x

55100500to

80%

-20to60360010518610551868

單體電池容量最高的高功率動(dòng)力電池

騰

務(wù)

w.Cell

Size

Cap

Cycle

Temp

Weight

WeightVolume

t

[mm]

[Ah]life

range

[gr]energyenergy

power

density

densitydensitydensity

[Wh/Kg]

[Wh/L][W/Kg]

[W/L]杰2011汽t.第19頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CellVCap[Ah]Cyclelifeto80%Weight[gr]Weightenergydensity[Wh/Kg]Volumeenergydensity[Wh/L]務(wù)Weight力wwpowerw.getdensity[W/Kg]Volumepowerop-density研討會(huì)ev[W/L]enAdvancedbatteryfactory12010073.31.2100043922395525m14372Q-LiteIndustrialICR18650HH3.71.35004012027530066885CENSEnergyTechCo18650P3.21.12000457821228447742AmericanLithiumIncNo-P.N3.21.5200034.314029027985806HenanBideliEnergyICR18650P3.71.45003813630627266129SamsungINR18650-15R3.61.55004512032620005443杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)功率最高的18650電池High

competitive

market

with

almost

50

different

cell

models

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰第20頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CellVCap[Ah]Cyclelifeto80%Highoper.Temp.[c]Weightenergydensity[Wh/Kg]Volumeenergydensity[Wh/L]Weightpowerdensity[W/Kg]Volumeent.cpoweromdensity[W/L]SaftVL32600-1254.2420012512325961129AdvancedBatteryFactory3.2v/60ah3.660300090801276661060杰

1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研p-

討會(huì)操作溫度最高的動(dòng)力電池

EV

needs

batteries

with

up

to

80C

high

temperature

operating

range…

mInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toev第21頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CellI.DWh/KgChargeRateCycleLifeGPLbattery,GE-32AH-02,32AH939.38C500GAIAUHE-341440,7.5AH8416C500ToshibaSCiB6511.9C6000StandardChargeQuickChargeFastCharge務(wù)力UltraFastChargewww.<C/3C/3<,<2C>2C>10C杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)to研討ev

會(huì)t.快速充電動(dòng)力電池?短問(wèn)題的最經(jīng)濟(jì)的方法。road

charging

stations.Current

Market

Ultra

fast

charging

cell

Ultra‐fast

charge

Station

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰

電池

p-

en

co快速充電

(up

to

5

min,

>80%

capacity)

是解決電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)駛里程m第22頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20車(chē)會(huì)務(wù)動(dòng)力w.

電池to研討ev會(huì)t.Toshiba

Super

Charge

Lithium

Ion

Battery

-

SCiB?

LithiumManganese

oxide

Spinel

cathode-

LMO?

LithiumTitanateOxideanode–LTO?

Recharge

to

90%

of

full

capacity

in

less

than

5

minutes.?

Excellent

safety

because

of

high

level

anode

stability.?

6000

cycles

of

full

D.O.D

to

90%

of

initial

capacity.?

Low

temperature

discharge

from

-30C.?

SCIB

is

currently

available

on

the

Schwinn

Tailwind

electric

bike.2.4Voc65

Wh/Kg131

wh/l650

W/Kg1316

W/l/ind/data/tag_files/SCiB_Brochure_5383.pdf

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

UniversityVW

&

Toshiba1騰wwgep-encom第23頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰11汽會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)en?

1st?Will

dominate

therechargeable

market

for

thenear

and

midfuture.?

2ndGeneration

Li-Ion

Chemistries?

Better

performance

-

Up

to

300

Wh/kg

with

fast

recharge.

-

Wider

operating

temperature

range.

-

Fast

Charging.?

Improved

safety.?

Reduced

cost.

鋰空氣電池？

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University下一代鋰離子電池動(dòng)力電池20騰務(wù)w.toevGeneration

Li-Ion

Chemistriest.com第24頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰11汽會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研動(dòng)力電池的安全性問(wèn)題將影響其市場(chǎng)命運(yùn)p-

討會(huì)encoIf

it

is

not

safe

it

will

not

survive…

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University動(dòng)力電池的安全性問(wèn)題

20騰務(wù)w.toevt.m第25頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)en鋰離子電池的安全性

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第26頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第27頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University安全性問(wèn)題引起的損失1騰務(wù)w.toevt.com第28頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

UniversitySafety

cases1騰務(wù)w.toevt.com第29頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

UniversitySafety

cases1騰務(wù)w.toevt.com第30頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研p-討會(huì)en?

安全性的概念濫用安全性

abuse

thermal

runaway

–

Mechanical

機(jī)械的

?

crush,

nail

penetration

擠壓、針刺–

Electrical

電的

?

short

circuit,

overcharge

短路、過(guò)充–

Thermal

熱的

?

thermal

ramp,

simulated

fire

熱箱、火燒?現(xiàn)場(chǎng)安全性

field

failure

thermal

runaway

–

Manufacturing

defects

由制造瑕疵引起

?

Loose

connection,

separator

damage,

foreign

debris

連接問(wèn)題、隔

膜損壞、粉塵

?

Can

develop

into

an

internal

short

circuit

隨機(jī)發(fā)生，引起內(nèi)短路

?

Can

lead

to

overheating

and

thermal

runaway

引起過(guò)熱與熱失控

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第31頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University濫用安全性1騰務(wù)w.toevt.com第32頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University現(xiàn)場(chǎng)（隨機(jī)）安全性1騰務(wù)w.toevt.com第33頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩種安全性概念的差異杰

1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)安全性濫用安全性enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

Predictable

可預(yù)測(cè)的

Common

to

all

cells

對(duì)每

一個(gè)電池

Can/should

be

evaluated

at

the

cell

level

可以通過(guò)

測(cè)試進(jìn)行評(píng)估

Time

constants

relatively

long

發(fā)生過(guò)程較長(zhǎng)

Can

be

augmented

by

protection

devices

可以

通過(guò)保護(hù)措施進(jìn)行改善

Not

predictable

不可預(yù)測(cè)的

One-in-a-million

(or

less)

隨

機(jī)小概率發(fā)生

Difficult

to

evaluate

at

the

cell

level,

or

through

QC

無(wú)

法通過(guò)測(cè)試進(jìn)行評(píng)估，也不

能通過(guò)質(zhì)量管理來(lái)完全消除

can

occur

quickly

發(fā)生很突

然

PTC,

CID,

shutdown

separators,

electronic

controls

not

are

effective

目

前所有的安全性措施，均不

能完全消除鋰離子電池安全

隱患1騰務(wù)w.toevt.com第34頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)?

發(fā)生安全事故的鋰離子電池，之前均通過(guò)UL安全認(rèn)證。en

?

發(fā)生原因基本上是不可預(yù)測(cè)的內(nèi)短路所造成。而這種內(nèi)短

路似乎是不能完全消除。

?

引起安全事故的電池在制造時(shí)，均是合格品。?

目前濫用安全性標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果，與發(fā)或者不發(fā)生安全性

事故，之間沒(méi)有任何聯(lián)系。

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

鋰離子電池安全性

1

騰

務(wù)

w.?

對(duì)于筆記本電腦電池，發(fā)生概率在幾百萬(wàn)分之一。toevt.com第35頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)?

Major

effort

has

been

payed

to

improve

the

ways

weww

力電ge

池研address

safety

in

lithium-ion

batteries,

howeverp-

討會(huì)en?

在人們?nèi)绱酥匾曚囯x子電池安全性的今天，嚴(yán)重的安全性問(wèn)

題還時(shí)有發(fā)生。?

The

battery

community

does

not

have

adequate

tests

to

evaluate

safety

as

it

relates

to

the

safety

incidents

that

have

taken

place

or

could

take

place.?

人們還沒(méi)有找到合適的方法來(lái)預(yù)測(cè)和評(píng)測(cè)這類(lèi)安全隱患問(wèn)題?

我們?cè)谧龉ぷ?，希望“十二五”結(jié)束時(shí)，這個(gè)問(wèn)題得到一定程

度的解決。

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1

鋰離子電池的安全性

騰serious

safety

incidents

can

always

occur.

t.務(wù)w.toevcom第36頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Energy

Released

(J)熱失控的機(jī)

騰會(huì)

1車(chē)杰

理務(wù)

動(dòng)力w.電池to研討ev會(huì)t.Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University249.9378292.573.71640

0.90300200100700600500400Anode/BinderAnode/Solvent

SEIDecompnCathodeBreakdownSeparatorOxidn@CathodeSolvent

Oxdn

JouleHeating@Cathode鋰離子電池安全性900800

0.8

Ah

鈷酸鋰手機(jī)電池201汽wwge826.2p-encom第37頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University負(fù)極材料的安全性改進(jìn)1騰務(wù)w.toevt.com第38頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University正極材料1騰務(wù)w.toevt.com第39頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge

池研p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

UniversityHeat

release1騰務(wù)w.toevt.com第40頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Safety

of

cathode

Materials

杰會(huì)

1

動(dòng)20騰

汽車(chē)ww

力電ge

池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1務(wù)w.toevt.com第41頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-討會(huì)en隔膜

隔膜關(guān)閉的溫度范圍?

Strength

and

physical

integrity

抗壓機(jī)械強(qiáng)度?

Shrinkage

allowance

熱收縮率

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

影響電池安全性的重要指標(biāo)?

Shutdown

performance1騰務(wù)w.toevt.com第42頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研p-

討會(huì)en??

電解質(zhì)Solvent，non-flamableSalts，high

decomposition

temperature??Additives，F(xiàn)lame-RetardantGel

electrolyte

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第43頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)enP(VdF-HFP)凝膠電解質(zhì)在.

mo

cInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University

凝膠電解質(zhì)?

凝膠電解質(zhì)的放熱量與放熱速率黃倩，廈門(mén)大學(xué)博士論文?

燃燒過(guò)程中的放熱總量非常

接近于純液態(tài)電解液體系。

并且隨著P(VdF-HFP)在凝

膠電解質(zhì)中濃度的增加，其

相應(yīng)的熱釋放速率逐漸降低

。采用P(VdF-HFP)凝膠電

解質(zhì)比液態(tài)電解液更為安全?

PMMA凝膠電解質(zhì)體系中，

情況卻是相反:其燃燒反應(yīng)的

放熱總量和熱釋放速率都隨PMMA的加入而顯著增大。1騰務(wù)w.toevt第44頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-討會(huì)鋰離子電池的安全性是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題en?

動(dòng)力電池安全性是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。?

從單純的電池材料改性（正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜

…）是不能完全解決安全性問(wèn)題，但可以大幅度地提

高。

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第45頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1

汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University正極材料包覆1騰務(wù)w.toevt.com第46頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研p-討會(huì)en鈷酸鋰包覆磷酸鋁5-10nm

AlPO4過(guò)充電前過(guò)充電后自制安全性手機(jī)電池

過(guò)充電試驗(yàn)未燃燒、未爆炸。市售品牌電過(guò)充電池電芯

Institute

of

New劇烈燃Technology,

INET,

Tsinghua

UniversityEnergy

燒1騰務(wù)w.toevt.com第47頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高性能高安全性動(dòng)力電池杰

1汽20會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電采用正極材料表面與界面控制技術(shù)、電解質(zhì)添ge池研p-討會(huì)en加劑等技術(shù)，制備出高安全性動(dòng)力電池。20V過(guò)充

150℃熱箱

5小時(shí)以上標(biāo)稱(chēng)容量12Ah，三元氧化物正極材料。電池比能量大于160wh/kg，比功率大于1200W/kg，

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University安全很好的倍率性能1騰務(wù)w.toevt.com第48頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前市售三元?jiǎng)恿﹄姵氐倪^(guò)充電杰

1

汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww力電ge

池研?

充電到5.2V時(shí)，發(fā)生劇烈燃燒p-

討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第49頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前市售三元?jiǎng)恿﹄姵亟?汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電ge池研?

充電到4.15V，加熱到120℃，發(fā)生劇烈燃燒p-討會(huì)enInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第50頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月會(huì)

車(chē)動(dòng)ww力電ge池研p-

討會(huì)en?

動(dòng)力電池的使用壽命與成本?

如何評(píng)測(cè)動(dòng)力電池的使用壽命?

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)電池的壽命狀態(tài)（SOH）

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University鋰離子動(dòng)力電池的使用壽命

務(wù)

w.20杰

1

汽1

騰toevt.com第51頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)?

PHEV

batterylikely

to

deep-cycleeach

daydriven:

15

yrsequates

to

4000-5000deep

cyclesw

力?

Also

need

to

consider

combination

of

high

andlow

frequency

cycling

and

calendarwlife

電池to

研討ev

會(huì)t.電池循環(huán)壽命70%50%

4000

Datapresented

by

ChristianRosenkranz(Johnson

Controls)atEVS

20,

2006

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)gep-encom第52頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰

1

汽會(huì)

車(chē)動(dòng)ww

力電52%

.pot

eg池討

EV-e

會(huì)ntomInstitute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University$4,005$2,865$2,919$3,002$1,998$1,992$2,004$2,020$2,079$2,407$2,454$2,433$5,117$8,433$663$-$2,000$4,000$6,000$10,000

$8,000$14,000$12,000$18,000$16,000CVHEVPHEV20PHEV40transmissionengine25%

電池占電動(dòng)車(chē)成本比例

Projected

Retail

Powertrain

Costs

-

Midsize

Sedans

1)

includingmanufacturerand

dealermarkups

2)

allcomponent

costsassumeprojected

statuscharger/plugbattery

40%motor/inverter1騰務(wù)w研

ve20

60%

$663.c第53頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)力電池的使用壽命杰

1汽20會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力電?

電池的成本占整個(gè)電動(dòng)車(chē)成本的25~60%。是一個(gè)ge池研p-

討會(huì)非常重要的零部件。en?

車(chē)的使用壽命：10-15年?

動(dòng)力電池目前的使用壽命是3-7年，LG化學(xué)聲稱(chēng)可

以有10-15年的壽命保證。?

因此大幅度地延長(zhǎng)動(dòng)力鋰離子電池的使用壽命，

使之達(dá)到與電動(dòng)車(chē)的壽命相當(dāng)，是目前動(dòng)力鋰離

子電池發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。?

需要?jiǎng)恿﹄姵厥褂脡勖u(píng)測(cè)技術(shù)做支撐。

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1騰務(wù)w.toevt.com第54頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月OhmicResistance

[]Ohmic

Resistance

[]Ohmic

Resistance

[]會(huì)車(chē)動(dòng)ww

力temperature電

研g(shù)e池p-討會(huì)en1.8t.large1.51.3

HighdeCycles50100150

200

250300

350400

450

Cycles

Institute

of

New

Energy

Technology,

INET,

Tsinghua

University1.21.1

11.11Effects

of

chargi