爆炸碎片造成的风险 n 电池管理系统功能失效的风险：能量系统突然被终断、电池管理系统失效
高温风险
• 高温下电池材料分解、电解液分解导致电池产气、鼓胀 • 电池内部压力升高、电池漏液、甚至发生破裂或爆炸，
有毒物质挥发，喷射 • 隔膜收缩等造成内短路 • 持续在高温下使用造成电池塑料部件的老化及破碎 • 高温引发的化学反应释放热量加速电池升温，引发电池
2 安全性引发因素
相对来说，工艺及材料因素引起的 短路容易避免，但应用过程中造成的 短路和局部过充无法限制，因此纯粹 的工艺控制无法保障电池安全性。
短路
放热 副反应
电池 温升
过充
工艺 因素
材料 因素
应用 过程
➢隔膜表面导电粉尘 ➢正负极错位 ➢极片毛刺 ➢电解液分布不均等
➢材料中金属杂质
➢负极表面析锂
Wwworwd.教1p程 ： wwwe.x1pepl//word/ / c
资 ww料下.载 1 ：w.cwomw1. ppjti .co/m/ziliao/
w ppt
/ke an
范 ww文下.载 1p w.cwomw. 1ppitti/.com/fanwen/ 教 ww案ww下.载 1p： ：ppttw.cwnw//jiaoa/n
圆柱 软包 铝壳
安全问题是核心！
纳米结构材料 极片改性 粘接剂 电解液改性 导电添加剂 化成工艺 预锂化工艺
科技部300Wh/kg
电池项目的技术路线 均为硅碳负极匹配高 镍正极
锂离子电池安全性问题严峻
2016年7月，南京市泡 水的电动大巴车突然起 火，系电池包的密封标 准过低造成。
2017年5月，松下平 板电脑起火，电池存 在起火缺陷，松下紧 急召回25万电池。
2030 目标
单体比能量 大于500 Wh/kg
使用寿命达到10年
单体成本达到1元/Wh ，系统成本达1.3元/Wh
单体成本达到0.8元/Wh ，系统成本达1元/Wh
单体成本低于0.6元/Wh ，系统成本低于0.8元
/Wh
2016年10月26日，工信部发布的《节能与新能源汽车技 术路线图》提出：到2020年，纯电动汽车动力电池单体比能 量达到350 Wh/kg，系统比能量达到250 Wh/kg，单体能量密 度达到650 Wh/L,系统能量密度达到320 Wh/L，满足300 km以 上BEV应用需求。
低温充电 大电流充电 负极性能衰减过快
➢ 震动、跌落、碰撞等
➢大电流充电导致的局部过充 ➢极片涂层、电液分布不均引起的局部过充 ➢正极性能衰减过快等
锂离子电池系统潜在风险
n 电池内部释放的可燃气体、电解液等腐蚀性物质的挥发、有机物挥发、失 控过程中高温气体挥发；
n 电池热失控产生的高温，以及爆炸； n 电池系统存在的大电流、短路等风险； n 累积的电气和化学风险：电池热失控、起火、内部有毒气体、有害气体、
w ppt
/ke an
范 ww文下.载 1p w.cwomw. 1ppitti/.com/fanwen/ 教 ww案ww下.载 1p： ：ppttw.cwnw//jiaoa/n
行业PPT模板：
PPT素材下载： PPT图表下载：
PPT教程： Excel教程：
PPT课件下载： 试卷下载： PPT论坛：
T背景
po
ww.
a p//beijing/
优 ww秀wPP.1Tp下pt载.c：omww/pwo.w1eprpt.ocinotm/ /xiazai/
Wwworwd.教1p程 ： wwwe.x1pepl//word/ / c
资 ww料下.载 1 ：w.cwomw1. ppjti .co/m/ziliao/
300Wh/kg以上动力电池技术路线
622, 811，NCA高镍
富锂锰基层状氧化物 高电压镍锰尖晶石
陶瓷涂布隔膜 离子导体涂层隔膜
C@SiO
C@nano-Si-C C@SiO1-x-C
材料掺杂包覆 极片改性
电解液改性 导电添加剂
化成工艺 N/P设计
提升能量密度如 何兼顾安全性、 寿命、功率特性？
⚫ 循环性 ⚫ 体积能量密度 ⚫ 膨胀、气胀 ⚫ 安全性 ⚫ 倍率特性 ⚫ 低、高温 ⚫ 自放电
高比能锂离子电池安全性研究
wPPT模板1p下pt载.c：omww/ wa.n1ppt/.com/moban/ 节 wPwPww日w.1Tp模pt板.c：omww/hswucg.ay1eip//jieri/
T背景
po
Hale Waihona Puke ww.a p//beijing/
优 ww秀wPP.1Tp下pt载.c：omww/pwo.w1eprpt.ocinotm/ /xiazai/
热失控
锂离子电池热失控能量释放
电池热失控过程中释放巨大的能量
锂离子电池组成成分的热行为研究
锂离子电池中发生的重要放热反应有： ①SE 膜的分解； ②嵌入锂与电解液的反应； ③嵌入锂与氟化物粘结剂的放热反应； ④电解液分解放热； ⑤正极活性材料分解； ⑥过充电时沉积出的金属锂会与电解液发生反应； ⑦金属锂与粘结剂的反应； ⑧由于过电位和欧姆阻抗，电池在放电过程中产生热量。
行业PPT模板：
PPT素材下载： PPT图表下载：
PPT教程： Excel教程：
PPT课件下载： 试卷下载： PPT论坛：
1 研究背景
能量密度需求
《中国制造2025》重点领域技术路线图--新能源汽车动力电池
2020 目标
单体比能量 达到300 Wh/kg
2025 目标
单体比能量 大于400 Wh/kg
2019年4月。蔚来 ES8突发起火事件， 4803辆汽车被紧急召 回。
2016年1月，北京市朝 阳区因电动自行车起火 引发火灾，造成一家三 口身亡。
2016年10月，三星 Galaxy Note7在全球 范围内发生三十多爆 炸和起火事故。
2019年4月，上海市 徐汇区一辆特斯拉 开始冒烟，进而起 火燃烧。
起火事件频发，安全问题亟待解决！
锂离子电池安全性问题严峻
三星Note 7手机爆炸
上海特斯拉电动车失火
北京电动车商店火灾
越来越多的锂电安全事故为人们敲响警钟！
wPPT模板1p下pt载.c：omww/ wa.n1ppt/.com/moban/ 节 wPwPww日w.1Tp模pt板.c：omww/hswucg.ay1eip//jieri/