重点任务1: 高能电芯制备关键技术研究
针对现在电极结构稳定性和电化学性能难以同时优化的矛盾问题,拟从探索新型电极制备工艺及合成新型关键材料入手,以自制的电化学活性物质为主要原料,系统探索涂覆工艺(如溶剂喷涂法、静电喷涂法以及干法模压法)及工艺条件、集流体结构、导电剂结构和用量、胶黏剂结构和用量对电极材料结构(厚度、致密度和分散均匀性)和性能(机械稳定性、电化学性能和耐高低温性能等)影响规律。
长寿命锂电池的设计和优化,通过设计和优化正负级材料和电解液结构和性能,同时控制活性物质和电解液的含水量,避免活性物在电化学循环过程中结构变化和破坏,同时促进电解液快速生成致密均匀的SEI膜。结合在线SEI膜分析方法,探索活性物质含量、涂敷厚度和压实密度等因素与容量、寿命之间关系。2、正负电极结构调控及自动化涂敷
重点任务2: 柔性/固态储能电芯组装与应用性能研究
以自制高性能电极材料和固态电解质为主要原料,采用结合自动化控制系统,采用打印、喷涂或印刷工艺制备柔性/固态储能电芯,以解决传统手工为主的制备方法,系统研究制备工艺流程及工艺条件、电极材料结构和用量、电解质化学结构和用量,以及封装材料结构和封装工艺对性/固态储能电芯的结构(形状、尺寸大小、厚度等)和性能影响,包括机械稳定性、电化学性能和耐高低温性能等。
重点任务3: 电池管理系统设计和开发
电化学储能装置管理系统设计和开发包括电池电路保护设计、电池均衡保护设计和电池模组的热管理设计等,需要过考虑到充电保护、过放电保护及过电流短路保护。首先,在过充电保护上,BMS需要对充电时的电量进行控制,特别是要实现对单只电池的电量限制和对总体电量的控制。在对单只电池进行充电时,如果充电时的电压高出规定值,就会导致动力锂离子电池的整体结构不稳定,电池中的电解液就会发生快速分解,动力锂离子电池保护系统的设计需要考虑过电流短路保护,确保电流的稳定性数个,多则数百个这些电池之间,即使是同等规格同批次的,多少都会有极其细微的差别在这样的背景下,如果锂离子电池处于过放电状态,不同电池内部的电压 电阻和电容等参数都会存在有一定的差异差异一旦扩大,就会导致动力锂离子电池组在工作时出现不稳定状态为了满足锂离子电池组整体能量的平衡性与协调性,需要在涉及动力锂离子电池用BMS时考虑到电池均衡保护系统动力锂离子应或物理变化,同时伴随着大量的热量产生,主要的产热反应有固体电解质相界面(SEI)膜的分解电解液的分解正极的分解负极与电解液的反应以及负极与黏结剂的反应等除了化学反应产生的热量,还会因为电池欧姆内阻和极化内阻的存在而产生大量的热 在锂离子电池充放电过程中,还需要通过对电池模组的设计与优化,实现更好的散热,以实现对锂离子电池的保护与外用设备的保护。

