电池组成组与结构技术研究

发布时间: 2022-09-26

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利,实用新型专利

行业领域：

新材料技术,新能源及节能技术

成果介绍

开展充油耐压自平衡电池组结构、耐高液压锂离子电池分选与配组技术、充油热均衡设计、高强度轻质化结构技术、总体最优化设计等方面的研究，为全海深高能量密度锂电池提供高可靠性的成组与结构技术支撑；并结合其它课题技术攻关，完成60kWh 充油耐压锂电池组的制造，提供适用于全海深载人潜水器的产品。制造的万米耐压电池组满足总容量≥60kWh（环境温度0～2℃），工作电压DC110V（-10%～+20%），最大工作电流≥350A，充电电流***；电池组工作温度-10℃～+50℃，存放温度-20℃～+60℃，工作摇摆角度±60度。

成果亮点

1) 完成了充油耐压电池组高强度轻质化结构与热均衡技术研究，如图14所示，采用充油压力补偿结构、轻质材料、质量分布优化，完成了热源、热效应模型分析与验证试验，综合考虑内阻、容量、电压与深度的影响，突破了万米耐压锂电池组的集成技术。 2) 建立了多参数（内阻、容量、电压、深度）的电池组分选与配组规范。 3)完成了60kWh充油耐压锂电池组产品的研制，提供了适用于全海深载人潜水器的产品。

团队介绍

研究团队由中国船舶集团有限公司第七一二研究所的二十余名专家组成，其中具有高级工程师以上职称的成员十五人。研究团队开展了全海深高能量密度锂电池材料、电极设计与工艺、成组耐压结构、管理系统等方面的技术研究，实现了高稳定性电极、电解质与复合隔膜、电芯耐压结构与电化学性能匹配性、电池监测与管理系统、电池组成组与结构、电池安全性评估与控制等关键技术的突破，研制的电池组以满分成绩通过了马里亚纳海沟海试验收，在“奋斗者”号万米载人潜水器上得到应用。本团队已申请发明专利19项，已授权11项，论文及国防科技报告15篇。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会) 评价时间：2022-10-09

李龙

702研究所

高级工程师

综合评价

全海深高能量密度锂电池是“奋斗者”号万米载人潜水器的核心关键技术，实现了我国深海锂电池的设计、制造以及试验等方面能力的跨越式发展，填补了我国全海深载人潜器用锂离子电池的空白，助力“奋斗者”号多次实现万米下潜并开展作业以及多次科考应用、创造了中国载人深潜新纪录以及成功向建党百年献礼。研究成果也在“海斗一号”全海深无人潜水器上得到了应用，对实现我国全海深无人潜水器在国际范围内由“并跑”到“领跑”的转变起到了重要作用。该项目取得的深海锂电池关键材料、电池单体技术、耐压轻质化结构技术、关键器件及管理系统、总体设计技术与评估方法、产品样机等诸多成果，将对我国加快建设“透明海洋”技术体系具有重要意义。该项目投入时间较长，未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控，技术含量较高，与同类产品相比竞争优势较强。

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