科创中国

新能源及节能技术,高新技术改造传统产业

采用先进的理论分析和检测技术，从宏观和微观角度深入研究电池能源系统全寿命周期的安全因素，构建电池能源系统的全寿命安全评估框架体系，建立深潜器电池能源系统的全寿命周期安全性能科学评估体系与控制策略，准确诊断电池能源系统全寿命周期内与任务剖面内的故障，并提出有效应对策略，建立电池组安全性评估与试验规范，合理科学的进行电池组安全性测试与评估。

1)完成了电池组的安全性设计与分析，为项目电池组在深海压力环境中的安全运行提供了技术支撑。对于全海深高能量密度锂电池中的能量活性物质与非活性物质完成了从原子、粒子层级到系统层级的失效因素分析，如图15和16所示，掌握了电池内部所有组分的失控边界条件与作用机制，制定了全海深高能量密度锂电池用原材料研制规范、电芯研制工艺规范、安全性测试方法规范，确保了电池组的能量安全。 2)完成了电池组的安全风险辨识、状态监测与安全管理策略，提升了项目电池组在万米压力环境中工作的安全可靠性。 3)完成了电池组安全性评估方法的研究，形成了从电池单体、电子元器件、电池模块到电池组的安全评估方法、耐压测试规范（图17）。为万米深海潜水器的动力电池组筛选评估提供了准确、有效的考核方法。形成的《电池系统安全性内在因素研究报告与内部健康特征研究报告》解析了深海压力下可能造成电池组宏观安全失控的源头，实现了电池系统故障的定位与控制响应。经过筛选、评估后的电池组已顺利完成多次海试验证。

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。

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