含LATP固态电解质高能锂电池

穿钉温升≤20 °C

通过部分替代液态电解液为LATP固态电解质，在保持260 Wh/kg高能量密度和良好电性能的同时，显著提升了大容量电池的机械滥用耐受性并延缓热失控进程。

Zhang, Wei · Qi, Xiaopeng · Min, Liu · Liu, Bingxue · Yuansen, Hu · Jing, Ye · Wang, Rennian · Li, Bin · Wang, Changhong · Qian, Huang · Yu, Bing · 杨荣 · Bin, Gou · 王建涛 · Ran, Xu

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

能量密度

{'zh': '260', 'en': '260'} Wh kg-1

容量

{'zh': '56.5', 'en': '56.5'} Ah

穿钉温升

{'zh': '≤20', 'en': '≤20'} °C

技术优势

穿钉温升不超过20 °C

LATP固态电解质部分替代液态电解液，结合合理电芯材料匹配，显著提高了机械滥用耐受性，电芯能通过多种穿钉测试且温升极低。

热失控进程延缓

ARC测试显示热失控过程被延缓，为电池管理系统进行预测、报警和干预争取了宝贵时间。

不牺牲电性能

部分引入固态电解质的同时保持了良好的电性能和高能量密度，克服了准固态/半固态电池常见的能力密度或功率损失。

失效机制被揭示

采用X射线计算机断层扫描和大景深数码显微镜揭示电芯材料失效行为，并将其与阻抗、电压、温度等外部信号关联，为BMS升级提供依据。

应用场景

• 高安全动力电池：直接替换现有液态电解液电芯，从电芯层面降低热失控风险。
• 电池管理系统升级：利用延缓的热失控过程和外部信号关联，提前预警并采取干预。
• 高能量密度储能：在高能量密度下同时提供机械滥用耐受性，满足储能安全需求。
• 准固态电池：部分固态化路线兼顾安全与电性能，降低全固态技术门槛。