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[成果] 1700450548 广西
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:18650-2800mAh型号容量电芯的正极材料大都采用克容量165mAh/g(电压上下限4.35-2.75V),压实度4.2g/cm<'3>的钴酸锂系列锂离子电芯,因为钴酸锂材料的颗粒形貌及分子结构特性决定了它的克容量和压实度,现有的材料在规定的18650型号,通过钴酸锂正极的压实及克容量的调配可以制造出2800mAh容量的圆柱电芯;而为了降低成本,部分厂家在钴酸锂中,添加克容量175mAh/g,(电压上下限4.35-2.75V),压实度为3.9g/cm<'3>的三元材料也可以制造2800mAh容量的圆柱电芯;但是因为型号空间的限制,现有正极材料只能是使用纯钴酸锂或者混合三元制造。而采用钴酸锂或钴酸锂加三元材料作为正极材料的电芯存在如下缺点:成本高、容量低(2750mAh)、循环性能差(0.5/0.5C100周保持率80%以上)。针对现有技术的不足,提供一种新型圆柱锂离子电池电芯。技术原理及性能指标:该发明技术技术成果属于锂离子电池技术领域,涉及一种新型圆柱锂离子电池电芯及其制备方法。技术指标:克容量192mAh/g;容量2800mAh;循环性能0.5/0.5C 200周保持率80%以上;负极石墨(活性物主材)含量)95.5%;溶剂使用量30%。技术的创造性与先进性:该技术将18650-2800mAh型号容量锂离子电池电芯的容量由现有0.2/0.2C充放容量2750mAh提升到了2800mAh以上。通过配方革新及三元性能改良(通过提升镍钴铝酸锂克容量到192mAh/g,电压上下限4.35-2.75V,压实度到3.6g/cm<'3>),将现有钴酸锂或钴酸锂加三元的高成本、容量低(2750mAh)、循环性能差(0.5/0.5C 100周保持率80%以上)的正极体系,完全替换为纯三元(镍钴铝酸锂)低成本、容量高(2800mAh)、循环性能优越的0.5/0.5C 200周保持率80%以上的正极体系。同时,负极石墨(活性物主材)含量由原来的93.8%大幅提升到95.5%,这样可以在18650型号电芯定量的空间里装入更多的活性成分做出更大容量的电芯,且电芯的性能符合国家要求。该新型电芯制备方法中配料的溶剂使用量由原来的33%,减少到30%,涂布的效率提升3%(浆料溶剂含量减少,涂布时极片容易干燥),涂布温度由原来的平均120℃,降低到现在的115℃,能耗降低4%。同时,在正极材料的配方中独立添加占正极材料总量的0.1-1%的草酸,可以中和三元的碱性,减少浆料吸水、增强浆料的流动性,提升涂布的稳定性,保障电芯的容量一致性,涂布后草酸受热分解,不影响电芯的材料配方比例和综合性能。技术的成熟程度,适用范围和安全性:采用该创新技术和新工艺所生产的“一种制备圆柱18650锂离子电池”,经检测,各项技术指标符合GB/T-31484-2015、GB/T-31485-2015、GB/T-31486-2015、QC/T-743-2006等相关电池标准标准要求,经销售及消费者使用,市场反映强烈,深受新能源领域界的欢迎。具有科技含量高,工艺自动化程度高,属无污染的环保产品项目。高能量密度、长寿命,广泛应用于电动汽车、物流车等。无“三废”排放。劳动保护及安全防护均可在常规范围内按国家有关规定办理,无须特殊处理。应用情况及存在的问题:该发明工艺技术所制造的锂电池产品具有应用广泛,市场前景十分广阔。所开发的产品将应用于新能源汽车的动力源,已进入小批量生产。现时主要存在的问题是原辅材料市场价上涨,工人工资大幅度提高,导致销售利润下降等不利因素。历年获奖情况:无。
[成果] 1700440188 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:该项目开发的高能量密度及高功率电动汽车用锂离子电池3.7V34Ah采用方形铝壳结构、改性三元正极材料、改性石墨负极等多项新工艺、新技术,主要性能指标优于国家标准要求,提升产品的质量,提升产品市场的竞争能力。产品适用于电动汽车配套电源,有效解决了电动汽车对高性能动力电池产品的需求难题,为中国社会经济的可持续发展及环保事业的发展起到很好地推动与促进作用,具有十分良好的市场前景。
[成果] 1700441874 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:制约光伏产业发展的两个重要问题是光电转换效率和生产成本。而多主栅多晶太阳能电池既能增大电池有效受光面积且不至于显著增大电阻损失影响填充因子,又能降低单片电池银浆耗量,从而使得转换效率提升和生产成本降低,提升企业的市场竞争力。通过多主栅多晶太阳能电池的实施,可推进中国光伏技术的发展和进步,提高光电转换效率,降低太阳电池的生产成本,解决因日益严重的能源匮乏而制约中国经济发展的矛盾。该项目着重在多晶硅太阳能电池片高方阻均匀pn结、四主栅密细栅电极设计上进行了攻关,通过减小发射区表面浅层内"死层"的厚度,采用四主栅密细栅的电极设计等主要研究内容,提升了多晶硅太阳能电池片的开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、填充因子(FF)等技术指标。
[成果] 1700441846 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:该项目通过采用自主研发的多元复合正极材料、硅碳负极材料、PVDF陶瓷涂覆隔膜、特种电解液和工艺技术,研究了在不同温度、充放电下与安全测试的相平衡关系,测定了材料在软包电芯中的循环性能。通过优化溶剂组合,获得了高低温兼顾的电解液,设计出了一种特殊结构的化合物,其具有高沸点、高闪点、高介电常数、低熔点、低粘度等优良特性,用作电解液溶剂。研究制备出在高温与低温下的电化学性能均表现良好、能量密度高于200wh/kg的锂离子动力电池。产品具有可高倍率充放电、耐低温、安全可靠、使用寿命长等优点。开发出的不燃烧电池,解决了电池热失控的问题,电池的安全性得以提高,产品已经完全达到了项目预期的所有技术指标,并已基本具备产业化能力。项目已获得的发明授权专利有24件。
[成果] 1800120213 天津
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:锂离子电池体系是近些年出现的新型化学电源体系,是实用化电池中具有高比能量的二次电池体系,兼具功率性能好、寿命长等优点。锂离子电池已经应用到电动车上,但要实现其在纯电动汽车领域的广泛应用,还有许多关键的科学和技术问题有待进一步解决。该项目致力于研发锂离子动力电池新型正负极材料体系以及电池工艺,重点解决纯电动发展所急需的高比能锂离子电池的相关科学与技术问题,积极推进锂离子电池在未来电动汽车上的应用。主要研究了:新型高比能富锂正极材料;新型5伏高电压尖晶石镍锰酸锂正极材料;新型磷酸锰铁锂正极材料研究;新型硅基负极材料研究;新型高比能动力锂离子电池技术等。
[成果] 1700440237 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:横店集团东磁股份有限公司是一家拥有磁性材料、新能源等多个产业群的高新技术民营企业,公司于2009年起,开始进军太阳能电池行业,成立太阳能事业部。中国是个发展中国家,由于历史的原因,人口多、底子薄,中国石油、天然气资源相对不足,为减少对煤、石油能源的依赖,转向绿色可再生能源是人类真正的福祉,应积极开发生物质能和其他可再生能源,太阳能是课题组可使用的能源中一次性转换效率更高,并且使用简单、可靠、又经济的新兴能源,具备十分独特的优势。横店东磁的《156高效单晶电池》产品主要性能体现在电池片的转换效率,总体平均转换效率20%,高的转换效率对应着高的电池片功率,相应的对应着电池片的发电状况,应用于高效率的组件市场,主要面对的是一些高端客户。
[成果] 1700390007 青海
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:该项目针对储能领域应用和需求特点,在已有磷酸铁锂电池制造技术基础上,开展针对性机构设计和工艺研究。以公司自主研发攻关为主,同时加强企业间联合和产学研合作,与拥有专利的同类企业以及大学和科研机构结成专利联盟,开发磷酸铁锂储能电池专利池,从而通过强强联合,壮大自身实力,抢占市场先机,赢得竞争主动权。成果达到国内先进水平。
[成果] 1700630010 湖北
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:锂离子电池因性能优异而成为最广泛使用的电动汽车及电子产品的储能装置,但其与未来电动汽车和电子产品对电池能量密度的需求尚有很大差距。自1990年索尼公司将锂离子电池实现商品化以来,在产业界和学术界持续、深入的研究下其性能得到了大幅提升,使锂离子电池成为目前应用障碍最小的储能体系。然而,随着电动汽车、智能电网及其它大规模储能市场需求剧增,对锂离子电池的能量密度、安全性及制造成本等方面均提出了更高的要求。目前,商品化正极材料(如钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂)倍率性能均不够理想,导致电池功率密度不能满足电动汽车的发展需求;商品化石墨负极材料却因可逆容量偏低而成为制约电池能量密度提升的重要因素。因此,具有高可逆容量和高倍率性能的新型电极材料已成为下一代锂离子电池成功应用的关键。项目研究内容主要涉及高倍率性能锂离子电池正极材料、高容量负极材料结构设计、制备及储锂机理分析:(1)采用水热-烧结法制得一种新型钒酸锂负极材料,通过分析其嵌脱锂过程中的结构演变规律提出了“电化学重构”模型;(2)采用静电纺丝法制得了具有高容量和优异倍率性能的钴酸锌纳米管负极材料,丰富了一维氧化物材料的结构设计方法;(3)通过掺杂(包覆)改性磷酸铁(钒)锂、硅酸铁锂正极材料,在确定掺杂(或包覆)元素存在形态的基础上阐述了材料的高倍率性能改善机制;(4)首次将活化天然石墨作为单一碳源进入碳热还原法合成磷酸铁锂材料工艺中,解决了磷酸铁锂材料/碳正极材料中碳还原活性和包覆碳石墨化度难以同时提高的矛盾。研究工作获得了国家自然科学基金、国家杰出青年基金、湖北省杰出青年基金、教育部重点等项目的资助,研究结果在Journal of Material Chemistry、The Journal of Physical Chemistry C、ACS Applied Materials & Interfaces等刊物上发表SCI论文50余篇,论文被Advanced Materials、Journal of American Chemistry Society等刊物引用1500余次;研究成果获授权发明专利12项,并获得了“湖北高校十大科技成果转化项目提名奖”1项。
[成果] 1700441449 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:项目的主要研究开发内容包括:研究开发新的镍氢电池正负极板材料来提升电池的高温搁置性能。主要是在镍氢电池正负极板制造中,优化电极材料成份,加入添加剂,使电池在充满电状态下,在50℃条件下贮存60天的电池电压仍可保持在1.20V以上。通过优化正负极材料配比以及控制正负极板的厚度,降低电池内阻,使得电池具有良好的大电流放电特性,即高倍率放电性能。实现镍氢电池10C放电容量大于等于标称容量的90%,20C放电容量大于等于标称容量的80%。优化镍氢电池生产工艺和主要技术,实现镍氢电池荷电保持能力、安全性能、循环寿命等主要性能的提升,达到生产效率的提高及生产成本的控制。主要技术指标:该项目的主要技术体现在对镍氢电池高温搁置性能、高倍率放电性能、荷电保持能力、安全性能、循环寿命等主要性能的提升,生产效率的提高以及生产成本的控制。项目的技术路线主要是沿着这几个方向发展,并通过对镍氢电池关键原材料的研究以及镍氢电池生产工艺、主要技术的优化来实现。高温搁置性能即电池在高温环境中的荷电保持能力,电池在充满电状态下,贮存于温度50℃±1℃,相对湿度(65±20)%的环境中。贮存期满后,检测电池的电压。在50℃条件下贮存60天的电池电压仍可保持在1.20V以上。高倍率放电性能主要以10C、20C放电容量为依据。只有极少厂家的个别产品20C放电能放出60%容量以上。安全性能通过过充、过放、短路等安全试验,主要体现在电池是否会爆炸、起火等安全性、可靠性上。循环寿命主要指标是不低于500次充放电循环。
[成果] 1700440055 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:蓄电池行业中的电池盖板需要灌胶处理,点胶工序一般采用人工或者半自动点胶,作业效率较低,且因人为操作因素导致点胶的效果不够理想的情况也时常出现,再加上各类电池型号不同尺寸不等,胶水也会有浪费现象。4500型桌面式多功能自动点胶机,在注胶方式和增加了喂料座两方面进行了改进。在原有产品的基础上,经过研发人员半年多的努力,该产品已经圆满的完成了相关的技术指标:20AH蓄电池,要求≥800只/小时,实测1300只/小时;出胶比例自由调控,要求配比误差小于±3%,出胶量一次控制在0.5ml-50ml,出胶定量误差小于±3%,实测-1.3%~+1.7%;噪声,要求不大于85dB(A),实测76.2dB(A);380 VAC/50 Hz,2.5kW,工作介质为过滤并干燥的压缩空气,介质压力:0.5±0.1MPa,实测均符合要求。并且实现销售额568万元,利税117.8万元。
[成果] 1700441071 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:在传统的极板竖直使用的电池结构外形尺寸不变难适应新标准;但改变外形尺寸,又面临原有市场配套和服务的问题,同时,车厂也需要调整原有设计,成本巨大的背景下。超威电源有限公司作为动力型铅酸蓄电池的龙头企业,另辟蹊径,开发出电池外形尺寸不变、客户接线方式不变、极板水平使用的6-DZM-20水平电池,其目的就是在不改变客户使用条件下,通过结构的创新,提升铅酸动力电池的功率、循环寿命、比能量等关键性能,以适应市场的需求,促进行业的健康发展。
[成果] 1700441081 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:铅酸蓄电池生产过程中,有一道工序是将正极片、负极片、隔板纸组装为极群,行业内通常称之为包片工序。大多数国内企业采用都是手工或半自动包片工序,生产效率低下。因此,公司决定发挥自身的技术优势,研发一款符合国内铅酸制造业需求的、具有国际先进水平的全自动包片机。通过反复的技术方案论证,该项目产品重点对包片机极片自动送料机构、隔板纸自动送料机构、自动取片机构、组装结构、机台结构等机构进行研发,再加上相应的电气控制箱的开发设计以及整套包片叠装技术的研究,最终实现包片机产品的全自动化,从而有效提高极群的包片效率和质量,减少生产人员,杜绝操作人员与极板的接触,符合绿色环保、洁净化生产和循环无碳经济的要求。该项目产品可促进中国铅酸蓄电池行业的转型升级与可持续发展,同时公司所在地浙江省长兴县是全国著名的蓄电池生产基地,对该产品的需求量很大,市场前景非常广阔。
[成果] 1700441042 浙江
[TM91, U46] 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:该项目是2012年浙江省质监系统重点科研计划项目。课题来源与背景镍氢电池作为近年来发展起来的一种新型高能蓄电池,具有无污染、安全性高、高比功率、可循环再利用、长寿命、无记忆效应等优异的综合特性,是唯一规模化,并经过广泛实际验证的电池体系,已取得了巨大的市场成长空间,是公认的混合电动汽车之最佳能源解决方案,成为混合电动汽车用动力电池的首选。在混合电动汽车方面,镍氢动力电池是综合性能最好的电池体系。在已售出的和即将上市的商业化的混合电动汽车产品中,均无一例外地采用镍氢动力电池系统。MH-Ni电池是新型高性能、无污染的蓄电池,欧、美、日本等发达国家都投入了大量的人力和物力对MH-Ni电池、相关材料的技术性能及其产业化方面进行了全面开发。在MH-Ni电池实用化过程中,安全、高效与合理使用问题一直受到高度关注,由于电池使用过程中的过充、过放电对电池系统的可靠性具有较大的影响,故有必要根据电池在不同的荷电状态与温度条件下控制电池的最大可接受的充放电电流及其持续时间;受镍氢电池本身特点及电流、温度、老化等因素对荷电状态的非线性影响,在线准确估计电池组的荷电状态具有很大的难度。关于电池放电容量预测的方法很多,但真正得到推广应用的不多,这是因为电池是非常复杂的系统,特别是在实际使用中,放电过程很复杂,寿命的预测研究一直是电池应用中的难点和热点,电池寿命的预测方法对于各研究电池的行业都有至关重要的作用。研究中的电动汽车电池荷电状态估计方法主要有全充放电试验法、内阻法、EIS法、开路电压法等。技术原理及性能指标:电池循环过程中放电容量的急剧衰减主要有三方面原因,一是V离子等吸氢元素的大量腐蚀溶出,从而造成电解液物性的变化,二是合金结构中其电催化作用的C14Laves相的明显减少,三是合金电极的粉化及表面氧化加剧,并造成有效活性吸氢元素的减少及电池内阻的增大。对于AB5系镍氢电池,电池的寿命及放电容量的预测采用内阻法与密度法相对较好,并辅以Al离子的溶出浓度指标,而剩余容量的预测采用密度法相对较好。对于V基镍氢电池,电池的寿命及放电容量的预测采用内阻法和V离子的溶出浓度变化指标相对较好,而剩余容量的预测采用密度法相对较好。通过以上原理和方法的运用,可在一定程度上提高镍氢电池的检测效率,节省检测成本。技术的创造性与先进性:研究了镍氢电池在循环测试中放电容量与电池内阻、电解液离子的关系。通过微观结构分析,深度研究了电池循环测试过程中,电池放电容量与电池内阻及以上电解液参数之间关系的内在机理,以及电池的寿命衰减机理。研究了单次放电过程中,电池SOC与电池内阻与电解液参数之间的关系。技术的成熟程度,使用范围和安全性;技术尚未完全应用,成熟度还是有待改进,使用范围为企事业单位的检测部门,该技术安全可靠。
[成果] 1700630186 湖北
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:燃油燃气燃烧过程中能源转换效率高低决定Cox、Nox等超标氧化物的排放;其产物中的氧含量精确实时测量可用于优化能效管理,实现环保监测与节能减排。中高温下氧测量是环保领域能否达到“国六标准”的瓶颈技术;该环境中固体氧化物基氧测量原理公认,但由于热-电-气多场耦合,要实现高精快速稳定氧测量,需解决基体微观结构评价、阻抗分析与温度测控等挑战性问题。在国基金、科技部“863”、教育部人才等项目资助下,项目组发明了中高温下固体氧化锆基高精快速氧测量技术,属于环保与信息科学领域。主要发明为:1.氧化锆基体微观结构优化方法。精确描述了固体氧化锆基体导电过程中氧含量与放电电流的映射关系,发明了量子衍生图像分割技术,实现了氧化锆基体孔隙率40%均匀分布的最优微观结构参数,提升了基体结构稳定性及电特性获取速度与精度。2.高精度氧含量表征与测量技术。揭示了基体三相界面阻抗谱呈分数阶电特性规律,发明了热电耦合高精度分数阶建模与控制技术,实现了奈奎斯特(Nyquist)图表征基体阻抗模型精度0.01μmxcm2,测控精度比现有整数阶提高2倍。3.封装基体温度分布获取技术。针对基体中高温封闭且温度不可直接测量问题,发明了温度观测技术,实现了基体温度梯度小于8℃/cm、电特性效应性能衰减率为0.81%/1000h,突破美国能源部固态转换联盟(SECA)发布标准(梯度小于10℃/cm,衰减率小于1%/1000h),提升基体寿命与测量精度。4.宽域车用氧测量器件与标定技术。开发了固体氧化锆基车用尾气氧测量方法及系统,实现氧测量精度0.05%和动态响应速度30ms,突破中高温氧测量的国际最高水平0.2%和50ms;并将该技术用于固体氧化物基燃料电池(SOFC),创造了国内最好发电效率46.5%的纪录。获发明专利20项,其中固体氧化锆基体电特性分数阶模型控制专利是中国唯一相关专利,美国仅有2项同类专利;发表IEEE和Elsevier等数据库国际权威期刊论文30余篇;所发明技术推广应用中,近三年为企业新增利润1.5亿元,利税0.29亿元,打破了Bosch等国际领域巨头垄断,成为国内领军实体。
[成果] 1700240726 广西
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:该发明属于电解技术,特别涉及一种能够用于二氧化锰电解的悬浮剂。碱锰电池的放电过程主要受反应动力学控制,因此二氧化锰的微观孔隙特性对电池的放电过程有决定性的影响。电解悬浮剂是一种用于提高电解液分散性,以提高改善电解效果的添加剂。电解悬浮剂的品种、形态、粒度等特性对电解二氧化锰的孔隙特性和放电性能具有很显著的影响,通过使用新型的悬浮剂能够改善产品的物化性能和孔隙特性,有可能大幅提高产品的重负荷放电性能。日本JMC公司以及国内部分企业采用电解二氧化锰或天然二氧化锰细磨成悬浮剂后,实际上使用的效果并不理想,主要原因是微米级的二氧化锰颗粒有比表面能,往往要相互聚集达到稳定状态,形成了团聚现象,但这种团聚到一定程度时,颗粒也不会再增大。在高温条件下,同时受水压的影响和从底部通入的蒸汽的作用,悬浮剂在溶液中易发生不均匀的情况,电解时,电解槽下部的部分悬浮剂很难分布,而只有中上部才有悬浮剂的分布,导致电解效率的不一致。该发明的目的是:提供了一种分散性、悬浮性好,可以有效提高产品均匀性的二氧化锰电解悬浮剂。该发明的技术方案是:一种二氧化锰电解悬浮剂,其由二氧化锰和四氧化三锰混合研磨而成,其中,二氧化锰和四氧化三锰的质量比在1:1~1:10,二氧化锰与四氧化三锰的混合后细磨的粒度在0.1μm~5μm。所述二氧化锰和四氧化三锰混合浓度在10~100mg/L。该发明的技术效果是:该发明电解悬浮剂加入电解液后,二氧化锰和四氧化三锰形成的颗粒比重大于单纯二氧化锰或四氧化锰颗粒,而且由于四氧化三锰的分子较重,因此更容易下沉,在电解液内分布更为均匀,从而使得电流分布均匀,提高了产品各部位电解效率的一致性。
[成果] 1700430075 湖北
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:小型无人机用氢燃料电池动力系统的研发来自武汉市创新人才重点项目。近年来随着无人机技术的发展,其行业用途越来越广泛,但其动力系统的短板严重制约了它的大规模应用。传统无人机一般采用锂电池和油机作为动力,但是锂电池的能量密度太低,导致单次飞行时长一般在30分钟左右,并且环境温度在0℃以下,性能衰减厉害,油机操作维护麻烦,高空使用性能也很差,并且二者的使用寿命都很短,对环境污染比较大(锂电池的回收存在很大问题)。氢燃料电池的出现完美的解决了该问题。氢燃料电池的能量密度是锂电池的4-6倍,单次能实现的航时长达180分钟,而且氢燃料电池的工作原理决定了它能在-30℃的环境中正常工作,其使用寿命是锂电池和油机15-20倍,其生产、工作、回收过程都不会对环境带来任何污染。该公司总经理,也是该项目的负责人最早于2008年与波音公司合作就主持开发了世界上首款氢燃料电池载人机。归国后瞄准国内无人机市场,直击无人机航时的痛点,研发无人机用氢燃料电池动力系统。从2014年开始,陆续推出了三代动力系统和5款氢燃料电池无人机,其中六旋翼无人机于2016年打破续航时长的世界纪录,长达273分钟,比第二名足足领先了近一个小时。用于固定翼上也实现了13小时的超长航时,远远超过同等级别的无人机。氢燃料电池动力系统的无人机上的应用打破传统无人机的使用局限,其超长航时、低温使用性能和便捷的操作性可以满足警用安保、边境反恐、油气田巡线、森林防火、海岸线巡逻、勘探测绘等众多领域。年市场规模超10亿。当然课题组也看到了它的短板,因为氢燃料电池放眼于全世界来看还存在大规模量产这一难题,但是从2015年开始,欧美、日、韩等国相继发力,大力推进氢燃料电池的产业化,中国政府也出台了很多政策予以扶持,大规模量产很快就能实现。该公司取得该领域的核心专利45项。
[成果] 1700510558 河南
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:该项目所属学科“储能技术”。随着电动汽车的普及应用,退役动力电池数量呈累积性爆发式趋势增长,通过梯次利用,实现电池减量化生产和寿命延长,意义重大。项目围绕电池梯次利用开展了系统的理论研究、技术开发及工程应用,突破了电池梯次利用的安全、低成本储能技术,取得研究成果如下:1、建立了退役电池本体特性评价方法:基于大量退役电池样本,系统研究分析了其衰减特性、离散性;评价了退役电池充放电特性和安全性。结论显示:在小于1C充放电策略下,退役电池安全性和剩余容量满足梯次利用要求。研究了电池电极材料、隔膜等的理化性能衰减特性,揭示了电池衰减诱发机理;建立了梯次利用电池评价规范。2、开发出退役电池梯次利用分选评估技术:研究了退役电池内外特性的科学关系,建立了退役电池“宏观-微观-分子尺度”多维度健康状态评价方法;建立了退役电池寿命预测模型,实现电池剩余寿命准确评价;建立了利用工业CT、核磁成像等无损检测方法,并结合外特性分析测试手段的梯次利用分选评估方法;进一步开发出基于内阻、循环性能及隔膜降解特性的退役电池可用性评价技术,突破了梯次利用精确、高效分选评估技术。3、开发了退役电池梯次利用重组管理技术:针对不同梯次利用目标场合,制定了电池重组技术规范;创新性地开发出主动、被动协同响应的电池均衡技术,有效提高了梯次利用循环性能及安全性;进一步修正了电池荷电状态(SOC)的计算模型,实现误差不超过8%;在上述基础上,自主开发出电池梯次利用管理系统,实现电池SOC精确计算和不一致性有效均衡。4、系统开展了电池梯次利用储能工程应用和经济适用性评价:研制出多规格退役电池储能系统:1)百千瓦至兆瓦级的并网型储能系统,循环次数达800次,平均能量效率达90%以上;2)240V-200A UPS电源,使用寿命5年以上;3)3kW/9kWh直流灌溉车等。上述储能系统实现了大规模工程应用,效益显著。系统性研究了梯次利用经济适用性评价方法,结果显示,退役电池梯次利用成本仅为同类新电池的三分之一左右。项目其他成果:授权发明专利11项,实用新型专利3项,软件著作权2项;发表论文7篇,1篇SCI,6篇中文核心;出版专著1部。经查新,项目创新点在国内外未见报道。2014年3月,经河南省科技厅鉴定,以李永舫院士为组长的鉴定委员会一致认为:项目研究成果达国际领先水平。相关研究成果和总计约27MW/76MWh的低成本储能系统已在许继电源有限公司等多家单位开展应用,用于新能源消纳、削峰填谷、应急供电、电动摩托车、农田灌溉等领域,效益显著,近三年产生经济效益约2.31亿。成果的推广应用有效降低了电池全寿命周期成本和储能成本,从根本上减少了电池生产及使用量,社会环保效益显著。
[成果] 1700510511 河南
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:随着中国经济的高速发展,能源危机、环境危机所带来的供需矛盾越来越突出。项目紧跟国家政府关于构建资源节约型、环境友好型和谐社会的方针政策,研发具有比容量高、循环性能好的绿色环保可充电锂离子电池,弥补当前中国在相关技术领域的不足,打破目前国际和国内市场被国外厂商掌控的局势。该项目实施地淅川县地处南水北调中线工程核心水源地这一特殊区位。在立项过程中,已经过严格的环评和安评,达到国家特别重要的水源地工业项目的要求。经河南省科技厅组织有关专家鉴定,项目达到同类技术的国内领先水平。1、主要技术内容:(1)高容量高压实磷酸铁锂正极材料的规模化工业生产:优化锂、铁摩尔比,通过采用多次压实和烧结的方法,有效提高磷酸铁锂压实密度、电化学克容量和循环性能。(2)高容量三元正极材料的规模化工业生产:优化氢氧化镍钴锰三元前驱体和碳酸锂配比作为主原料,并掺入钛、镁、铝作为添加剂,优化三次的烧结和在烧结以后的处理工序,有效提高三元材料压实密度、电化学克容量、循环性能、高温存储及安全性。(3)制备可粘性电池隔膜:采用热熔胶、工程塑料、增粘剂、无机填充料等规模化工业制备具有多微孔、高温下稳定,以及能够粘接到电极表面等诸多优点的电池隔膜。(4)高性能锂离子动力电池产业化:以上述研发的正极材料、隔膜为主,优选国内外其它材料,实现高性能锂离子动力电池的规模化生产。2、授权专利情况:已授权专利8项,其中发明专利6项,实用新型专利2项。3、技术经济指标:该项目涉及磷酸铁锂材料、三元材料、电池隔膜和锂离子电池的制备等多项研究内容,其技术经济指标分别为:磷酸铁锂材料:粒径D50:0.5-3um;克容量(1c充放)≥143mAh/g;循环(18650型0.5c充1c放)≥1500次容量保持不低于80%;振实密度≥0.6g/cm3;比表面积<16.0m2/g。三元材料:粒径D50:5-15um;克容量(0.5c充放)≥153mAh/g;循环(18650型0.5c充1c放)≥500次容量保持不低于80%;振实密度≥2.4g/cm3;压实密度≥3.5g/cm3;比表面积≤1.0m2/1g。锰酸锂材料:粒径:5-25um;克容量(0.2c充放)≥110mAh/g;循环(18650型0.5c充1c放)≥500次容量保持不低于80%;振实密度≥1.8g/cm3;压实密度≥2.8g/cm3;比表面积:0.5-1.5m2/g。锂离子电池:室温放电容量(1c放)为额定容量的100-110%;循环:0.5c充1c放循环1600次容量保持80%以上。倍率:0.5c充3c放放电容量不低于初始容量的95%。高温(55℃)放电容量:0.5c充1c放容量保持率≥95%;低温(-20℃)放电容量:0.5c充1c放容量保持率≥72%;安全性要求:振动、机械冲击、跌落、挤压、温度冲击、过充、过放、短路、过温均符合要求。4、应用推广及效益:该成果围绕动力型及能量型相继开发了系列高倍率电动工具电池、三元汽车动力电池、磷酸铁锂汽车动力电池及能量型电池,广泛应用于电动汽车、数码、电器、灯具、储能产品等领域。产品已畅销广东、湖南、湖北等10多个省市,近三年已产生直接经济效益6433.54万元,实现了经济效益与社会效益的共赢。
[成果] 1700510487 河南
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:1、主要技术内容:该项目通过①研究溶铜技术、改良溶液制备工艺、创造新型过滤技术,来提高溶液的洁净度,降低6~12μm锂电池用铜箔的粗糙度;②研究生箔技术,发明和优化特殊添加剂配方,制备不同厚度的锂电池用电解铜箔;③研究表面钝化处理新技术,即将聚乙二醇等四种添加剂混合加入植酸溶液中,在一定条件下进行钝化处理。通过以上研究,得到锂电池用铜箔无铬抗氧化技术,该技术满足锂电池铜箔的高温防氧化性能需求,即140℃条件下在恒温烘箱中放置15min不变色。达到目前该公司的Cr6+防氧化处理效果,且产品抗拉强度、延伸率、粗糙度及亮度等内在指标达到均一稳定,该技术是一种理想的无铬绿色工业技术。无铬钝化技术,一方面替代有毒六价铬,减少废水排放,提高产品环境友好度,利于环保,具有良好的经济效益和社会效益;另一方面,无铬钝化工艺流程简单、操作方便,降低了生产和操作成本,有效提高企业竞争力,在电解铜箔领域应用前景广泛。2、授权专利及论文情况:①项目实施过程中获得授权实用新型专利10项。②项目实施过程中发表核心论文一篇:李应恩,樊斌锋,王建智,韩树华,锂电池用铜箔无铬防氧化技术的研究[J].中外企业家,2016,(18)。3、技术经济指标:名义厚度:6-12μm;毛面粗糙度(Rz):0.8-2.0μm;抗拉强度:≥280MPa;延伸率:≥5%;高温抗氧化性能:140℃/15min(在140℃烘箱持续放置15min无变色)。4、应用推广情况:项目实施过程中制定企业标准1项,形成一套完整的企业技术标准,拥有自主知识产权,项目通过河南省科技成果鉴定,技术水平达到国际先进。经过近4年的不断调试研发,产品性能与质量可与国外日本、韩国媲美。现已批量生产并投放市场。目前,比亚迪、ATL新能源、海四达、LG化学、松下电工等企业已与该公司建立了战略合作伙伴关系。5、效益情况:2013年11月份开始进行“锂电池用铜箔无铬抗氧化生产技术”项目的技术开发,当年试生产产品20吨;外送中山天贸等客户进行小批量产品测试试验;2014年经过反复试验,提质调试,全年试生产5171吨,送比亚迪、ATL、天津力神等客户使用,反馈质量性能均一稳定;2015年进一步优化工艺参数和配方,成品率达75%。在此基础上,2016年通过技术攻关、设备改造,独立出两个生产系统,进行锂电池用铜箔无铬抗氧化生产技术生产,成品率78.29%。自2013年至2016年底共生产电池箔23551吨,近三年累计实现产值295953万元,实现利税25677万元。
[成果] 1700440986 浙江
TM91 应用技术 电池制造 公布年份:2017
成果简介:产品功能特点:该项目独创快速极板包片机构:极板采用立放式,通过放片气缸及吸盘工作轨迹导槽实现吸盘垂直水平工位的转换,吸放极板快速、平稳;采用送纸电机带动送纸辊轮将隔板纸送到设定位置,等待包片;极板放片过程中利用拔极板推头将已经放在包片通道内的正极板向前推进,沿隔板纸的中线,完成正极板的包覆,达到了单个极群的包片目的,实现放片、包片动作重叠,减少包片周期,是现有包片设备效率的2倍以上。产品技术指标: (1)、操作工位:2个 (2)、工作节拍:2秒/极群 (3)、适用范围及功能:12AH电池,自动包片包膜
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