2010兼顾高低温性能的软包电池电解液开发项目立项书

东莞杉杉电池材料有限公司 兼顾高低温性能的软包电池电解液开发项目立项 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 1、 立项依据 （1） 项目目的及意义 能源危机，资源短缺与环境污染是人类生存面临的严峻挑战，寻找干净，可再生，资源节约型的二次能源是人类社会可持续发展亟需解决的任务之一，锂电池是新一代绿色环保电池，具有电压高，比能量大，充放电寿命长，安全环保等特点，成为便携式电源和动力电源的主导。 目前，常规的锂电池电解液在-20℃下放电容量仅80%左右，而-40℃基本放不出电量，而行业内的大多数低温电解液也仅具有低温放电性能，其循环性能和高温性能都较差，从而大大限制了锂离子电池的应用范围，因此，如何提高锂离子电池在宽温度范围内的放电性能，一直是锂离子电池领域研究工作者持续努力的方向。针对现有技术的不足，试图找寻一种加工制备简便，成本低且高低温性能及电性能优良的兼顾高低温性能电解液是很有必要； 要做到同时兼顾高低温性能，还需要克服电池高温环境下使用和储存容量损失快的缺点，一般考虑加入耐高温添加剂，主要是形成稳定的负极 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面，防止正极活性材料中溶出的金属离子在负极石墨电极上沉积，从而有效阻止电解液在负极表面的分解，提高锂电池在高温下的使用；在较宽的温度范围内具有较好的性能，不受地域限制，能够满足绝大部分地区使用的要求。 （2） 国内外技术发展现状及趋势 软包电池本身的容量密度高，所以在国内外电池体系研究中都占有较重的分量。 深圳市欣旺达电子有限公司发表专利CN200810142325一种软包电池，包括一个或一个串联的电芯，所述电芯的电极为镍片，所述电芯中的至少一个镍片电极被弯折后与一个ＰＴＣ一极相接，其特征在于：在所述被弯折的镍片电极下面设有至少一层铁氟龙胶纸。本发明可以大量节省人工成本和材料成本，并且可以完全实现机械化地在被弯折的镍片电极２下面放置铁氟龙胶纸5，如此可以大大地提高生产效率，且完全可以避免镍片会刺破电芯，造成电芯报废的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 欣旺达电子股份有限公司 （CN200910207889）专利发明公开一种超薄型软包电池的封装结构，包括电芯、ＰＴＣ、保护板，ＰＴＣ直接固定在保护板上，ＰＴＣ上固定安装有碰片，碰片另一端固定安装在电芯的一个极耳上，电池极耳处固定设有绝缘纸。本发明解决了使用Ｌ型转接造成的厚度厚的问题，将电池厚度做到最小，本发明绝缘措施简单，不仅提高了产线的生产效率，同时还消除了因绝缘纸质量而引起的隐患；本发明取消了部分的绝缘胶纸，降低了成本。相比使用小封装的ＰＴＣ跟碰片以外，本发明降低了产品成本。 结合当前锂电池在电动车（EVs）/混合电动车（HEVs）领域/军用领域和航天领域的发展需求，对电池的高低温性能提出了更苛刻的要求，要兼顾夏季及冬季不同的温度变化，这就需求在锂电池电解液研究中必须同时考虑到高温性能及低温性能。 （3） 项目的产业前景化分析 锂电池自上个世纪九十年代开发问世以来，在短短十几年内，得到了迅速发展，软包锂离子电池具有能量密度更高，循环寿命更好等优点，电芯不易爆炸，受到破坏时仅气鼓，漏液，伤害力小，因此备受青睐，随着市场对锂电池产品要求的逐年加高，锂电池产品从低端的硬质钢壳，铝壳，逐渐更换成软质铝塑膜外包装的高端产品。同时，市场对于高低温性能的要求也越来越高，需要同时满足电池的高温及低温要求，特别是电动汽车炙热化的发展，使得这个领域产业化前景非常巨大，兼顾高低温电解液也成为了目前亟需攻克的课题。 二、研究开发内容、方法、技术路线 （1） 主要研究内容 主要从软包电池的本身特性，电解液溶剂理化性质，电解质锂盐的稳定性，功能添加剂等方面来考虑： （1）软包电池的本身特性：软包电池具有体积容量密度高的优点，然而其在高低温（-40～60°C）、防气胀等方面，对电解液有更高的要求。从溶剂、添加剂和电解质三个方面，来改善软包电池电解液性能。 （2）电解液溶剂的理化性质：通过减少溶剂中高熔点组分EC的含量，增大低熔点、高沸点的共溶剂（如EMC、DEC、PC、GBL、EP、EB）含量，可拓宽电解液工作温度范围；改善低温下（-40°C）电导率低的问题，并适当改善高温下电解液流动性强的缺点。 碳酸酯类包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，环状碳酸酯主要有EC,PC,BC,其中EC具有较大的介电常数，因此在锂电池中获得较广泛的应用，线性碳酸酯的代表性范例包括碳酸二甲酯（DMC），碳酸二乙酯（DEC）以及碳酸乙基甲基酯（EMC），此类溶剂都具有较低的粘度和较低的介电常数 羧酸酯类同样也包括环状羧酸酯和链状羧酸酯两类，环状羧酸酯中最主要的有机溶剂是γ-丁内酯和它的衍生物。链状碳酸酯中具有低粘度和宽的熔沸点温度范围的溶剂有：甲酸甲酯（MF），甲酸乙酯(EF)，乙酸甲酯(MA)，乙酸乙酯(EA)，丙酸乙酯(EP)，丁酸乙酯(EB)等 溶剂由一种或几种碳酸酯和一种或几种低熔点高沸点的羧酸酯组成，通过实验从大量的羧酸酯中筛选出丁酸甲酯，丁酸乙酯，丁酸丙酯，乙酸丁酯，他们的熔沸点分别为-97℃，102.3℃；-98℃，121.6℃；-95.2℃，142.7℃；-77.9℃，121.6℃；它们都是低熔点，高沸点的羧酸酯。采用低熔点和高沸点的羧酸酯类溶剂，尤其是丁酸甲酯，丁酸乙酯，丁酸丙酯系列，其温度范围更宽，使得电解液具有宽的使用温度范围，保证电解液在高温时非常稳定，不发生分解，电池不胀气，。由于该种溶剂常温下粘度比较低，所以在低温条件下能够使电解液具有一定的电导率，保证低温情况下容量的发挥，所以可以在一定程度上兼顾电解液的高低温性。 （3）电解质锂盐的稳定性：通过增强电解质的稳定性，也可改善高温性能；目前普遍使用的LiPF6热稳定性较差，分解产生的PF5和HF是强的路易斯酸，会与SEI膜的组分反应，破坏其稳定性；SEI膜的修复会导致不可逆容量和产气。采用具有弱碱性的含氮有机物（如HMPA），与LiPF6发生配位作用，可增强其稳定性，进而改善高温性能。 四氟硼酸锂（LIBF4）基电解液有很好的低温放电性能，极化很小； LIBOB特有的热稳定性和高温成膜性能被认为是最有潜力代替LIPF6的新型电解质盐；LiODFB电池不但具有最佳的倍率性能,且其使用寿命及低温性能接近LiPF_6电池而优于LiBOB电池,高温性能接近LiBOB电池而优于LiPF6电池为了综合各种锂盐的优点，同时也可以考虑采用两种盐复合或一种锂盐作为添加剂的形式来改善电解液的兼顾高低温性能。 （4）功能添加剂方面：具有高还原电位，含有不饱和键的含硫化合物（如PTS），产气更少，形成的SEI膜在高温下稳定性更好，可有效改善高温储存下的气胀和容量损失，并提高55°C下的循环性能。 成膜添加剂考虑碳酸亚乙烯酯，1,3-丙烷酸内酯和γ-丁内酯，加入成膜添加剂及的优点主要是能够在电池预充过程中在负极材料表面形成由溶剂和锂盐还原得到结构稳定的SEI膜，优良的SEI膜可以起到保护碳负极的作用，能够在电化学循环过程中提高碳负极的稳定性 加入高温添加剂主要是通过对SEI膜进行修饰和加固，使得其在高温循环过程中保持结构稳定，这样可以提高电池的高温循环稳定性 防过充添加剂的加入可以有效提高电池的过充性能，保证不爆炸，不起火，达到能够实际应用的目的 同时考虑碱性添加剂七甲基二硅氮烷 （2） 技术创新点 本项目的开展将会对兼顾高低温性能软包电池电解液的研发产生推动作用，从软包电池本身具有的优势及劣势来分析改进方案，选择合适的溶剂体系，电解质锂盐以及添加剂几个方面来入手，解决此项目目前所存在的问题，项目具有以下的特色和创新点： 1、利用软包电池体积容量密度高的优势，解决软包在高低温，胀气方面的劣势，从溶剂、添加剂和电解质三个方面，来改善软包电池电解液性能； 2、应用新的溶剂体系，选择高熔点，低沸点的溶剂，拓宽温度范围； 3、开发新型添加剂，改善高温循环性能以及优良成膜性能； 4、 电解质锂盐的混合使用，发挥各自的优势，考察不同锂盐之间的协同作用； （三）主要技术指标 技术指标： 1、常温下样品水分小于1ppm;在-40℃和60°C的环境下保持较高的电导率及适当的粘度； 2、60℃7天高温储存，内阻变化率小于25%，厚度变化率小于2%，容量保持率大于85%，容量恢复率大于94%； 3、-40℃0.2C放电容量保持率50% 4、常温循环300周容量保持率80%； 3、 研究开发方法及技术路线、技术路线以及工艺流程 分析在解决软包高低温胀气问题产生的原因，分别从溶剂，溶质，添加剂三个方面来改善兼顾高低温性能的软包电池电解液的开发 筛选合适的有机溶剂体系：测定溶剂的常规物理性能常数，如熔沸点，可初步推断其在高、低温性能的表现，要同时兼顾到高低温性能，必须要求所选的溶剂温度范围较宽； 选择合适的溶质及其浓度：根据选择好的溶剂体系，选择适合的锂盐（或使用新型锂盐，或几种锂盐协同使用），充分考虑到锂盐在高低温条件下的稳定性及电化学性能； 当有机溶剂体系和合适锂盐确定后，进行各种电化学性能的测试。例如首次充放电曲线、放电容量等测试。 添加剂性能的研究：在以上有机溶剂体系和锂盐筛选成功后，进行电解液体系最重要的添加剂性能的研究。根据本项目的合作内容和要求，会发明新类型的添加剂保证锂电池兼顾高低温性能的电化学性能，考虑的添加剂类有：①改善高温储存下的气胀和容量损失PTS；②成膜添加剂考虑碳酸亚乙烯酯，1,3-丙烷酸内酯和γ-丁内酯；③高温添加剂主要是通过对SEI膜进行修饰和加固，使得其在高温循环过程中保持结构稳定，这样可以提高电池的高温循环稳定性；④防过充添加剂的加入可以有效提高电池的过充性能，保证不爆炸，不起火，达到能够实际应用的目的；同时考察这些添加剂之间的协同作用，为高低温电解液的研究改进做好铺垫工作。 兼顾高低温电解液性能的评价工作：在对有机溶剂体系、锂盐、添加剂三者的筛选和性能研究有一定的数据积累后，展开不同电池体系的性能的评价工作。主要检测电解液在电池体系中高低温性能、循环性能、安全性能等。此方面检测主要借助锂离子电池检测柜进行，同时配备阻抗测试。根据测试数据对整个电解液体系中的添加剂、锂盐浓度等在作出一定调整，并将继续进行上述测试工作。 兼顾高低温电解液性能的评价工作：在单体电池进行测试性能完全合格之后，会开展由单体电池组装成动力电池组的性能。此方面测试方法、技术路线等类似于上述单体电池的，但是关注的焦点将会是整个电池组充放电性能的一致性问题、整个电池组表面的热释放，以及电池组安全性能的测试。此方面的性能改善主要立足两点：电解液组分及性能的改进和电池结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方面的改进。 四、现有研究开发基础 兼顾高低温电解液的研究开发，已经在本项目承担单位东莞市杉杉电池材料有限公司进行了前期的探索性工作。 东莞市杉杉电池材料有限公司非常注重技术研发资金的投入，每年投入科研资金占销售收入的5%以上，已经形成了锂离子电池电解液研究开发工程中心：现有色谱分析室、水分测试室、酸度测试室、电导率测试室、原子吸收测试室、电化学工作站等。 五、研究开发项目组主要人员名单 序号 姓名 性别 年龄 在职时间 职务 最高学历 在本单位工作时间 1 陈柏源 男 34 10年 总工程师 本科 6年 2 侯涛 男 30 6年 副主任工程师 研究生 3年 3 方棋 男 38 17年 技术中心主任 大学 4年 4 阳海鹰 女 29 5年 工程师 本科 3年 5 汤敏敏 女 29 3年 副主任工程师 研究生 3年 6 唐明明 男 27 5年 助理工程师 大学 3年 7 周冬 男 28 6年 工程师 本科 1年 9 丁婷 女 26 4年 分析中心主管 大学 3年 六、 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 工作进度 预计项目起止时间 2010年05月 － 2012年 05月 各阶段实施时间 各 阶 段 主 要 工 作 内 容 2010年5月－2010年7月 软包电池前期资料收集，并为本项目做好前期准备工作 2010年8月—2010年10月 兼顾高低温电解液前期资料搜集，并为本项目做好前期准备工作 2010年11月－2011年1月 筛选合适的有机溶剂体系，借助循环伏安法对有机溶剂体系的电化学窗口进行测试，尽量选择出低熔点高沸点的温度变化范围宽的溶剂体系， 度等数据 2011年2月－2011年4月 选择合适的溶质及其浓度，并测试电解液体系的电导率等关键性数据，考察溶质锂盐的稳定性 2011年5月－2011年6月 选择匹配的添加剂，从成膜/改善气胀/过充等方面来考虑添加剂的选择，同时考察不同功能添加剂之间的协同作用 2011年7月—2011年9月 电化学性能测试，如首次充放电曲线、放电容量等测试 2011年10月－2011年12月 完成中期考核，初步达到乙方使用标准，并进行电池适用性试验，初步进行电解液配方的调整 2012年1月—2012年2月 电解液在电池、电池组中性能的评价，进行电解液配方的调整 2012年3月—2012年4月 完成项目验收报告、准备结题 2012年5月 项目总结验收 七、研发经费预计 单位；万元 费用项目 预计金额 人员工资预计 130 直接投入预计 150 折旧费用与长期费用摊销预计 35 水电费预计 9 租赁费预计 5 委外检测费预计 5 设计费预计 设备调试费预计 无形资产摊销预计 28 其他费用预计 25 合计 387 立项时间：2010年5月6日 部门审批： 总经理审批：