近日，中國電科院新能源與儲(chǔ)能運(yùn)行控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室舉行了2018年科技開放日活動(dòng)，來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、華北電力大學(xué)等高校及企業(yè)的參觀者走進(jìn)電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。

由于電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室致力于大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)，與人民生產(chǎn)生活緊密相連，吸引了參觀者的極大關(guān)注。

研究測(cè)試電池內(nèi)外部特性

在電池外特性實(shí)驗(yàn)區(qū)，技術(shù)人員向參觀者介紹了各種不同規(guī)格的環(huán)境模擬試驗(yàn)箱和電池充放電測(cè)試儀。

實(shí)驗(yàn)區(qū)的所有充放電測(cè)試儀都可以通過監(jiān)控室的控制平臺(tái)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)不同的充放電程序和運(yùn)行工況調(diào)控。

將電池放入環(huán)境模擬箱中設(shè)置環(huán)境條件，對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試，就可以得到電池在一定條件下的放電容量、能量密度、循環(huán)壽命、功率特性、失效表現(xiàn)等外在特性參數(shù)。

電池內(nèi)特性測(cè)試區(qū)配備了完整的電池內(nèi)特性測(cè)試平臺(tái)，可研究電池關(guān)鍵材料微觀組織、結(jié)構(gòu)、元素組成、熱力學(xué)特征。

實(shí)驗(yàn)人員通過對(duì)各項(xiàng)內(nèi)特征參數(shù)在使用中、失效后進(jìn)行對(duì)比，可獲得失效形式和影響因素，從電池內(nèi)特性的角度對(duì)現(xiàn)有電池的性能和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析評(píng)估，對(duì)確定電池的使用原則和性能改進(jìn)具有非常重要的作用。

據(jù)技術(shù)人員介紹，電池安全問題的核心是內(nèi)部反應(yīng)的惡化。實(shí)驗(yàn)室通過搭建電池外特性和內(nèi)特性檢測(cè)平臺(tái)，將電池的外特性參數(shù)和內(nèi)特性參數(shù)相結(jié)合，研究鋰離子電池內(nèi)外特性耦合關(guān)系，建立電池狀態(tài)評(píng)估分析系統(tǒng)，為鋰離子電池的大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用提供了安全保障。

評(píng)估電池安全風(fēng)險(xiǎn)

目前電池安全是全民關(guān)注的共同話題，據(jù)技術(shù)人員介紹，電池產(chǎn)生安全性問題主要?dú)w結(jié)于兩個(gè)方面：一是電池自身特點(diǎn)，二是由突發(fā)外部事件或電池應(yīng)用不當(dāng)。

電池體系內(nèi)存在一系列潛在的放熱反應(yīng)，是誘發(fā)電池安全問題的根本原因。

如果電池使用中遭遇一些突發(fā)事件或人為使用不當(dāng)，如發(fā)生過充、硬物穿刺、擠壓、高溫，容易導(dǎo)致電極、電解液、隔膜等材料發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，如正極分解、隔膜破損導(dǎo)致內(nèi)短路等，這些反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量，一旦熱量不能及時(shí)散失，就會(huì)發(fā)生電池的熱失控，導(dǎo)致電池起火爆炸。

技術(shù)人員特別叮囑，一旦電池發(fā)生燃燒爆炸，要特別注意防范爆炸產(chǎn)生的碎片、煙霧及沖擊波，保障人身安全。

此外，技術(shù)人員還從電力儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車兩種應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，向參觀者說明了不同場(chǎng)景下電池安全性評(píng)價(jià)技術(shù)的關(guān)注點(diǎn)、安全問題模擬方法。

電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室介紹

中國電科院電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室是新能源與儲(chǔ)能運(yùn)行控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，是國內(nèi)外少數(shù)專門針對(duì)電池儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行體系化和系統(tǒng)化的研究試驗(yàn)平臺(tái)之一，同時(shí)具備電池材料、單體、模塊、系統(tǒng)的研究開發(fā)與測(cè)試能力。實(shí)驗(yàn)室整體研究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ幱趪鴥?nèi)外領(lǐng)先水平。

實(shí)驗(yàn)室聚焦大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，目前在新型儲(chǔ)能電池本體關(guān)鍵技術(shù)、電池內(nèi)外特性及檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)、儲(chǔ)能電池系統(tǒng)集成技術(shù)、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論、儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)5個(gè)研究方向上開展技術(shù)攻關(guān)，著力解決規(guī)模化儲(chǔ)能中的關(guān)鍵技術(shù)和工程應(yīng)用難點(diǎn)。相關(guān)成果為保障電池大規(guī)模應(yīng)用時(shí)的安全運(yùn)行，為電池儲(chǔ)能技術(shù)的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為“智能電網(wǎng)”研發(fā)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

實(shí)驗(yàn)室還開展電池產(chǎn)品的檢測(cè)工作，建立了科學(xué)、完善的電池評(píng)價(jià)體系，為電池相關(guān)的用戶提供技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)研究與性能測(cè)試，促進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新與技術(shù)升級(jí)，推動(dòng)電池儲(chǔ)能領(lǐng)域的健康發(fā)展。

2015年，電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室通過了CNAS/CMA認(rèn)證資質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室一方面為電池儲(chǔ)能相關(guān)的科學(xué)研究提供強(qiáng)有力的研究試驗(yàn)平臺(tái);另一方面也開展電池儲(chǔ)能領(lǐng)域的專業(yè)檢測(cè)業(yè)務(wù)，可進(jìn)行儲(chǔ)能及動(dòng)力電池、直流電源、設(shè)備電源等相關(guān)產(chǎn)品的試驗(yàn)檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)研究和機(jī)理分析。

目前該實(shí)驗(yàn)室已建設(shè)了國內(nèi)首套儲(chǔ)能專用鋰離子電池安全專項(xiàng)檢測(cè)平臺(tái)，與電池內(nèi)外特性研究平臺(tái)配套，形成了一條覆蓋儲(chǔ)能電池完整體系的綜合性測(cè)試平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)與多家國內(nèi)外主流電池生廠企業(yè)、應(yīng)用單位、研究機(jī)構(gòu)建立了廣泛深入的合作關(guān)系，進(jìn)行電池性能測(cè)試、產(chǎn)品定型關(guān)鍵參數(shù)測(cè)評(píng)、應(yīng)用可行性評(píng)價(jià)等，為相關(guān)產(chǎn)品的創(chuàng)新、產(chǎn)品性能提升和技術(shù)升級(jí)提供了巨大的指導(dǎo)作用。