[01014493]锂离子电池火灾防控关键技术及应用

锂离子电池是我国新能源政策的重点支持方向。自2001年起，我国陆续启动了新能源汽车专项和储能专项，锂离子电池从消费电子产品领域拓展到动力及储能领域，由锂离子电池引发的火灾事故引起了更为广泛的社会关注。项目围绕锂离子电池火灾“孕育机制不淸、预测预警缺乏、消防扑救困难”等难题，自2004年起，在国家863计划和自然基金等项目资助下，从锂离子电池“本质安全、过程安全、消防安全”三个层面开展了系统深入研究，主要技术创新为： 揭示了大型键离子电池火灾孕育机制，研发出本质安全型锂离子电池体系并实现大规模产业化系统研究了多种锂离子电池系统中，各类材料及其相互之间的化学反应和产热特性，挖掘出诱发电池热失控的分阶段主控反应，阐明了电池火灾的孕育机制，建立了电池的热-电耦合的热失控模型；从电池热失控主控反应入手，研发出本质安全且电化学性能优异的电池体系，并实现该体系电芯大规模产业化。 发出火灾预测预警技术及装备 提出了锂离子电池火灾演化事前、事中和事后的全过程评价方法，以及全寿命周期健康状态和火灾危险性的评价方法；甄别出表征各类大型锂离子电池火灾过程的关键技术参数，研制了电池模块的火灾探测及预警技术装备，实现了火灾早期感知、智能判断、提前预警功能，产品获国家消防认定。 科学认识了锂离子电池火灾行为规律，创新了锂离子电池火灾多级防控技术并广泛应用 创建了大型锂离子电池全尺寸火灾实验平台，揭示了大型锂离子电池（≥50Ah)多次射流火的内在主控机制，以及电池火灾行为、热释放速率等与其荷电状态的本源关系；研发了大型锂离子电池系统三级温度控制方法及技术装备，首次设计开发出具备冷却降温和多次灭火功能的消防系统，并成功应用。 获授权美国发明专利2项、中国发明专利52项、实用新型22项、软件著作权3项，获批新产品5件，出版专著1部，参与国标和主持地标共2项。发表论文105篇，其中SCI收录75篇，在锂离子电池安全方向的SCI论文数量并列国际第2名，被中、美、加院士等学者正面引用。获中国消防协会科技创新奖一等奖、中国专利优秀奖、安徽省专利金奖及其他省部级科技奖励3项。技术成果及产品应用于上汽大通、厦门金龙、江淮汽车等30余家车企，合肥公交、苏州公交等20余家公交公司，以及南方电网、国家电网、美国Energport等10余家大中型企业。新增销售额47.7亿元、利税8.2亿元。完成人入选欧盟科学院院士、国家973项目首席科学家、中科院优秀“百人计划”、欧盟玛丽居里学者、中科院青促会及其优秀会员人才计划、教育部“新世纪”人才计划等10余人次。作邀请报告50余次，并担任Eire Technology客座主编、Fire Safety Journal编委等职务。