科创中国

行业领域

制造业

需求背景

从理论能量密度计算到现实能量密度表现：锂损失与容量退降对锂离子电池而言，正负极高比容量、高电势差同时也需要有足量活性锂作为载流子“穿梭”于正负极之间才可以对外体现出高能量密度及循环寿命。由电极引入的活性锂，因为负极表面形成固体电解质膜（SEI）等原因，不会全部发挥活性作用。而预锂化作为泾渭分明的路线选择，即在电池材料体系（以正极/负极侧为主）中引入高锂含量物质，并使得该物质有效释放锂离子和电子，以弥补活性锂损失，提升电池的实际能量密度和循环寿命。不同的预锂化技术有明显的“长板”和“短板”。在更强调安全性和工艺兼容性，对补锂容量需求不高的场合，通常正极补锂更合适。在需要大容量补锂时，通常负极补锂更合适。

需解决的主要技术难题

针对军事、航空航天等领域中极端低温电源系 统研发与应用国家战略需求，开展基于复合建模理论与性 能快速评估方法探索，深度剖析极端低温下锂离子电池性 能衰减机理，揭示多特征参数复合建模机制，提出高精度 模型参数状态空间数学描述方法，探索强适应性电池性能 快速评估机制，形成载流子输运协同优化策略，从根本上 解决电池低温适应性问题，为极端低温特种锂离子电池的 研发与应用奠定理论基础。

期望实现的主要技术目标

1、实现多种关键参数的高精度实时检测，温度检测误差≤ 0.50°C，电压采样误差≤0.40%;

 2、揭示影响老化的关键因素，设计出模型参数状态空间数学 描述理论与算法，获得锂离子电池复合建模理论并构建性能 评价模型，特征参数表征精度≥95%;

3、利用复合建模数据得出模型参数与电池性能之间的关系， 指导载流子输运时的各项参数修正，形成完善的极端温度锂 离子电池研制方案 1 套; 

4、研发极端低温特种锂离子电池多特征复合建模与载流子输运协同优化为一体的新一代测控装备 1 套。

处理进度