2019年4月18日-19日,中國科學儀器行業的“達沃斯論壇”——2019第十三屆中國科學儀器發展年會(ACCSI2019)在青島銀沙灘溫德姆至尊酒店圓滿召開,ACCSI2019藉助十二年的品牌積澱,發揮青島的區位優勢,吸引“政、產、學、研、用”等領域1200餘位高端人士參會。

ACCSI2019|新材料之新能源動力電池檢測技術論壇召開

年會現場盛況

繼首日大會報告、I100峯會、儀器及檢測風雲榜頒獎盛典等精彩日程之後,大會第二日,13個分主題分論壇悉數上演。作爲重要分論壇之一,由儀器信息網與北京材料分析測試服務聯盟共同主辦的“新材料之新能源動力電池檢測技術與發展論壇”(以下簡稱“新材料論壇”)於19日上午在柏林Ⅱ廳如期進行,鋰電、新能源汽車動力電池檢測領域相關職能單位、國家質檢中心、科研院所、電池生產商專家等齊聚一堂,共同探討鋰電檢測新技術,爲鋰電高性能與安全保駕護航。

“新材料論壇” 邀請6位鋰來自電檢測領域相關職能單位、檢測機構、知名儀器廠商等專家代表爲大家分享精彩報告,並對鋰電檢測技術、潛在合作進行了現場交流。

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“新材料論壇”現場

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北京材料分析測試服務聯盟祕書長關璐主持會議

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報告人:國聯汽車動力電池研究院有限責任公司檢測試驗部經理 唐玲

報告題目:淺談國家動力電池創新中心在鋰電材料及動力電池檢測技術領域的探索

國聯汽車動力電池研究院有限責任公司前身爲北京有色金屬研究總院動力電池研究中心,擁有30餘年動力電池及關鍵材料研發歷史,2000年開始正式開展鋰離子動力電池研發,累計承擔了數十項國家級科技計劃項目的研究工作。國家動力電池創新中心檢測試驗中心,從整車設計開發角度考慮建立設計驗證及測試驗證試驗條件;具備開展動力電池關鍵材料、動力電池、電池系統及BMS等關鍵部件的法規性檢測、設計驗證及研究分析的能力。

唐玲主要介紹了國家動力電池創新中心檢測試驗中心針對電池材料及電池檢測技術的相關研究。材料分析技術分別詳細介紹了電池-材料-性能構效關係評價技術研究、關鍵材料物相結構變化過程原位檢測技術、材料表面微區化學成分分析、材料和電極表面微區分析、SEI膜定性與半定量分析技術開發、材料安全性及電化學分析技術研究等。講解的其他的檢測技術還包括動力電池設計驗證及測試驗證技術、電池熱特性測試分析能力、多種複合濫用條件下電池安全性定評價技術、鋰電材料及電池安全風險評估技術等。

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報告人:納凡檢測技術(上海)有限公司創始人 周健

報告題目:鋰電技術高速迭代之下關於鋰電檢測市場的思考

納凡檢測技術(上海)有限公司是一家年輕的初創公司和商業實驗室,旨在運用科研方法與設備開展檢測技術的研發與服務。周健將他們的服務稱作“用科研的人才,解決工業的問題”。 鋰電很多中小型客戶,哪怕是每年花費千萬美金在電芯採購上,也沒有足夠的能力去全面的評估用在自己產品上鋰電池的安全性。所以很多時候,鋰電池是黑盒子。在客戶如此需求推動下,納凡檢測慢慢進入了鋰電池失效分析和可靠性研究領域。

周健表示,新的鋰電池技術高速迭代並被用於商用鋰電池製造,而大量研發測試數據僅被少數核心電芯廠商掌握,並不向公衆提供,導致B端用戶對電池安全性無法做出可靠的判斷。由於缺乏核心數據,第三方檢測公司很難有效開展鋰電池失效分析。這使得鋰電失效分析市場在迎來機遇的同時,也面臨各項挑戰,包括新材料層出不窮,逆推難度大;添加劑猶如鍊金術,副反應龐雜;電池失效路徑多,分析設備貴等。接着,分別講解了CT無損分析、色/質譜分析、電芯拆解分析等失效分析技術 。最後,依次介紹了商用18650電池的異常自放電根源研究、滿充拆解排除析鋰短路、隔膜離子火焰質譜測量負極銅溶出量等具體解析案例。

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報告人:北京市新能源汽車發展促進中心項目主管 劉曉晨

報告題目:北京市動力電池發展現狀及下一步工作重點

北京市新能源汽車發展促進中心爲北京市科學技術委員會直屬事業單位,主要職責是承擔協調促進本市新能源汽車發展的事務性工作;開展新能源汽車領域科技項目管理的事務性工作。劉曉晨首先介紹了北京市動力電池發展現狀。現狀特徵包括動力電池研發團隊、產業鏈條較完整、產業集聚、產能及技術開發水平國內領先、積極佈局前沿動力電池技術等。接着,劉曉晨分享了北京市動力電池下一步重點工作,包括推進高必能量動力電池產業化;面向冬奧會應用需求,低溫全氣候電池的工程化技術與產業化;持續開展前沿動力電池技術攻關;固態鋰電池的工程化技術等。最後,介紹了北京高精尖產業政策,其中,推廣應用方面包括擴大新能源汽車應用規模推進在北京2022年冬奧會和冬殘會中的應用。同時,對近兩年北京市新能源汽車政策進行了彙總介紹。

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報告人:島津公司分析測試儀器市場部技術專家 郝正明

報告題目:鋰離子電池檢測中的原位分析手段解析

對於傳統電池分析手段,電池體系就像一個黑盒子,並不能實時進行測試,也不可以在電池工作中進行分析。郝正明則主要介紹了一類可以對鋰電實時進行測試的非規檢測手段,即原位分析手段。結合島津儀器及解決方案新技術,詳細介紹了多種鋰電原位分析技術。XRD原位分析技術主要結合XRD-6100與XRD-7000,相關技術包括變溫/不同氣氛下的原位物相分析、充放電過程中對正負極活性物質進行原位物相分析等。SPM原位分析技術方面,通過附加環境控制艙可以提供特殊氣體、真空環境;調節環境溫度溼度;向樣品吹氣;光照樣品表面的觀察等。如原位加熱隔膜樣品進行觀察, 隨着溫度升高, 可以觀察到纖維逐漸膨脹, 將孔洞填滿等。XPS原位分析技術主要介紹了惰性氣體傳輸器-準原位分析方法、原位充放電樣品臺系統研究全固態鋰離子電池、原位樣品條改造-離子液體電解液研究等案例。

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報告人:天津三英精密儀器股份有限公司董事長 須穎

報告題目:中國X射線顯微成像技術發展展望及在鋰電行業應用

相較光鏡、電鏡、原子力顯微鏡等傳統成像分析手段,X涉嫌三維顯微成像作爲新一代顯微成像技術,具有三維、透視、全息等優勢。須穎首先講解了X射線成像技術的發展歷程,相關成像設備類型、CT技術分辨率發展進程、CT成像原理等。市場方面,DR設備(2D)主要國內品牌包括正業科技和卓茂科技等,主要國外品牌包括YXLON和DAGE等。CT設備(3D)主要國內品牌包括三英精密和真測科技等,主要國外品牌包括Carl Zeiss和GE 等。

鋰電池研究中CT檢測的廣泛應用方面,須穎分別從電極材料、極片、卷繞/疊片、入殼/裝配/焊接、化成、PACK、循環樣品、安全實驗、充放電實驗等鋰電產業鏈重要環節,結合CT檢測實際案例依次對CT檢測技術進行介紹。最後簡單介紹了三英精密的顯微CT、工業CT、專用型CT、多場耦合CT等X射線顯微成像產品系列。

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報告人:廣州能源檢測研究院主任工程師 邵丹

報告題目:動力電池關鍵材料檢測標準及檢測技術

國家化學儲能材料及產品質量監督檢驗中心(廣東),華南地區唯一一家化學儲能材料以及產品類國檢中心。服務內容包括動力電池、鋰離子電池、鉛酸蓄電池及其它電池產品檢測,電池材料檢測,相變材料及自熱產品等相關產品的檢測等。

報告中,邵丹首先從動力電池關鍵材料維度,分別介紹了國內外相關檢測標準情況。相較國外,我國相關標準更加豐富。據不完全統計,正極材料相關標準31項,負極材料相關3項,電解液相關12項,隔膜材料相關7項,其他電池材料相7項等。接着,邵丹主要介紹了動力電池關鍵材料雙向檢測技術。“至上而下”檢測方面,主要是從材料理化性能檢測、匹配檢測、極片理化性能檢測、電池性能檢測等角度實現關鍵材料性能評價及整體解決方案。“至下而上”檢測,則是從電池電性能檢測、電池拆解、材料性能檢測、故障定位等角度實現精準定位儲能產品中材料問題。

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