第二届全国锂电池失效分析与测试技术研讨会圆满落幕！

2019年11月20-21日，第二届全国锂电池失效分析与测试技术研讨会在江苏省溧阳市举行。近300名国内外相关领域著名专家学者、知名企业代表、行业精英和青年学者参加本次研讨会，围绕锂电池失效分析和测试技术进行了深度探讨，分享和交流。

本次研讨会以锂电池失效分析与测试分析为主题，来自电池企业、高校研究机构、检测认证机构等34位专家做了精彩的解读和分享。内容涉及锂电池关键材料（正负极、隔膜和电解液）的失效机理，无损检测技术、原位表征技术、同步辐射技术、实验设计等先进测试与分析方法的应用，电池SOX检测、寿命预测与失效机理，电池电安全、机械安全、热安全与功能安全，以及毒物分析与防护等。在各个专题讨论环节，现场展开了激烈而深入的讨论。行业专家们分享并探讨了锂电池失效案例，先进表征技术和失效分析方法的最新进展和研究成果，交流和讨论进一步加深了对锂电池失效分析与测试技术的理解与认识。

精彩报告

深圳普瑞赛思检测技术有限公司的姜久春总经理就锂离子动力电池失效机理与寿命预测做了报告，报告阐述了三元锂离子电池不同温度、不同SOC区间衰减机理及分析方法，浅析锂离子电池寿命建模及寿命预测方法，为全寿命周期电池耐久性管理提供理论依据。

日本东丽研究中心（Toray Research Center Inc.）的Yuji Otsuka博士介绍了东丽研究中心关于锂电池失效分析的工作，着重介绍了SEM/TEM等微观形貌与结构分析在锂电池失效分析中的应用示例。

中科院物理所禹习谦研究员围绕高能量密度锂电池正极材料的失效分析，系统的介绍了其在层状正极材料，尤其是高电压钴酸锂、高容量富锂锰基等正极材料中的失效分析工作。通过系统的对比实验，采用先进的表征方法，对电极材料形貌演化、气体产生、动力学性能动态演化、电荷补偿机制等基础科学问题及微观失效机制进行了探索。

北京工业大学闫鹏飞教授介绍了多种先进的电子显微学技术在揭示层状正极材料的衰退机制发挥的重要作用，研究了从微米尺度到原子尺度来表征材料的结构和成分演变规律和驱动力，着重分析材料失效行为发生的原子机制，以及各种失效机制对性能影响的权重。

溧阳天目先导电池材料有限公司褚赓博士介绍了硅负极全电池的失效和扣式半电池的对应关系。

清华大学石鹏博士介绍锂金属负极的失效机理，着重于对锂金属能量化学的理解，尤其是固相电解质的形成、锂枝晶的成核和生长机理的理解和定量模型的建立。在理论理解和测试结果分析的基础上，提出了锂金属电池目前的局限性并提出了未来研究方向的建议，以期实现高能量密度，长寿命和增强安全性。

中科院宁波材料技术与工程研究所夏永高研究员介绍了高能量密度锂电池电解液的研发工作。报告主要从电解液的燃烧性角度，介绍了其团队在高安全高电压电解液方面的研究进展，包括阻燃添加剂、不燃性氟代有机溶剂、高浓度电解液及固液混合电解质的应用。

中科院理化技术研究所吴大勇研究员分享了目前主流隔膜的问题，改善其性能所采取的的技术手段、研究进展和发展建议。

燕山大学黄建宇教授介绍了课题组在国际上率先制造出在高真空度电镜中工作的锂电池，发明了在原子尺度实时观察锂离子电池充放电过程的新技术，开创了原位纳米尺度电化学研究的新领域。在锂离子电池、金属-气体电池以及固态电池等领域取得了一系列新颖结果并发明了一种原位生长稳定锂枝晶的实验方法，测定了锂枝晶的生长应力和屈服应力。

中科院物理所谷林研究员主要介绍了充放电过程中电极材料皮米尺度精细结构变化，报告从电化学储能材料的物理机制入手，讨论内积过程中对称性破缺下功能材料的精细结构与新奇物性。

中科院物理研究所特聘研究员王雪锋报告了使用冷冻电镜技术研究取得的进展。揭示了锂电池中高反应活性且对空气和电子束敏感的原始材料和中间反应产物的测试分析受表征技术影响大，需要谨慎，否则容易被假象误导，发现了金属锂在电化学沉积过程中会经历非晶到结晶的过程。

中科院长春应化所马力坡助理研究员分享了使用电化学质谱定性和定量分析锂电池运行过程中产生/消耗的气体，围绕微分电化学质谱分析总结了近年来锂离子电池和锂-空气电池的发展。

天目湖先进储能技术研究院任瑜博士的报告中主要介绍了原位拉曼光谱在多维材料嵌锂过程中的应用，可以通过与其他技术的结合对材料的结构演化进行了监测。

华中科技大学沈越副教授介绍了超声技术在锂离子电池无损检测中的应用，通过超声技术可以实现电芯电解液浸润过程的观察、产气的成像分析、析锂的成像以及SOC分析并进行寿命预测。

中科院青岛生物能源与过程研究所董杉木副研究员介绍了采用实验与理论计算相结合的方法，深入研究了电解质材料与锂金属负极、高电压正极的界面问题，揭示了固态锂电池的失效机理，发展了一体化原位聚合、界面修饰等有效的界面改性策略，为进一步解决固态锂电池的失效问题奠定了研究基础。

上海交通大学密西根学院薄首行助理教授使用先进的散射和光谱技术与DFT理论计算相结合确定影响固态电池界面稳定性的重要因素，以固态钠电池为例，讨论固态电解质的不同分解途径以及电解质/电极和电解质/碳的界面化学稳定性。

哈尔滨工业大学王家钧教授讨论了各种先进的表征方法在固态电池领域的应用，并重点对同步辐射X射线技术在固态电池研究中的应用进行展望。同时，也介绍了其他同步辐射X射线技术在其他能源储存和转化领域的最新研究进展。

赛默飞世尔科技资深产品专家吴伟博士介绍了赛默飞世尔科技提供多种成像解决方案用于不同尺度的锂电池研究和表征，并介绍了利用人工智能Ai技术在线统计正负极极片中导电剂，粘结剂以及不同循环周期的三元NCM颗粒内裂纹统计。

SAS公司JMP数据分析专家杨斯元博士围绕实验设计（DOE）在产品开发中的必要性和作用进行分享。通过半导体领域蚀刻工艺的试验设计案例，呈现了DOE思路与实现过程，并展现了DOE在多参数优化过程中，提高实验效率，改善质量的作用。

北京交通大学孙丙香副教授介绍了锂离子电池的健康状态与寿命的快速测试评估，以及电池管理系统的测试评估研究与技术的进展。

中国汽车技术研究中心有限公司能源系统室樊彬主任报告主题为电动汽车动力电池失效测评技术现状及发展动向。详细介绍了国内动力电池标准体系和标准化技术路线图，以及国际EVS-GTR工作组和ISO工作组在标准法规制定方面的工作进展，同时介绍了CSAE团体标准在标准前瞻性、时效性和广泛性等方面所作的标准化工作。另外，也明确指出了动力电池测评技术的发展趋势。

上海蓄熙新能源材料检测有限公司总经理韩广帅博士主要从电池宏观的热安全性能与电池关键材料间的构筑关系进行分析解析，构筑热失控三个温度点T1、T2、T3的电池内部材料的变化趋势及相对应的分析解析技术。

天津力神电池股份有限公司周江副总裁介绍了力神在基于高比能量动力电池开发及应用中出现的失效分析进展，总结动力电池失效机理及研究方法，并探讨优化方案。关于动力电池安全失效，报告中探讨了析锂抑制，电池出现内短路提前预警的可能性以及过充失效机理研究、热扩散防护等相关内容。

桑顿新能源科技有限公司张浩楠博士从产业化和产品的角度针对其公司生产的软包型高能量密度锂离子电池常见的失效模式（析锂、胀气、容量衰减等）进行系统的失效分析，从材料、工艺、配方等方面提出针对性改善方案。

卡尔伯克科技咨询|纳凡实验室CEO周健主要从锂电池用户和市场应用的角度对锂电池失效模式进行了深度解析，特别介绍了冷冻离子束在微观分析，如枝晶分析中的应用。

中国科学技术大学王青松教授的报告中介绍了锂离子三元电池在工作过程中的产热特性，为电池实用参数的选择提供参考，对于改善电池热管理系统具有重要意义。

北京理工大学陈浩森教授着重介绍了该团队在真实锂电池内部力/热参量测试与仿真技术方面的进展，对揭示锂离子电池内部力学失效与热失控机理具有重要意义。

北京航空航天大学王璐冰博士介绍了该团队锂电池单体及负极材料在机械滥用载荷下的安全行为研究进展。通过材料本构模型及计算力学模型的建立预测锂电池在不同工况下的力学响应以及不同加载速度下的短路边界。并针对锂电池负极材料进行细致化的建模，实现负极材料的多尺度建模，预测负极材料的应变率敏感性。讨论颗粒尺寸排布，材料占比的影响。

清华大学车辆与运载学院卢兰光副研究员介绍了清华大学安全实验室在锂离子电池析锂安全性及其检测方面的最新研究成果。对析锂引起的电池热失控特性变化机制进行分析，建立了相应的热反应动力学模型，准确预测析锂电池热失控特性的演变。

陆军防化学院孙杰教授介绍了该团队在锂电池热失控泄露毒物的检测与分析方法与防护方面的经验和工作进展。

UL（Underwriters Laboratories Inc.）吴明龙经理介绍了锂电池失效触发的方法,并透过实际的电池测试,讨论每一项测试的优缺点,同时特别针对目前在UL9540A主要建议的加热片测试,进行测试条件的比较与分析,提供最佳的测试条件,并藉由测试结果,探讨一般锂电池的热失控失效机制以及热误用安全性的有效分析方法。

广州能源检测研究院主任工程师邵丹博士报告中主要涉及锂电池安全性现状、安全性检测标准、安全性检测技术及应用介绍。

苏州玛瑞柯测试技术有限公司技术总监薛钢博士着重介绍加速量热仪在电池材料热稳定性和电池热安全性评价测试中的应用案例。

最后，天目湖先进储能技术研究院李泓院长围绕先进电池发展趋势，总结了电池发展的历史中关键的基础知识和材料体系，探讨了影响新材料及新电池技术最终开发成功需要吸取的经验和教训。举例说明实验室测量条件与工业评测标准的差异，指出标准化测试的必要性。讨论了电池正向设计的思路和方法。最后提出了先进电池未来发展的技术路径，关键材料和关键技术。

此次会议由天目湖先进储能技术研究院主办，溧阳深水科技咨询有限公司承办，中国汽车研究中心、中国科学院物理研究所、长三角物理研究中心、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、《储能科学与技术》杂志协办。

感谢天津三英精密仪器股份有限公司、深圳市新威尔电子有限公司、荷兰IVIUM艾维电化学-天津德尚科技有限公司、尼康仪器（上海）有限公司、苏州微格纳米科技有限公司、赛默飞世尔科技公司、威格气体纯化科技（苏州）股份有限公司、安捷伦科技（中国）有限公司、东丽分析技术开发（上海）有限公司、长三角物理研究中心、中科海钠科技有限责任公司、溧阳天目先导电池材料科技有限公司、北京卫蓝新能源科技有限公司等合作伙伴对此次论坛的鼎力赞助。感谢溧阳市人民政府和江苏中关村科技产业园对此次论坛的特别支持。

展位上TIES提供专业解答

TIES参会人员合影

TIES: 提供锂电池领域全产业链的测试分析、失效分析及工程放大服务

天目湖先进储能技术研究院（Tianmu Lake Institute of Advanced Energy Storage Technologies简称“TIES”）由中国科学院物理研究所与江苏中关村科技产业园联合创建，位于江苏常州溧阳。

研究院项目总投资5亿元，I期建设面积约51000平米，其中实验室面积46000平米，办公面积5000平米。致力于打造从“原始创新”、“技术培育”、“工程放大”、“产业孵化”的全链条发展模式。

研究院作为独立第三方新型研发机构，荟萃国内外高水平研发人员，满足周边、长三角地区相关电池上下游企业及研究机构高水平分析测试需求；建设储能技术开放型孵化基地，吸引有创新解决方案的研发团队以科学家工作室等多种形式在研究院开展小试中试，利用研究院的综合条件，提升国内外科研人员在储能领域的研发水平和研究质量，攻克共性难题和瓶颈技术，显著加速新型储能技术从基础研究向产业化转移的速度，促进资本与技术的有效融合。针对各类储能需求，力图发展成为布局全面，面向应用，集测试分析、失效分析、资质认证、技术开发、工程放大、智能制造、高价值信息服务、高端培训为一体的研发型企业。

测试分析服务

• 提供储能相关材料、器件的测试分析、失效分析服务

• 从原材料到电芯、模组，全产业链测试分析能力

• 高质量定性分析、高精度定量分析

失效分析服务

• 锂电池及其材料对空气敏感，在拆解、转移、分析过程中，极易受环境影响。为保证测试结果准确真实，TIES建有互联互通气氛储能材料与器件综合分析平台。

• 集成13台手套箱，样品拆解、转移、分析全过程惰性气氛；

• 平台与仪器之间，真空或惰性气氛样品转移技术；

• 电池及材料的结构、组成、形貌、输运、产气、热、力学等测试分析；

• 惰性气氛，数据与分析的高保真、原位/准原位分析。

工程放大服务

• 正极材料、负极材料、大方形铝壳电池、软包大电池中试技术开发及生产能力。

• 高能量密度、高功率密度、混合固液电解质锂离子电池研发及量产能力。

• 满足金属锂、钠离子、固态电池的研究、开发和生产条件。