聚合物基全固态锂金属软包电池热安全性能研究

全固态锂金属电池因其zhuo越的能量密度和安全性，有望成为下一代高能高安全电池技术shou选。但由于技术难度大，全固态锂金属电池技术仍停留在电容量低、正极负载量低的微型扣式电池水平。

为深入探讨全固态锂金属电池的核心技术问题和科学挑战，并提出具有科学依据和实际应用价值的研究建议，军事科学院防化研究院张浩博士课题组突破高温鞣制全固态聚合物电解质膜技术，自主设计了700mAh全固态锂金属软包电池（PASSLMPs），并全面测试了其电化学和安全等性能。相关研究成果《聚合物基全固态锂金属软包电池的设计与性能研究》已发表于《防化研究》期刊。

本研究借助X射线断层扫描、气相色谱等表征技术，研究了PASSLMPs的机械 - 电化学耦合失效机制；采用杭州仰仪科技小型电池绝热量热仪BAC-90A测试该电池的热失控过程，明确了其热安全特性，并基于实验结果提出了全固态锂金属电池未来发展建议，为该技术的性能提升与实际应用提供了参考和指导。

小型电池绝热量热仪BAC-90A

本研究中BAC-90A的应用

本研究采用小型电池绝热量热仪BAC-90A的“加热-等待-搜寻"模式对充电状态下的PASSLMPs开展了绝热热失控测试，确定了其热失控过程的三个关键特征温度点：自产热起始温度（T₁=95.3℃）、热失控触发温度（T₂=269.8℃）、热失控最高温度（T₃=610.4℃）。

文中将本研究的电池与不同液态电池体系的特征温度进行了对比，结果发现，即便PASSLMPs采用高镍9系三元正极与金属锂负极，其热安全性仍具有显著优势。与使用三元正极和石墨负极的液态电池相比，PASSLMPs的热失控触发温度T₂较前者要高出约70℃，T₁和T₃与其差异不大；

研究还发现，经测算后PASSLMPs的最大自放热速率（rmax）为2592℃/min，较文献报道的三元正极-电解液-石墨体系（4869℃/min）降低了46.8%。

由此可见，上述特性大大拓宽了PASSLMPs安全使用的温度范围，有望实现在高温、高压、高震动等场景下的特种应用，展现出显著的开发潜力和广阔的应用前景。