广东省动力电池安全重点实验室
2023年度开放课题申请指南
广东省动力电池安全重点实验室（以下简称“实验室”）由广东省科学技术厅主管，依托于广州能源检测研究院，针对国家及广东省的重大战略需求，致力于解决新能源电动车（电动汽车和电动自行车）动力电池安全相关的前沿科学与技术问题，并形成具有自主知识产权的核心技术。现根据实验室发展目标和整体规划，发布2023年度开放基金申请指南。
2023年度计划设立开放课题8项，每项经费7万元，课题执行期间为2023年10月至2025年02月。
一、拟资助研究方向
方向1.动力电池关键材料热演变规律及安全性提升技术研究
课题1.1：动力电池热失效规律及安全性提升技术研究
研究内容：针对一款锂离子动力电池体系，研究在热失控过程中电池及其正负极材料体系演变规律，揭示热失控机理，提出相关调控改善的策略方案，并最终提升相应电池体系的安全性能。本方向预计支持1个项目。
考核指标：确定能有效反映热失控过程中电池及其正负极材料演变规律的性能参数≥3项；针对研究内容中提出的要求，提出一套电池安全性能提升的方案；发表SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目结题报告1份。
课题1.2：动力电池用防过充电解液添加剂的研究及应用研究
研究内容：针对动力电池过充易触发热失控的问题，研发自主知识产权的防过充电解液添加剂，提高动力电池的防过充安全性能，为动力电池质量提升提供技术支撑。本方向预计支持1个项目。
考核指标：设计开发2类新型高效的有机防过充化合物，应用于磷酸铁锂动力电池。提供电池的防过充能力测试报告，过充电安全性要求：当电池SOC≥130%、电压达到最高电压的1.2倍，无破裂、起火或爆炸等现象；发表相关SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目研究结题报告1份。
课题1.3：动力电池用高导热阻燃复合相变材料研究及应用研究
研究内容：针对空气冷却模组存在的散热效率低、温差大及液冷系统结构复杂带来的高压环境泄漏、短路等问题，开发出系列高导热阻燃复合相变材料（CPCM）满足工程应用及模组安全需求，并建立相应的制备方法。通过模拟电池热失控，采用定量和定性相结合的分析方法，分析电池模组中的热量分布和温度分布规律，评估高导热阻燃型CPCM对电池热失控及热蔓延的抑制作用，降低动力电池模组的热安全风险。本方向预计支持1个项目。
考核指标：设计开发2类CPCM材料，应用于动力电池。CPCM阻燃水平达到V0等级，锥形量热测试中的总热释放量≤200 MJ/m2，热导率≥1.0W/(m∙K)，基于阻燃CPCM的电池模组实现热管理效果最高温度≤55℃和温差≤5℃；发表相关SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目研究结题报告1份。
方向2. 动力电池系统热管理技术与预警技术研究
课题2.1：动力电池超薄相变传热器件设计及应用研究
研究内容：研制面向动力电池热管理的超薄相变传热均热板，开展超薄均热板结构设计、关键制造工艺开发和传热性能提升研究；开发基于超薄均热板的动力电池模组热管理系统，开展动力电池模组热管理系统结构设计及传热性能研究；优化动力电池模组热管理系统结构，降低动力电池模组温度并改善温度均匀性。本方向预计支持1个项目。
考核指标：研制的超薄均热板厚度≤0.4mm，等效热导率≥7000W/(m∙K)；采用超薄均热板散热，20Ah方形三元聚合物动力电池单体在1C放电工况下最高温度≤31°C，最大温差≤2°C、在3C放电工况下最高温度≤41°C，最大温差≤4°C；采用动力电池模组热管理系统散热，电池模组（4块20Ah方形三元聚合物锂离子电池串联）在1C放电工况下最高温度≤36°C，最大温差≤3°C；电池模组（5块50Ah方形磷酸铁锂电池串联）在2C放电工况下最高温度≤43°C，最大温差≤4°C；发表SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目结题报告1份。
课题2.2：基于热管相变传热的动力电池高效热管理技术研究
研究内容：以提升动力电池热管理系统效能为目标，开发基于高性能热管相变传热的锂离子动力电池热管理技术。开展适用于动力电池的高性能压扁型热管样品结构设计、关键制造工艺开发、机械性能演变及传热性能规律研究。本方向预计支持1个项目。
考核指标：完成高性能压扁型热管样品设计与制造，实现最大传热功率提升5~10W；探索高性能压扁型热管机械及传热性能演变规律，覆盖规律演变性能参数≥2项；发表SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目结题报告1份。
课题2.3： 动力电池热失控“电-热-力”耦合机制及预警技术研究
研究内容：以多种类型动力电池体系为研究对象，基于动力电池热失控过程深度研究，提出动力电池的“电-热-力”多场参数耦合演变机制。采用数据分析和仿真模型融合的方法，建立电池模组热扩散多物理场耦合模型。并在此基础上提出基于新型组合参数的动力电池热失控预警方法。本方向预计支持1个项目。
考核指标：研究对象覆盖动力电池种类≥3类；建立电池模组热扩散多物理场耦合模型，其中温度仿真精度≥90%，应力仿真精度≥85%；提出基于新型组合参数的热失控预警方法，相比于传统温度、电压预警方案，实现提前报警≥30s；发表SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目结题报告1份。
方向3.动力电池寿命测评及快速检测设备研究
课题3.1：动力电池退化机制及寿命测评研究
研究内容：针对一款动力电池，研究其电池系统、电池单体和内部材料特征性能参数退化规律。采用数据分析和模型驱动相融合的方式，实现“材料-单体-系统”退化特征定量关联研究，探索动力电池的物理特性之间的联系和规律，建立电池性能退化机制。并在此基础上建立退役动力电池寿命快速检测方法。本方向预计支持1个项目。
考核指标：针对研究内容中提出的要求，建立动力电池性能退化机制1项；形成退役电池寿命快速检测方法1项，寿命估算精度≤5%；发表SCI论文≥2篇，或SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目结题报告1份。
课题3.2：动力电池快速检测设备的研制
研究内容：研制基于电动自行车用动力电池的快速检测设备，开发出可视化、智能化检测新方法，满足T/GDBIA 01-2023《电动自行车用蓄电池快速检测工作规范》中的相关要求，适用于多场景、多种类电动自行车用动力电池健康状态的快速检测的便携式设备。设备包含可调接口，可以满足和市场主流电动自行车电池接头相连接（如，品字头、卡农头、莲花头等），可设置预警阈值并能进行预警显示。本方向预计支持1个项目。
考核指标：完成便携式电动自行车用电池快速检测仪样机1套，设备精度应不低于满量程的0.5%，提供设备检定/校准报告1份；发表SCI论文≥1篇及申报发明专利≥1项；提交项目结题报告1份。
二、资助对象
开放课题申请人员应具有一定的相关研究经历和研究基础。同一申请人同期只能申报一项开放基金课题。
有下列情况之一者，申报不予受理：
1）课题申请人或参与人被列入科研诚信异常名单（或黑名单）或因个人原因受到行政处罚等；
2）课题主要内容已被申报，或已获得国家、省、市等项目支持；
3）申报的研究内容与实验室研究方向不一致；
4）申请书填写不规范，材料不完整，或于申报截止后提交。
三、申请与遴选程序
1. 申请人请按要求填写《广东省动力电池安全重点实验室开放课题申请书（2023年度）》，经所在单位同意并加盖公章后，于2023年10月31日前与相关证明材料一并提交至邮箱：waihinx@163.com，联系人：梁慧轩，联系电话：020-62874845。逾期不予受理。
2. 实验室学术委员会对申请项目进行评审，根据择优资助的原则，确定资助项目和资助额度。
3. 批准立项后，项目负责人需签署并提交开放基金课题计划任务书。逾期不报，则作为自动放弃处理。
四、课题实施与管理
1. 开放基金课题按照《广东省科学技术厅关于省重点实验室建设与运行的管理办法》和《广东省动力电池安全重点实验室开放基金课题管理办法》进行实施和管理。
2. 经费管理。实验室开放课题经费首次拨付50%，完成项目指标后2024年12月前拨付余下的50%。项目经费试行“包干制”，参照《广东省科学技术厅关于省重点实验室建设与运行的管理办法》的经费使用要求执行，实行专款专用，可用于支付开展课题研究所需的实验材料费、测试费、差旅会议费、出版/文献/信息传播/知识产权事务费等相关费用。课题结束后，实验室原则上将收回结余经费。
凡有以下情况，实验室有权追回所有资金：申请者不执行课题管理的有关规定，不认真开展研究工作，未取得任何研究成果的；拒不提交验收材料，或验收不合格的。
3. 研究成果包括专著、论文、专利、标准、研究报告等形式。所有通过开放基金取得的研究成果归广东省动力电池安全重点实验室与研究人员所在单位共有。原则上论文、专利等知识产权的第一归属单位为广东省动力电池安全重点实验室，成果发表时本实验室（中文：广东省动力电池安全重点实验室，英文：Guangdong Key Laboratory of Battery Safety）应为第一署名单位。
4. 开放基金课题结题一个月内，课题负责人需向实验室提交课题研究结题报告与所取得的成果文件等。
五、联系方式
联系地址：广东省广州市番禺区石楼镇珠江路1-2号综合楼广东省动力电池安全重点实验室
联系人：梁慧轩
邮编：511447
电话：020-62874845
邮箱：waihinx@163.com
附件：广东省动力电池安全重点实验室开放基金课题申请书
广东省动力电池安全重点实验室
2023年10月9日