鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:537次 | 2021年11月30日
新型儲(chǔ)能鋰離子電池或?qū)柺?/h1>
在近期舉辦的“2016我國儲(chǔ)能技術(shù)與應(yīng)用大會(huì)”上,我國科學(xué)院電工所儲(chǔ)能技術(shù)研究組組長(zhǎng)陳永翀發(fā)表了“基于可回收理念的新型儲(chǔ)能鋰離子電池研究”主題演講,分享了其團(tuán)隊(duì)有關(guān)新型儲(chǔ)能電池的研究成果。這種新型結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能鋰離子電池,不但讓鋰離子電池真正做到可回收,還降低了電池的制造成本和使用成本,具有傳統(tǒng)鋰離子電池所不具備的很多優(yōu)點(diǎn),從技術(shù)創(chuàng)新的角度來說,電池回收或?qū)⒂瓉硎锕狻?/p>
無論是圓柱鋰離子電池還是方型鋰離子電池,從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看,所有的鋰離子電池都是粘結(jié)電極,而粘結(jié)電極給動(dòng)力鋰離子電池的回收帶來很大困擾。鈷元素和鋰元素回收要拆解,由于雜質(zhì)太多,只能把粘結(jié)的電極全部打碎,里面碎的鋁箔、銅等材料重新用冶金方式回收。陳永翀表示,這樣回收不但成本高、污染大,回收過程中出現(xiàn)的酸、堿處理也是個(gè)問題。
其次,這樣的粘結(jié)結(jié)構(gòu)還導(dǎo)致鋰離子電池的動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命縮短。假如將鋰離子電池用作靜態(tài)儲(chǔ)能,電池的循環(huán)壽命會(huì)很長(zhǎng),但是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中使用,使用環(huán)境會(huì)使電池壽命受到影響。此外,隨著不同季節(jié)溫度的變化,電池內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)膨脹、收縮等現(xiàn)象,久之活性顆粒接觸內(nèi)阻升高,電池極片松動(dòng)脫落,電池循環(huán)壽命會(huì)急劇下降。
“所以動(dòng)力鋰離子電池的壽命和狹義的靜態(tài)儲(chǔ)能電池的壽命不相同,在實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)下測(cè)試很好,但在動(dòng)態(tài)實(shí)際情況下使用壽命不見得會(huì)很好,這個(gè)要差別開來?!标愑懒堈f。
此外,動(dòng)力鋰離子電池和儲(chǔ)能電池要串聯(lián)、并聯(lián),要求電池具有較好的一致性。電池涂布厚度很薄,比如100微米,設(shè)備廠商要求精度要控制在±0.5微米,而一套普通的擠壓式涂布機(jī)約300萬一套,導(dǎo)致了大型鋰離子電池高昂的制造成本。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
針對(duì)傳統(tǒng)鋰離子電池回收的上述問題,陳永翀帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)一種新型儲(chǔ)能鋰離子電池,他們從鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手,把鋰離子電池內(nèi)部粘結(jié)改為加熱狀態(tài),則上述問題迎刃而解。
這種新型儲(chǔ)能鋰離子電池的漿料回收、再生容易,純度也很高,將缺少的元素補(bǔ)上之后,還可再用;漿料耐沖擊,不存在松動(dòng)脫落問題,電池動(dòng)態(tài)壽命更長(zhǎng);漿料電極片是傳統(tǒng)電極片厚度的5—10倍,絕對(duì)精度容易控制,電池的制造成本降低。
據(jù)介紹,該新型儲(chǔ)能鋰離子電池的庫存效率很高,跟現(xiàn)有鋰離子電池相同可高達(dá)99%以上,它的能量效率比目前現(xiàn)有鋰離子電池稍低,但大于90%,此外,該電池的循環(huán)性也非常好。“低速電動(dòng)汽車和小型儲(chǔ)能領(lǐng)域是該新型電池未來的一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)?!标愑懒埍硎?。
陳永翀團(tuán)隊(duì)把電池內(nèi)部粘結(jié)改為加熱狀態(tài),讓鋰離子電池真正做到了可回收和可再生,且回收殘值大于20%。他們不單單依靠規(guī)?;圃靵斫档统杀?,工藝結(jié)構(gòu)也降低了回收成本;漿料具有耐沖擊的特性,從而也提高了電池的動(dòng)態(tài)壽命。這種新型儲(chǔ)能鋰離子電池的研究,是一種新思路,為電池回收難題帶來了解決的曙光。
據(jù)悉,該新型儲(chǔ)能電池研發(fā)項(xiàng)目開始于2010年,“小試”成功,從2016年四月一日開始“中試”,目前已經(jīng)授權(quán)19項(xiàng)發(fā)明專利,并在進(jìn)一步研發(fā)當(dāng)中。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備