新型儲能鋰電池研發(fā)進展順利或將問世

時間:2017-01-04

來源:網絡轉載

導語:這種新型結構的儲能鋰電池,不但讓鋰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)鋰電池所不具備的很多優(yōu)點,從技術創(chuàng)新的角度來說,電池回收或將迎來曙光。

在近期舉辦的“2016中國儲能技術與應用大會”上,中國科學院電工所儲能技術研究組組長陳永翀發(fā)表了“基于可回收理念的新型儲能鋰電池研究”主題演講,分享了其團隊關于新型儲能電池的研究成果。這種新型結構的儲能鋰電池,不但讓鋰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)鋰電池所不具備的很多優(yōu)點,從技術創(chuàng)新的角度來說,電池回收或將迎來曙光。

無論是圓柱鋰電池還是方型鋰電池,從內部結構來看,所有的鋰電池都是粘結電極,而粘結電極給動力鋰電池的回收帶來很大困擾。鈷元素和鋰元素回收要拆解,由于雜質太多,只能把粘結的電極全部打碎,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,回收過程中產生的酸、堿處理也是個問題。

其次,這樣的粘結結構還導致鋰電池的動態(tài)循環(huán)壽命縮短。如果將鋰電池用作靜態(tài)儲能,電池的循環(huán)壽命會很長,但是在運動狀態(tài)中使用,使用環(huán)境會使電池壽命受到影響。此外,隨著不同季節(jié)溫度的變化,電池內部也會出現膨脹、收縮等現象,久之活性顆粒接觸內阻升高,電池極片松動脫落,電池循環(huán)壽命會急劇下降。

“所以動力電池的壽命和狹義的靜態(tài)儲能電池的壽命不一樣,在實驗室靜態(tài)下測試很好,但在動態(tài)實際情況下使用壽命不見得會很好,這個要區(qū)別開來?!标愑懒堈f。

此外,動力電池和儲能電池需要串聯、并聯,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約300萬一套,導致了大型鋰電池高昂的制造成本。

針對傳統(tǒng)鋰電池回收的上述問題,陳永翀帶領的科研團隊正在研發(fā)一種新型儲能鋰電池,他們從鋰電池的內部結構入手,把鋰電池內部粘結改為加熱狀態(tài),則上述問題迎刃而解。

這種新型儲能鋰電池的漿料回收、再生容易,純度也很高,將缺少的元素補上之后,還可再用;漿料耐沖擊,不存在松動脫落問題,電池動態(tài)壽命更長;漿料電極片是傳統(tǒng)電極片厚度的5—10倍,絕對精度容易控制,電池的制造成本降低。

據介紹,該新型儲能鋰電池的庫存效率很高,跟現有鋰電池一樣可高達99%以上,它的能量效率比目前現有鋰電池稍低,但大于90%,此外,該電池的循環(huán)性也非常好?!暗退匐妱榆嚭托⌒蛢δ茴I域是該新型電池未來的一個應用市場?!标愑懒埍硎尽?/P>

陳永翀團隊把電池內部粘結改為加熱狀態(tài),讓鋰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?,工藝結構也降低了回收成本;漿料具有耐沖擊的特性,從而也提高了電池的動態(tài)壽命。這種新型儲能鋰電池的研究,是一種新思路,為電池回收難題帶來了解決的曙光。

據悉,該新型儲能電池研發(fā)項目開始于2010年,“小試”成功,從2016年4月1日開始“中試”,目前已經授權19項發(fā)明專利,并在進一步研發(fā)當中。

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