鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年11月30日
新型儲能鋰離子電池或將問世
在近期舉辦的“2016我國儲能技術與應用大會”上,我國科學院電工所儲能技術研究組組長陳永翀發表了“基于可回收理念的新型儲能鋰離子電池研究”主題演講,分享了其團隊有關新型儲能電池的研究成果。這種新型結構的儲能鋰離子電池,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,具有傳統鋰離子電池所不具備的很多優點,從技術創新的角度來說,電池回收或將迎來曙光。
無論是圓柱鋰離子電池還是方型鋰離子電池,從內部結構來看,所有的鋰離子電池都是粘結電極,而粘結電極給動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,回收過程中出現的酸、堿處理也是個問題。
其次,這樣的粘結結構還導致鋰離子電池的動態循環壽命縮短。假如將鋰離子電池用作靜態儲能,電池的循環壽命會很長,但是在運動狀態中使用,使用環境會使電池壽命受到影響。此外,隨著不同季節溫度的變化,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,電池循環壽命會急劇下降。
“所以動力鋰離子電池的壽命和狹義的靜態儲能電池的壽命不相同,在實驗室靜態下測試很好,但在動態實際情況下使用壽命不見得會很好,這個要差別開來。”陳永翀說。
此外,動力鋰離子電池和儲能電池要串聯、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,導致了大型鋰離子電池高昂的制造成本。
針對傳統鋰離子電池回收的上述問題,陳永翀帶領的科研團隊正在研發一種新型儲能鋰離子電池,他們從鋰離子電池的內部結構入手,把鋰離子電池內部粘結改為加熱狀態,則上述問題迎刃而解。
這種新型儲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,電池動態壽命更長;漿料電極片是傳統電極片厚度的5—10倍,絕對精度容易控制,電池的制造成本降低。
據介紹,該新型儲能鋰離子電池的庫存效率很高,跟現有鋰離子電池相同可高達99%以上,它的能量效率比目前現有鋰離子電池稍低,但大于90%,此外,該電池的循環性也非常好。“低速電動汽車和小型儲能領域是該新型電池未來的一個應用市場。”陳永翀表示。
陳永翀團隊把電池內部粘結改為加熱狀態,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%。他們不單單依靠規模化制造來降低成本,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壽命。這種新型儲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。
據悉,該新型儲能電池研發項目開始于2010年,“小試”成功,從2016年四月一日開始“中試”,目前已經授權19項發明專利,并在進一步研發當中。










