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行業(yè)新聞

陳永翀:電池儲(chǔ)能技術(shù)問(wèn)題與發(fā)展建議

來(lái)源:中國(guó)能源網(wǎng) | 作者:中國(guó)能源網(wǎng) | 2019年3月19日() | 打印內(nèi)容 打印內(nèi)容

實(shí)際情況是,報(bào)廢電池的“價(jià)值”與“環(huán)!敝g存在較為嚴(yán)重的沖突和矛盾,現(xiàn)有儲(chǔ)能鋰電池的材料體系選擇和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得完全符合環(huán)保要求的有價(jià)值的回收處理工作非常困難?稍偕茉吹陌l(fā)展需要可再生儲(chǔ)能的支撐,如果儲(chǔ)能電池材料資源不能得到很好的循環(huán)利用,比如目前電池的鋰元素只有70%多得以回收利用。目前若要達(dá)到90%以上的回收率,技術(shù)上完全可以做到,但是成本上根本接受不了。現(xiàn)在只是把有利可圖的元素提煉出來(lái),其它不好處理的再進(jìn)行報(bào)廢填埋。未來(lái)若要爭(zhēng)取90%以上的材料回收,必須開發(fā)易回收的新型的儲(chǔ)能電池結(jié)構(gòu)技術(shù)和回收技術(shù)。

我們現(xiàn)有的示范和商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)當(dāng)然是基于現(xiàn)有相對(duì)成熟的技術(shù)產(chǎn)品,比如磷酸鐵鋰電池,現(xiàn)在已逐步應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的儲(chǔ)能電站建設(shè)。但基于上述發(fā)展目標(biāo)的差距,未來(lái)我們還需要發(fā)展新的儲(chǔ)能電池技術(shù),需要徹底脫離小型電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路,開發(fā)顛覆性的大型儲(chǔ)能電池技術(shù),例如,適用于容量型儲(chǔ)能的漿料電池技術(shù),適用于功率型儲(chǔ)能的高壓電池技術(shù),以及其它技術(shù)方向。百花齊放,百家爭(zhēng)鳴。下面我簡(jiǎn)單地介紹一下我們的工作。

鋰漿料電池,電池的全部或部分電極是由漿料態(tài)的儲(chǔ)鋰活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電解液構(gòu)成。鋰漿料電池(Lithium Slurry Battery)的技術(shù)名稱是由我們團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)明專利中第一次正式提出,但最初的研發(fā)工作在8年以前就開始了。與傳統(tǒng)鋰離子電池的固定粘結(jié)電極不同,鋰漿料電池具有超厚漿料電極和可維護(hù)再生的兩大顯著的技術(shù)特征。

超厚漿料電極:漿料態(tài)的電極厚度可以達(dá)到毫米級(jí)的超級(jí)厚度,是普通鋰離子電池涂布粘接電極厚度的10倍以上,絕對(duì)精度控制更容易,電池制造成本降低,單個(gè)電極片容量大幅提升,更適合提供大容量的儲(chǔ)能電力輸出;非粘結(jié)狀態(tài)電極不存在松動(dòng)脫落問(wèn)題,動(dòng)態(tài)使用壽命長(zhǎng)。

可維護(hù)再生:當(dāng)電池使用一段時(shí)間性能下降后,通過(guò)換液再生技術(shù)修復(fù)電池內(nèi)部界面,重新提升電池活力,延長(zhǎng)日歷使用壽命;電池報(bào)廢后,非粘結(jié)態(tài)電極易于回收處理,實(shí)現(xiàn)90%以上材料的低成本循環(huán)再生利用。

目前鋰漿料電池已經(jīng)在光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)和低速電動(dòng)車?yán)镩_展示范應(yīng)用。這是第三方的安全測(cè)試,這是專利,我們已經(jīng)申請(qǐng)90多項(xiàng)發(fā)明專利,在國(guó)際上有獨(dú)立自主的技術(shù)卡法路線。這是我們的中試基地,一共1400平米,已經(jīng)開發(fā)了第一代中試產(chǎn)品,目前正在開發(fā)第二代,預(yù)計(jì)下半年可以開始放大生產(chǎn)線的建設(shè)。

儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景多元。因此沒(méi)有任何一種技術(shù)能把所有的儲(chǔ)能問(wèn)題解決。鋰漿料電池是典型的容量型電池,不適合在高倍率下運(yùn)用,所以高功率儲(chǔ)能場(chǎng)景需要其他一些新的技術(shù)開發(fā)好應(yīng)用,比如高電壓電池。

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