8月28日,长兴县画溪新能源小镇,浙江超威创元实业有限公司自动化生产车间内,工业机器人在生产电动汽车用动力型锂离子电池。2017年,长兴新能源产业规上企业完成产值305.5亿元,其中新能源汽车及关键零部件产业规上产值首次突破百亿元大关。
“中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万-17万吨的规模。”尤其近几年,随着电动车高速发展,逐年递增的退役电池将成为一种态势。梯次利用,高效回收迫在眉睫。
“从2017年开始,明显感觉到行业在升温,”作为一家2016年成立的第三方动力电池回收公司的负责人,北京赛德美资源再利用研究院有限公司董事总经理赵小勇明显感觉到行业越来越热。
政策先行、技术护航,动力电池的回收处理正式纳入监管体系。中国新能源汽车产销三连冠举世瞩目,但少有人注意到,新能源汽车核心的动力电池用量,也一同水涨船高。而在首批进入市场的汽车动力电池即将进入报废期之际,如何妥善处置这些退役动力电池,迫切需要解决方案。
我们习惯于让我们的日常设备由锂离子电池供电, 但是有很多团队正在从事钠离子电池,锂金属电池和铝离子电池设计等方面的工作,这可能有助于解决锂离子电池的一些缺点。
在过去的几年里,随着新能源汽车产销的快速增长,我国的动力电池产业有了长足的发展。新能源汽车的核心部件当属汽车动力电池,也就是新能源汽车的能量来源,直接决定了汽车的续航里程。
电动汽车有混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和纯电动汽车(EV)之分,它们对所用电池组的性能要求有所不同,不同类型电动汽车用锂离子电池组的基本要求。
电动汽车的发展经历了由各种混合动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式电动汽车到纯蓄电池电动车的过程,而目前真正商业化的电动汽车主要是混合动力电动汽车,纯电动汽车是近两年人们关注的热点和今后主要的发展方向。
在以三元材料为正极的锂离子电池研发任务中,还有一个很重要的任务是研究与其配套的电解液。最近有关三元材料电解液研究方面的文章也很多,主要还是以LiPF。为主盐,碳酸酯作为主溶剂,通过增加添加剂改进电池的性能。添加剂的作用主要是改善正极表面状态,降低活性材料与电解液的反应,一般可以通过在相对低一些的电压下通过添加剂的分解,形成一层致密的膜,对活性材料起到保护作用。
为大幅度提高动力电池的能量密度,先进发达国家和我国近年来都纷纷出台了动力电池的近期、中期及远期发展目标。日本在《NEDO F一代汽车用蓄电池技术开发路线图2008》中明确提出了未来动力电池的发展规划。
电极反应发生在电极/电解质界面,改变三元材料电化学性能的一个有效方法是对材料进行表面涂层。涂层可以改进材料的可逆比容量,循环性能和倍率性能,以及热性能。
通过在三元材料晶格中掺杂一些金属离子和非金属离子不仅可以提高电子电导率和离子电导率,提高电池的输出功率密度,而且可以同时提高三元材料结构的稳定性(尤其是热稳定性)。
为了使电池具有高比能量,往往会采用高镍三元,Hwang等研究高镍正极材料时认为,虽然NCA高放电容量(约200mA·h·g-1)是电动汽车应用项目中有前途的正极材料,然而,这些材料在循环过程中表现出快速的容量衰减和阻抗上升,以及热稳定性差等问题。
锂电池的生产工艺可以分为前道极片制造、中道电芯封装、后道电池活化三个阶段,电池活化阶段的目的是让电池中的活物质和电解液经过充分活化以达到电化学性能稳定。