近日，中科院電工研究所研究員陳永翀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，具有傳統鋰電池所不具備的很多優點，電池的回收或將迎來曙光。

　　

新型儲能電池即將面世 回收難題或迎來曙光
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　　中國汽車技術研究中心預測，到2020年，我國汽車動力電池累計報廢量將達到12-17萬噸的規模，電池回收問題引起人們越來越多的關注。為加強新能源汽車動力蓄電池回收利用管理，規范行業發展，推進資源綜合利用，12月1日，國家工信部網站公布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(征求意見稿)，向社會公開征求意見，這意味著動力電池的回收工作將有法規可依。
　　
　　然而，動力電池的回收還面臨諸多問題，有沒有一種方法，讓電池的成本降下來，讓回收更方便、污染更少？答案是有。在近日舉辦的“2016中國儲能技術與應用大會”上，中科院電工研究所研究員陳永翀發表了“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，具有傳統鋰電池所不具備的很多優點，從技術創新的角度來說，電池的回收或將迎來曙光。
　　
　　鋰電池回收難在哪兒
　　
　　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接電極，而粘接電極給動力鋰電池的回收帶來很大困擾。Co元素和Li元素回收要拆解，由于雜質太多，只能把粘接的電極全部打碎，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，污染也大，回收過程中產生的酸、堿的處理也是個問題。
　　
　　其次，這樣的粘接結構還導致鋰電池的動態循環壽命縮短。如果將鋰電池用作靜態儲能，電池的循環壽命會很長，但是在運動狀態中使用的話，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。
　　
　　“所以動力電池的壽命和狹義的靜態儲能電池的壽命(不一樣)，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，這個要區別開來”，陳永翀說。
　　
　　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，設備投資合0.3-0.5Wh/元，這就導致了大型鋰電池高昂的制造成本。
　　
　　新型儲能鋰電池有望解決電池回收難題
　　
　　針對傳統鋰電池回收的這些問題，陳永翀帶領的科研團隊正在研發一種新型儲能鋰電池，他們從鋰電池的內部結構入手，把鋰電池內部粘接改為加熱狀態，上面幾個問題則迎刃而解：
　　
　　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。
　　
　　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，該電池的循環性也非常好。陳永翀表示，低速電動車和小型儲能領域是該新型電池未來的一個應用市場。“我們不要求一個產品十全十美，可以應用在任何場合，這做不到，找到它的應用場合去做就行，百花齊放”，陳永翀說。
　　
　　盡管鉛酸電池能量密度低，壽命短，還是有大量的商業電動車和儲能基站采用，這主要是因為鋰電池成本太高。降低電池成本的途徑無外乎三個方面：降低材料成本、降低制造成本和降低使用成本。通常情況下，人們通過提升能量密度從而在某種程度上降低材料成本(隨著能量密度的增加，安全性能則會降低)，通過擴大規模來降低制造成本，通過提高靜態壽命來降低使用成本。
　　
　　陳永翀團隊把電池內部粘接改為加熱狀態，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4月1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。
　　
　　

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