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电池知识

目前全固态电池主要可以用于哪些应用中?

来源:宝鄂实业    2019-05-18 19:32    点击量:

目前全固态电池主要可以用于电子器件、电动汽车、RFID、植入式医疗设备、无线传感器等,主要应用于微电池领域。在汽车动力电池领域也有,但是受制于技术发展水平,实际应用很少。

现在已经有许多start-ups以及传统工业巨头公司投入到了全固态电池行业中。以美国Seeo公司为例,该公司一直从事全固态电池的研发和生产,目前最先进的电池能量密度已经达到350Wh/kg,在今年9月,德国汽车工业巨头BOSCH已经完成了对该公司的收购。不仅如此,Sakti3、Cymbet Corporation、Prologium、包括丰田公司等等,在全固态电池的研发生产方面也倾注了很多精力,苹果公司也在全固态电池方向做了专利布局,这说明这些大公司是普遍非常看好全固态电池技术的。

总体来说,全固态电池是电池科研与工业界公认的下一步电池发展的主流方向已经没有悬念,但是具体到固态电解质的电导率、电池倍率、电池制备效率、成本控制方面,全固态电池仍然有一段路要走。

市场反馈

据电池中国网统计,1-7批推荐目录中共有1939款纯电动车入选。按照配套电池统计,磷酸铁锂共有1066款稳居第一,占比55%,三元锂电池共有631款紧随其后,占比32%,锰酸锂157款占比8%,钛酸锂和未知锂电池分别占比3%和2%。

1)乘用车方面,七批目录中纯电动乘用车共有251款。从配套电池来看,三元锂电池依然是纯电动乘用车的领军“人物”:共有201款车装配三元锂电池,31款车装配磷酸铁锂,4款车装配锰酸锂,2款车装配多元复合锂离子,3款车装配未知锂离子电池。

 

2)新能源客车方面,七批目录中纯电动客车共有1119款发布。从配套电池来看,磷酸铁锂风光依旧:共有927款车装配磷酸铁锂,130款车装配锰酸锂,4款车装配三元锂电池,9款车装配未知锂离子电池。

 

3)新能源专用车方面,七批目录中纯电动专用车共有570款,其中415款装配三元锂电池,108款装配磷酸铁锂电池,23款装配锰酸锂电池,24款装配未知锂离子电池。

物理法利用物理化学反应过程对锂离子电池进行处理。常见的物化处理方法主要是破碎浮选法和机械研磨法。

1) 破碎浮选法

破碎浮选法是利用物质表面物理化学性质的差异进行分选的一种方法,即首先对完整的废锂离子电池进行破碎、分选后,将获得的电极材料粉末进行热处理去除有机粘结剂,最后根据电极材料粉末中钴酸锂和石墨表面的亲水性差异进行浮选分离,从而回收钴锂化合物粉体。破碎浮选法工艺简单,可使钴酸锂与碳素材料得到有效分离,且锂、钴的回收率较高。但是由于各种物质全部被破碎混合,对后续铜箔、铝箔及金属壳碎片的分离回收造成了困难; 且因为破碎易使电解质LiPF6与H2O 反应产生HF 等挥发性气体造成环境污染,需要注意破碎方法。

2) 机械研磨法

机械研磨法是利用机械研磨产生的热能促使电极材料与磨料发生反应,从而使电极材料中原本黏结在集流体上的锂化合物转化为盐类的一种方法。不同类型的研磨助剂材料的回收率有所区别,较高的回收率可以做到:Co 回收率98%,Li 回收率99%。机械研磨法也是一种有效的回收废旧锂离子电池中钴和锂的方法,其工艺较简单,但对仪器要求较高,且易造成钴的损失及铝箔回收困难。

 

 

总结:通过2017年1-7批推荐目录来看,主流新能源汽车采用技术前两位由三元锂和磷酸铁锂占据,处于第三位的是锰酸锂,其次是最近开始崭露头角的钛酸锂。

具体到车型,乘用车和专用车已经体现出三元锂的优势,而在带电量较大的客车领域,磷酸铁锂还占据相当的优势。

结论

通过整篇文章的分析,我们对动力电池技术路线的结论很模糊也很明确。不过,对于电池技术的流派之争,技术的进步永无止境,不能以片刻的得失论成败。不同的技术路线都有不同的特性,适用于不同的领域,并且都在朝着未来更新的方向前进。

首先在实际市场应用方面,三元、磷酸铁锂、锰酸锂和钛酸锂占据绝对的市场份额,且各有优势、也各有劣势,但是均在各自的应用领域风生水起,占据一定的市场份额。随着材料研发成果的不断涌现,该格局也会随之发生渐变。

同时,圆柱、软包、方形的技术路线,也体现了相同的态势,目前来讲没有哪种技术路线占据绝对优势,电芯的生产厂家和应用厂家都在根据自己的技术和应用领域做出理性选择,最终的份额将由市场做出抉择。

其次在市场未来发展前景来看,燃料电池、固态电池随着技术的整体进步及相关配套的完善,也终将占据一定的市场地位,但短期内还不足以对三元、磷酸铁锂的市场地位形成影响。

所以,我们需要理性的看待各个技术路线,每项技术均具有现阶段的历史地位。同时需具备足够的前瞻性和市场敏感度,才不会在决策过程中做出违背市场规律的错误选择。

 

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