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电池知识

充电电池市场激增有什么影响?

来源:宝鄂实业    2019-10-16 13:06    点击量:
近年来,市场对大型电池的需求不断增加。这是由于预计未来纯电动汽车的普及,以及2011年3月11日东日本大地震中备受关注的固定电源存储系统中使用的大型充电电池。
以往的研究和开发主要集中在便携式终端的充电电池上。然而,由于每种产品所需的电池容量和性能远远超出了便携式使用范围,用于汽车和固定用途的大型电池逐渐成为主要的研究对象。
除了便携式终端所需的高容量电池外,用于汽车和固定应用的大型电池对长寿命和高安全性也有很高的要求(图1)。例如,便携式终端锂离子充电电池的使用寿命可以在大约2年的购买周期内保持性能。大型电池必须保证使用10年或20年。
汽车用途和定置市场今后将迅速扩大,因此电池开发也开始发生巨变。不仅是高容量化,从安全性和寿命的角度出发,全固体电池开始受到关注。此外,由于资源问题,钠离子电池的开发加速。
充电电池市场激增的负面影响是,可能存在资源短缺。特别是稀有金属锂,业内一致认为“总有一天锂会出现短缺”(一位电池相关人士)。
此外,越来越多的研究人员开始开发不含钴(co)、镍(ni)等高价材料的充电电池,这些材料目前被用作锂离子充电电池的正极材料。作为电池性能中最重要的大容量指标,被誉为“后锂离子充电电池”的全固态电池和锂空气电池都发表了自己的成果,非常受欢迎,甚至出现在观众的驻足和聆听中。从公布的内容可以看出,为了切实可行,在2020-2030年左右实现500wh/kg以上的能源密度,电池开发商正在推进基础研究开发。
目前,材料发展的目标是确保安全,到2020年达到300wh/kg的能量密度。2030年,新一代锂硫电池、锂空气电池等容量超过500Wh/kg的电池将投入使用。
然而,要同时实现500wh/kg能量密度的新一代电池并非易事。因此,能量密度约为200-300wh/kg的改进型锂离子充电电池的研制也在进行中。
改进后的锂离子充电电池旨在用更大容量的材料代替正负极。在阴极材料方面,使用有机化合物的有机可充电电池的出版量将每次都会增加。这种电池可以使用低成本的有机化合物,但其循环特性一直是个话题。不过,本次电池研讨会上的一份报告宣布,超过3万次的充放电仍可以作为充电电池使用。