关于液态锂电池的一些常识你知道多少?
来源:宝鄂实业
2019-08-02 17:37
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液态锂电正好相反,越厚越好生产,低于4mm厚度的电池很难生产,即使生产出来了,容量明显不如聚合物锂电,成本也没优势。因而,电池越薄,聚合物生产成本越低、液态生产成本越高。
但较厚的规格上,液态锂电供应链成熟,工艺成熟,生产效率高,成品率高,有很强的制造成本优势。从市场来看,5mm、6mm厚度系列的液态锂电池虽然比3mm、4mm厚度系列电池容量高很多,但售价要低很多。聚合物从理论上来讲,在5mm、6mm厚度规格上的材料成本与液态接近,但5mm、6mm系列电池的工艺成本要比液态高出很多,因而,要在此规格上与液态真正形成竞争,还有不少距离。
一般的电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。所开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物,电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,负极则通常采用锂金属或锂碳层间化合物。一般锂离子技术使用液体或胶体电解液,因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分,这就增加了重量和成本,另外也限制了尺寸的灵活性。
新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(最薄0.8毫米)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池,为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性,以最大化地优化其产品性能。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比一般锂离子电池提高了50%,其容量、循环寿命(超过500 次)与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高 电池是由一位名叫 Alessandro Volta 的意大利教授发明的,在意大利 10,000 里拉的纸币上印有他的头像。而且 Alessandro Volta 教授还有特别值得提的一点,那就是他证明了一位教授可以将自己的研究转化为有益的社会实践。
这也极大地启发了我所从事的电池研究。首先,我意识到,我需要我的团队一起齐心协力,另外还有一点,要从设计伊始就要综合考虑到给制造商提供一定的生产便捷性。
但我们也在研发过程中受到了质疑,因为对于兆瓦级别的大型发电厂来讲,小小的一枚电池似乎怎么看都不太能满足他们的储能需求,就更不要提改变世界了。的确也有电池行业内的人说我们是疯了,但我想说的是,不要只着眼于固有的行业和已有的发明,一定要有创新。
所以我就把目光投向了电解铝行业,他们通常都配有很大的设备,一天 24 小时不间断工作,而规模效应会带来成本的降低,他们获取 1 千克铝的成本不足 1 美元。受此启发,我们将电解铝的步骤逆向操作,发明了液态金属电池,就可以实现大规模且廉价的电力存储。这就是我们以不同的视角去看待问题所带来的好处。