電池百科
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近年來(lái),隨著新能源的大力推廣以及電動(dòng)車電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,一些高性能電池“鋰電池”逐漸走進(jìn)尋常百姓家。作為電動(dòng)車的動(dòng)力源,鋰電池憑借其輕便、耐用、循環(huán)次數(shù)高的優(yōu)點(diǎn),深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。鋰電池與鉛酸電池畢竟有所差別,使用方法也有所不同,如何正確使用鋰電池牽動(dòng)著廣大消費(fèi)者的心。
從事新能源材料研究20多年,看著日漸增多的新能源汽車,周震欣喜之余,仍存憂慮,“鋰電池的基礎(chǔ)材料研究,我們與世界一流水平還有差距,尤其高端電池隔膜材料仍然依賴進(jìn)口”。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,隨著世界爭(zhēng)相用清潔能源替代化石燃料,提取鋰和鈷等電池成分帶來(lái)的環(huán)境影響本身可能成為一個(gè)主要問(wèn)題。 這是一個(gè)完全現(xiàn)代化的謎語(yǔ):是什么將智能手機(jī)中的電池與漂浮在內(nèi)陸河流上的死牲畜聯(lián)系起來(lái)?答案是鋰——一種反應(yīng)性堿金屬,為我們的手機(jī),平板電腦,筆記本電腦和電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。
隨著我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)銷量的攀升,上下游整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也得到快速發(fā)展。榮晟昌新材料科技有限公司的調(diào)查結(jié)果顯示,普遍電動(dòng)汽車約有30-40%的制造成本來(lái)源于“電池”。作為電動(dòng)汽車最貴和最主要的部件,其中的正極材料成本,占電池總成本40%以上。也就是說(shuō),正極材料會(huì)成為左右電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要元素之一。
如今,鋰電池越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在手機(jī)、筆記本電腦、充電寶上。然而,鋰電池一旦短路,可能會(huì)引起火災(zāi)或爆炸。很多人認(rèn)為,電器起火最好用干粉滅火器。
作為新能源的生物質(zhì),當(dāng)然不是要我們走砍柴燒火的老路,而是著眼于對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行精煉,將其轉(zhuǎn)化為性能更高的液體或者氣體燃料。在這一過(guò)程中,我們還可以獲取其它原本需要從化石燃料中提煉的重要化工原料,可謂一舉兩得。
近些年來(lái),由鋰電池引發(fā)的爆炸事故頻頻發(fā)生。生活在現(xiàn)代,但凡目力所及,總能看到些藏著電池的物件:低頭刷著的手機(jī)、不停敲擊的筆記本電腦、路邊停泊的汽車……都由鋰離子電池暗中供能。而對(duì)鋰離子電池安全隱患問(wèn)題的討論,一直以來(lái)不絕于耳,畢竟這些電池生來(lái)就是“爆”脾氣。
當(dāng)鋰電池正極部位的負(fù)極部位容量不足時(shí),充電時(shí)所產(chǎn)生的鋰原子無(wú)法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中,會(huì)析在負(fù)極的表面,形成結(jié)晶。
不過(guò)除了就“電池門”問(wèn)題道歉之外,蘋果還對(duì)鋰電池做了一次科普。一直以來(lái)人們雖然使用鋰電池,但對(duì)鋰電池卻有著或多或少的誤解。蘋果此次對(duì)鋰電池的科普,恐怕是有史以來(lái)最為詳細(xì)且權(quán)威的。
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
近幾十年雖然各國(guó)都在大力推廣電動(dòng)車,但其占比依然很低,尚不足1%,核心就在于過(guò)往的電動(dòng)車都違反了能量密度提升這個(gè)能源變革的主線邏輯。哪怕是最新一代的鋰電池車,其能量密度極值也只有汽油的1/40,行業(yè)自然遲遲無(wú)法出現(xiàn)10倍速的改進(jìn)。
在不久之前,相關(guān)管理部門對(duì)電動(dòng)自行車新國(guó)標(biāo)做出技術(shù)決議(實(shí)際上就是補(bǔ)充規(guī)定):車體內(nèi)的空余空間不得大于1500立方厘米,由此把可以在外觀結(jié)構(gòu)上加以施展的設(shè)計(jì)空間給全部堵死,造成整車企業(yè)要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上增加諸如電池盒容量之類的空間都沒(méi)有了,逼迫整車企業(yè)為了提高電動(dòng)自行車的行駛里程不得不采用鋰電池!
據(jù)了解,該項(xiàng)目利用現(xiàn)有泰達(dá)一線進(jìn)行技術(shù)改造,擬改造現(xiàn)有5大工藝廠房及生產(chǎn)線,增加年產(chǎn)12萬(wàn)輛新能源汽車能力,其中PHEV車型11萬(wàn)輛,EV車型1萬(wàn)輛,預(yù)計(jì)2018年底至2019年初對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行選型與采購(gòu)。
2019年3月30日下午,由路華控股(中國(guó))有限公司主辦的路華之夜(華東)鋰電研討會(huì)在無(wú)錫市東亭海景壹號(hào)大酒店盛大召開(kāi)。江蘇省自行車電動(dòng)車協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)陸金龍、國(guó)家自行車電動(dòng)自行車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心副主任鄭培東、路華集團(tuán)創(chuàng)始人兼深圳電池行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)陳步霄等人出席了本次會(huì)議。同時(shí)參加本次大會(huì)的還有來(lái)自全國(guó)各地的骨干企業(yè)高管、品牌經(jīng)銷商及意向客戶,以及《電動(dòng)車觀察員》等行業(yè)媒體。
據(jù)外媒報(bào)道,芬蘭能源供應(yīng)商Fortum正進(jìn)軍鋰離子電池回收市場(chǎng),該公司使用芬蘭Crisolteq公司研發(fā)的工藝,聲稱可以回收每塊電池中80%以上的材料,而目前市場(chǎng)上的電池回收率約為50%。
本平臺(tái)結(jié)合央視《經(jīng)濟(jì)信息聯(lián)播》內(nèi)容對(duì)鋰電池發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了細(xì)致分析,并預(yù)測(cè)鋰電池政策即將出臺(tái)。12月28日,國(guó)家標(biāo)委會(huì)即發(fā)布了鋰電池新國(guó)標(biāo)! 新國(guó)標(biāo)對(duì)企業(yè)條件、設(shè)備要求、鋰離子電池產(chǎn)品質(zhì)量管理、廢棄鋰離子電池回收處理、環(huán)保等方面都提出了明確規(guī)定。
墨烯也是納米技術(shù),而且是納米材料之王。記得上個(gè)世紀(jì)末納米技術(shù)剛剛熱門的時(shí)候,只要和納米掛到一起的東西,都會(huì)被國(guó)人關(guān)注炒作,甚至一些阿婆大媽都以為“納米“是可以吃的,對(duì)補(bǔ)身體有很大營(yíng)養(yǎng)幫助,所以一些不良米鋪紛紛打出“納米”來(lái)營(yíng)銷,賺夠了眼神和鈔票。
工信部發(fā)布了鋰電池行業(yè)新國(guó)標(biāo),即《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件(2018年本)》和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法(2018年本)》,為目前無(wú)序的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行了洗牌,也加速了大批沒(méi)有實(shí)力和技術(shù)的組裝廠倒閉的進(jìn)程。
除了贛鋒鋰業(yè)之外,包括上汽集團(tuán)、比亞迪、寧德時(shí)代、萬(wàn)向集團(tuán)、中航鋰電、清陶能源、輝能科技等企業(yè)也在積極開(kāi)展對(duì)固態(tài)鋰電池的研究。在國(guó)外,日本、韓國(guó)、歐盟、美國(guó)等國(guó)家和一批國(guó)際車企在固態(tài)電池領(lǐng)域的研究更早,并組成聯(lián)盟進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),制定了固態(tài)電池的量產(chǎn)應(yīng)用時(shí)間表。
鋰電池登場(chǎng)20多年來(lái),不僅得到便攜式終端的采用,還在向電動(dòng)汽車、家用蓄電池等眾多領(lǐng)域拓展。今后,隨著應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,掌握鋰電池知識(shí)估計(jì)將會(huì)成為技術(shù)人員的必備條件。本連載將通過(guò)刊載鋰電池之父——西美緒在《日經(jīng)電子》上發(fā)表的文章,為您介紹鋰電池開(kāi)發(fā)史和發(fā)展歷程。