限制鋰電池的能量密度的因素有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-24 15:16
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動力電池是電動汽車的核心部分，電池的續(xù)航能力在一定程度上直接決定了電動汽車的市場潛力。一直以來，鋰離子動力電池是最為廣泛應用的新能源汽車中的動力電池，其優(yōu)勢在于能量密度高、循環(huán)壽命長，技術難點在于穩(wěn)定性和安全性要求高以及制備過程工藝復雜，該核心技術一直掌握在世界少數(shù)幾個國家手里。
日前，福建省寧德時代新能源科技股份有限公司（以下簡稱“寧德時代”）研發(fā)團隊攻克了高鎳三元材料及硅碳負極材料等關鍵核心技術，率先開發(fā)出了質量能量密度達304Wh/kg的電池樣品，高于日韓美等國制定的“2020年能量密度達300Wh/kg”的目標。
打掉創(chuàng)新路上“攔路虎”，動力電池實現(xiàn)新突破
何為“能量密度”？電池的能量密度指的是平均單位體積或質量所釋放出的電能，能量密度的提升也是目前制約著鋰離子電池發(fā)展的最大瓶頸。究竟是什么限制了鋰電池的能量密度呢？其實無外乎電池結構的四部分：正極、負極、電解質以及膈膜。
據(jù)了解，鋰電池的能量下限取決于正極材料，因此提升正極材料的性能才能提高電池的能量密度。一直以來，高鎳材料被認為是鋰電池正極材料的最佳選擇，但是由于我國對高鎳材料的開發(fā)較晚，以致技術水平較為落后。
寧德時代此次開發(fā)的高鎳三元正極材料相比國外同類材料，具有壓實密度高、可逆容量高、表面及體相結構相對穩(wěn)定等特點，打破了日韓等國的技術壟斷，提升了國產(chǎn)動力電池的核心競爭力，打掉了動力電池創(chuàng)新路上的“第一只攔路虎”。
打掉創(chuàng)新路上“攔路虎”，動力電池實現(xiàn)新突破
正極材料固然重要，但負極材料也不能忽視。目前，電池大多采用石墨作為負極，但是隨著電動汽車對續(xù)航能力要求的持續(xù)升級，傳統(tǒng)的石墨負極已經(jīng)不能滿足市場需求，“硅基負極材料”被認為是傳統(tǒng)石墨的優(yōu)秀“替代者”。然而令人失望的是，目前硅基負極材料在使用過程中主要采用的是碳包覆技術，在多次循環(huán)過后包覆的碳會破碎脫落，致使電池的使用性能不佳。
近日，國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會正式批準發(fā)布國家標準《廢鉛酸蓄電池回收技術規(guī)范》。作為我國廢鉛酸蓄電池回收行業(yè)的重要準則，本標準規(guī)定了社會流通領域廢鉛酸蓄電池的收集、貯存、運輸、轉移過程的處理方法及管理措施，確定了廢鉛酸電池回收的流程和責任主體，明確嚴禁擅自傾倒電解液以及拆解、破碎、丟棄廢鉛酸蓄電池，規(guī)定生產(chǎn)者應按照《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方案》的要求，建立“銷一收一”的回收體系，應采取自主回收、聯(lián)合回收或委托回收模式，通過生產(chǎn)者自有銷售渠道或專業(yè)回收企業(yè)在消費末端建立的網(wǎng)絡回收廢電池，同時要求生產(chǎn)者對其所生產(chǎn)的所有鉛酸蓄電池產(chǎn)品進行統(tǒng)一的“信息標識”，并確保信息標識與電池產(chǎn)品具有唯一對應性。
駱駝股份積極響應國家廢舊鉛酸蓄電池的相關政策，率先推行和落實生產(chǎn)責任延伸制度，全面構建了線上線下電池銷售回收運作模式的立體網(wǎng)絡。2017年駱駝股份在全國范圍內(nèi)分區(qū)域成立了數(shù)十家省級銷售子公司地市級銷售分公司，銷售渠道覆蓋全國31個省、自治區(qū)和直轄市，在全國各地均有銷售網(wǎng)點，更加扎實地推進相關工作。2018年繼續(xù)在有條件的地市成立分公司，進一步下沉渠道，提升服務。2019年將進一步推進相關工作，擬按照國家廢鉛蓄電池回收試點方案要求，設立數(shù)百個集中轉運點及上萬個收集網(wǎng)點，全面響應國家試點工作方案。
同時，駱駝股份自2015年起持續(xù)投入深度研發(fā)，在全行業(yè)率先部署應用了鉛蓄電池產(chǎn)品二維碼追溯系統(tǒng)。通過在電池外殼上激光打印唯一二維碼，防偽辨真的同時，對產(chǎn)品的每一道工序進行分步收集，后續(xù)的各個環(huán)節(jié)尤其是回收環(huán)節(jié)都可進行掃碼并加載相應信息，跟蹤全過程，便于產(chǎn)品質量追溯。結合配套推行實施的各類信息管理系統(tǒng)形成的綜合信息系統(tǒng)平臺，具備完善的訂單管理、干線運輸、倉儲管理、配送、在途跟蹤等功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通和在線監(jiān)管，為后續(xù)對廢舊電池回收實行嚴格追溯管理、杜絕暴力拆解及隨意傾倒酸液、最終有效實施生產(chǎn)者責任延伸制度奠定了堅實基礎。
創(chuàng)造美好新生活，是新時代特色社會主義的美好愿景與追求。而“提供綠色動力，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，不斷創(chuàng)造人類美好生活”，也正是駱駝股份作為儲蓄電池領航者的責任和使命。關注“世界地球日”，踐行廢鉛蓄電池回收，與駱駝一起，共同守護美好家園。
日前，福建省寧德時代新能源科技股份有限公司（以下簡稱“寧德時代”）研發(fā)團隊攻克了高鎳三元材料及硅碳負極材料等關鍵核心技術，率先開發(fā)出了質量能量密度達304Wh/kg的電池樣品，高于日韓美等國制定的“2020年能量密度達300Wh/kg”的目標。
打掉創(chuàng)新路上“攔路虎”，動力電池實現(xiàn)新突破
何為“能量密度”？電池的能量密度指的是平均單位體積或質量所釋放出的電能，能量密度的提升也是目前制約著鋰離子電池發(fā)展的最大瓶頸。究竟是什么限制了鋰電池的能量密度呢？其實無外乎電池結構的四部分：正極、負極、電解質以及膈膜。
據(jù)了解，鋰電池的能量下限取決于正極材料，因此提升正極材料的性能才能提高電池的能量密度。一直以來，高鎳材料被認為是鋰電池正極材料的最佳選擇，但是由于我國對高鎳材料的開發(fā)較晚，以致技術水平較為落后。
寧德時代此次開發(fā)的高鎳三元正極材料相比國外同類材料，具有壓實密度高、可逆容量高、表面及體相結構相對穩(wěn)定等特點，打破了日韓等國的技術壟斷，提升了國產(chǎn)動力電池的核心競爭力，打掉了動力電池創(chuàng)新路上的“第一只攔路虎”。
打掉創(chuàng)新路上“攔路虎”，動力電池實現(xiàn)新突破
正極材料固然重要，但負極材料也不能忽視。目前，電池大多采用石墨作為負極，但是隨著電動汽車對續(xù)航能力要求的持續(xù)升級，傳統(tǒng)的石墨負極已經(jīng)不能滿足市場需求，“硅基負極材料”被認為是傳統(tǒng)石墨的優(yōu)秀“替代者”。然而令人失望的是，目前硅基負極材料在使用過程中主要采用的是碳包覆技術，在多次循環(huán)過后包覆的碳會破碎脫落，致使電池的使用性能不佳。
近日，國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會正式批準發(fā)布國家標準《廢鉛酸蓄電池回收技術規(guī)范》。作為我國廢鉛酸蓄電池回收行業(yè)的重要準則，本標準規(guī)定了社會流通領域廢鉛酸蓄電池的收集、貯存、運輸、轉移過程的處理方法及管理措施，確定了廢鉛酸電池回收的流程和責任主體，明確嚴禁擅自傾倒電解液以及拆解、破碎、丟棄廢鉛酸蓄電池，規(guī)定生產(chǎn)者應按照《生產(chǎn)者責任延伸制度推行方案》的要求，建立“銷一收一”的回收體系，應采取自主回收、聯(lián)合回收或委托回收模式，通過生產(chǎn)者自有銷售渠道或專業(yè)回收企業(yè)在消費末端建立的網(wǎng)絡回收廢電池，同時要求生產(chǎn)者對其所生產(chǎn)的所有鉛酸蓄電池產(chǎn)品進行統(tǒng)一的“信息標識”，并確保信息標識與電池產(chǎn)品具有唯一對應性。
駱駝股份積極響應國家廢舊鉛酸蓄電池的相關政策，率先推行和落實生產(chǎn)責任延伸制度，全面構建了線上線下電池銷售回收運作模式的立體網(wǎng)絡。2017年駱駝股份在全國范圍內(nèi)分區(qū)域成立了數(shù)十家省級銷售子公司地市級銷售分公司，銷售渠道覆蓋全國31個省、自治區(qū)和直轄市，在全國各地均有銷售網(wǎng)點，更加扎實地推進相關工作。2018年繼續(xù)在有條件的地市成立分公司，進一步下沉渠道，提升服務。2019年將進一步推進相關工作，擬按照國家廢鉛蓄電池回收試點方案要求，設立數(shù)百個集中轉運點及上萬個收集網(wǎng)點，全面響應國家試點工作方案。
同時，駱駝股份自2015年起持續(xù)投入深度研發(fā)，在全行業(yè)率先部署應用了鉛蓄電池產(chǎn)品二維碼追溯系統(tǒng)。通過在電池外殼上激光打印唯一二維碼，防偽辨真的同時，對產(chǎn)品的每一道工序進行分步收集，后續(xù)的各個環(huán)節(jié)尤其是回收環(huán)節(jié)都可進行掃碼并加載相應信息，跟蹤全過程，便于產(chǎn)品質量追溯。結合配套推行實施的各類信息管理系統(tǒng)形成的綜合信息系統(tǒng)平臺，具備完善的訂單管理、干線運輸、倉儲管理、配送、在途跟蹤等功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通和在線監(jiān)管，為后續(xù)對廢舊電池回收實行嚴格追溯管理、杜絕暴力拆解及隨意傾倒酸液、最終有效實施生產(chǎn)者責任延伸制度奠定了堅實基礎。
創(chuàng)造美好新生活，是新時代特色社會主義的美好愿景與追求。而“提供綠色動力，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，不斷創(chuàng)造人類美好生活”，也正是駱駝股份作為儲蓄電池領航者的責任和使命。關注“世界地球日”，踐行廢鉛蓄電池回收，與駱駝一起，共同守護美好家園。
