近期,由中国科学院电工研究所承担的锂浆料
电池项目通过北京市科学技术委员会验收。该项目一代中试产品的研发成功,在全球范围内实现了锂浆料
电池从零到一的突破。
“低成本、长寿命、高安全、易回收,是储能电池发展的综合目标。目前已有的锂离子电池普遍‘娇小富贵’,并不适合大型储能场景。能否以储能应用需求为导向,开发‘傻大笨粗’的大容量电力储能专用电池?2010年底,我们开始探索锂电池与其它类型蓄电池的结合,研究适合大容量储能的锂浆料电池,一做就是八年。”谈及项目研发的初衷,陈永翀这样说道。
陈永翀是中国科学院电工研究所储能技术研究组组长,也是锂浆料电池项目技术团队的带头人。据悉,“锂浆料电池”这一技术名称由陈永翀技术团队在2015年发明专利CN201510164222.1中第一次正式提出,截至目前,该项目共申请专利92项,获授权35项,相关专利数量世界第一,核心技术专利于今年3月获得美国授权,在国际上形成了具有自主知识产权的技术路线。
陈永翀介绍说,与传统锂电池相比,锂浆料电池有四大特点:
一是电池制造成本更低,超厚浆料电极是普通锂离子电池涂布粘接电极厚度的10-50倍,适合提供大容量的电力储能输出;
二是可以再生修复,当电池使用一段时间性能下降后,通过再生技术修复电池内部界面,重新提升电池活力,达到10年以上日历使用寿命;
三是电池内部安全可控,当电池内部发生短路故障时,可以通过安全系统对电池内部进行可控维护,保证电池不燃烧、不爆炸;
四是解决了电池回收的难题,当电池报废后,浆料方便回收处理,可以通过补充缺失的微量元素,再生后用于新电池生产。
据估计,锂浆料电池制造成本比普通锂离子电池约低1/3,未来规模化生产后有望突破度电成本0.4元/kWh。
创新就是不断挑战并克服困难的过程。在锂浆料电池最初的原理验证阶段,陈永翀带领团队尝试多种材料配方,创新性地提出完全不同于已有电池结构的“集流内阻解耦结构”,通过开展相关试验,一举攻克技术难关,解决了超厚电极的极化问题。
陈永翀进一步提到,锂浆料电池又分为小储能应用产品和大储能应用产品,前者主要目标是替代部分铅酸电池市场,后者主要应用于容量型储能场景。锂浆料电池是容量型长时储能领域的重要技术方向,未来将广泛应用于低速
电动车、光伏储能、基站储能、家庭储能和削峰填谷的电力储能场景。
“下一步,我们的工作重点是工艺装备的研发和技术成果的产业转化,开展‘从一到十’的放大中试工作。目前,团队正在开发接近产品应用的第二代电池中试产品,计划明年实现锂浆料电池MVP产品的小批量生产,交付目标客户试用。未来,我们还将以市场应用为导向,反馈并迭代开发新型储能电池产品。”陈永翀表示。
(责任编辑:子蕊)