当前位置: 电池联盟网 > 闻说 > 市场 >

镍在电池中发挥的作用竟然这么重要!

时间:2017-07-03 17:22来源: 中国有色金属报 作者:综合报道
点击:

  汽车工业中的电池回收
 
  锂电池行业正在对研发和新生产设施进行大规模投资,这与电动汽车(EV)的开发直接相关,由此导致了电池主要化学成分的变化。混合动力电动汽车(HEV)一般采用NiMH电池,而插电式混合动力电动汽车(PHEV)和纯电动汽车(BEV)采用锂离子电池,因为这类电池具有较高的能量密度及其他优良的性质。
 
  一旦PHEV和EV进入大众市场,将对电池回收行业产生巨大的影响。电池回收公司正在投资建设更大规模的回收设施,以便对从这些车辆中回收的锂离子电池进行处理,从而为满足未来需求做准备。当电池性能下降到车辆的容许使用水平以下时,电池可能仍然适合在电力储存领域二次使用。最终,电池性能不足时,需要对其进行处置。对电池进行回收一方面是为了保护环境,另一方面是因为其中含有宝贵的可回收材料。电池回收的经济诱因是电池阴极所采用锂金属氧化物的价值:钴、镍、锰及其组合,还可能含有磷和铁。铜、铝和钢也是单元电池结构的成分。电池属性随阴极材料而变,而且采用了多种不同的化学成分。
 
  锂离子电池中重要的阴极材料是镍锰钴(NMC)和镍钴铝(NCA),其中镍化学物质的含量为33%~80%。NMC在多种装置和电动汽车中使用。NCA在特斯拉汽车的18650块松下单元电池中使用,在其他电动汽车中还与锂锰氧化物(LMO)混合使用。其他主要的阴极材料为LiCoO2、LiMn2O4和LiMPO4。
 
  但所回收单元电池材料的价值因阴极组成和回收工艺而异。如今的大多数锂离子电池都采用以氧化钴为主的阴极,而元素钴的回收推动了工艺经济研究。采用目前的方法回收含钴量较低的电池(例如为车辆开发的很多种电池)吸引力不大,但正在开发全新回收工艺来回收阴极活性材料(包括其中所含的锂),这些材料可以在电池中重复使用,而且价值比其组成元素高得多,但必须保证回收材料的质量。
 
  在技术进步的同时,电池行业的监管环境也在不断变化和收紧。欧盟电池指令目前处于审查阶段,其中规定电池必须进行回收。中国颁布的法规规定汽车电池的回收责任由汽车生产商承担。目前,美国没有关于电池回收的统一法规,而现行法规都是由州一级制定的。预计世界各国将制定更多相关法规。
 
  由于收集系统面临的难题,估计目前只有10%左右的旧锂离子电池进入收集系统并最终被回收,而这些电池大多来自各种便携式电子产品。
 
  目前收集并回收的其他电池主要是NiMH电池,包括来自HEV的电池,其中含有23%镍、4%钴、7%稀土金属、36%钢、18%塑料、9%电解质、2%其他金属和1%聚四氟乙烯(PTFE)。丰田普锐斯是全球销量遥遥领先的HEV,丰田也致力于采用NiMH电池,因为它被视为一种成熟而可靠的电池技术。考虑到过去五年内HEV的年销量为150万~180万辆而电池使用寿命为10年,需要回收的NiMH汽车电池数量仍在不断增长。
 
  全球PHEV销量达到25万辆,其中,中国独占鳌头(份额为29%),这是因为颁布了强有力的激励政策。激励政策也使中国成为电动汽车的领先市场。2016年,全球电动汽车销量约为50万辆,其中中国占全球55%的市场份额。业界预计未来五年的销量将继续攀升,这意味着电池回收公司将在未来几十年内处理越来越多的锂离子电池。
 
  镍和钢在电池中的协同效益
 
  镍在如今市场上的很多电池系统中发挥着重要作用,为我们的生活提供便利,而且让我们不再为寻找电源插座而烦恼。
 
  但无论电池的化学成分如何,镍在电池生产中还发挥着一种鲜为人知但十分重要的作用——与钢结合在圆柱形电池壳和保护盖中使用。这种镀镍钢结构保证了电池电能在需要时能高效地转移到装置中。
 
  圆柱形电池壳强有力地保证了电池的完整性。钢的强度可以适应充电(放电)期间的体积膨胀和收缩,而圆柱形镀镍钢电池壳在一次性和可充电电池系统中应用广泛。
 
  在钢带的顶面和底面电镀几微米的镍可以形成较低的接触电阻。塔塔钢铁电镀公司通过最先进的镀镍生产线完善了该项技术。电镀后对线圈进行热处理。这种处理减小了接触电阻,增强了后续高速制壳工序的附着力。除电气特性外,镍还能对电池内部的腐蚀性碱液进行良好的腐蚀防护,从而抑制了让结构在寿命内承受巨大压力的析气现象。
 
  生产电池壳时,厂家采用高速精密冲压机通过多个拉伸工艺改变钢带的形态。然后,制成的电池壳被运送至全球各地的电池生产商。
 
  除深度拉伸和电池性能中的优良特性外,镍还在电池装配中发挥了重要作用,因为它表现出优良的焊接特性。
 
  “虽然人们对电池习以为常,但无论怎么强调镍和镀镍钢在各类电池系统性能和可靠性中发挥的作用也不为过。”塔塔钢铁电镀公司商业创新主任Marcel Onink博士说道,“如今,用于碱性电池的数量最大。但未来随着电动汽车的强劲增长,预计这个成功的组合仍将继续发光发热。无论电池的最终化学成分是什么,其包装都极有可能采用镀镍钢这个经过验证的概念。”
 
  (本文由国际镍协会提供资料整理而成)
 
  国际镍协会
 
  国际镍协会的使命是推广和支持镍的适当应用。国际镍协会促进各国市场发展,支持其中新兴和现有的镍应用,包括不锈钢,而且全力推动科普、风险管理并提升社会经济效益,以此作为公共政策和监管的基础。在中国,国际镍协会着重推动含镍材料市场发展,推动镍在中国的公共政策和监管并共享其技术专长,从而推动镍的可持续使用。
(责任编辑:admin)
免责声明:本文仅代表作者个人观点,与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源:XXX(非中国电池联盟)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。
QQ:503204601
邮箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜欢
专题
相关新闻
  • 打击动力电池回收“黑市”刻不容缓

    随着废旧电池回收行业进程的加快,如何有效回收利用废旧磷酸铁锂电池成为业内不断探讨的话题。
    2021-06-09 09:29
  • 更好破解动力电池回收难题

    据预计,2025年我国退役动力电池将接近80万吨。大规模动力电池逐步退役,如何更好回收利用,同时加大监管力度,避免造成新的资源浪费和环境污染,引发广泛关注。
    2021-06-08 09:12
  • 政策不补贴,旧动力电池回收就没人“管”吗?

    难!是回收动力电池产业的最大问题,其实参考历史,古人都能开拓出丝绸之路,到了现代之后难道就不能开拓出电池回收的丝绸之路吗?事实上,不同于古代丝绸之路带来的巨大利益,如今的电池回收只是吃力不讨好。
    2021-05-31 10:06
  • 宜春开展锂离子电池制造行业安全专项整治

    近日,记者从江西省应急管理厅获悉,江西省宜春市为进一步加强全市锂离子电池制造行业企业安全管理工作,全面加强风险辨识分级管控,严格隐患排查治理,防范安全生产事故发生,今年2月至4月,宜春市应急管理局联合宜春市工信局开展了一次锂离子电池制造行业安
    2021-05-21 22:10
  • 共建共享服务体系 欲解动力电池回收利用之困

    日前,新能源汽车动力蓄电池共建共享回收服务体系在北京启动,中国汽车技术研究中心有限公司全资子公司中汽数据有限公司与数十家产业链上下游企业参与其中。
    2021-05-19 10:47
  • 市场追踪 | 电池回收技术概述

    到2035年,全球动力和储能电池的退役规模将是目前退役规模的40倍。
    2021-05-06 22:15
  • 电池回收加速布局,哪家会在国内先拔头筹?

    动力电池回收利用问题早已受到重视,部分车企也已经投入到未来的重要规划当中。
    2021-04-30 09:59
  • 退役电池回收体系亟须完善

    作为新能源汽车产业的重要一环,退役电池回收暗藏风险。到2020年我国动力电池累计退役量约20万吨,其中大量流入小作坊等非正规渠道,带来安全和环境隐患。
    2021-04-15 21:16
本月热点
欢迎投稿
联系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话:010-53100736
在线投稿
企业微信号
微信公众号