中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月24日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦，200余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十一屆中國國際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州洲際酒店召開。此次大會(huì)主題是“堅(jiān)守儲(chǔ)能安全底線，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”。來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的718家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，1952位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中88家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品。
在5月26日下午的“新型儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用”專場(chǎng)，中南大學(xué)/河南創(chuàng)力新能源科技股份有限公司聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任、教授唐有根分享了主題報(bào)告《鐵鎳電池新技術(shù)與特種儲(chǔ)能應(yīng)用》。經(jīng)演講人本人授權(quán)同意，小編整理了演講速記，并將速記內(nèi)容分享如下：
唐有根：大家好！今天我的報(bào)告題目是《鐵鎳電池新技術(shù)與特種儲(chǔ)能應(yīng)用》。
本次大會(huì)的主題是“堅(jiān)守安全底線”，上午講到儲(chǔ)能的安全，我們看到儲(chǔ)能的安全很大程度上講怎么去管理、怎么去補(bǔ)救，是事后。那么，我們?cè)趺磸碾姵氐谋菊靼踩霭l(fā)，就是建立一個(gè)安全的體系，這是非常重要的。所以下午我給大家匯報(bào)鐵鎳電池，作為一種水系的新型電池。
我從幾方面來給大家匯報(bào)。
鋰電現(xiàn)在是占有主導(dǎo)地位，但是鉛酸電池還是有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)，不過它也存在了很多的問題（圖示），這些問題影響了鉛酸電池的發(fā)展或者說應(yīng)用。
剛才說到鋰離子電池，它也存在它的一些問題，比如說一致性的問題，安全性的問題，回收再利用的問題。上午講到電池大規(guī)模退役以后如何回收，鐵鋰電池的回收也是非常棘手的。還有鋰離子電池中的電解液，我們說未來固態(tài)電池是一個(gè)方向，但是目前液態(tài)電池電解液怎么處理也是非常棘手的。
說到水系，就是堿性電池發(fā)展幾十年了，從鎳鉻、鎳氫到鐵鎳電池體系，它也還存在著技術(shù)如何適應(yīng)市場(chǎng)需要的問題，也需要從工藝的角度來改善。
政策和市場(chǎng)的期待，大家都是比較確定的，我們?nèi)绾伟l(fā)展好的電池體系，能夠滿足環(huán)保、可持續(xù)，以及安全、性價(jià)比，這是我們面臨的新的問題。
下面，我介紹一下鐵鎳電池。鐵鎳電池不是一個(gè)新東西，一百多年以前就有了，1903年愛迪生發(fā)明鐵鎳電池，當(dāng)時(shí)是從鉛酸電池的替代角度來考慮的，也就是說，它已經(jīng)有悠久的使用歷史。
鐵鎳電池是一種堿性蓄電池，負(fù)極活性物質(zhì)鐵粉，正極活性物質(zhì)為氫氧化鎳，它有比較高的容量。說到鐵鎳電池的特點(diǎn)：第一，電池機(jī)械強(qiáng)度高，抗物理濫用。第二，電池循環(huán)壽命長。第三，可長時(shí)間放電態(tài)擱置，經(jīng)久耐用。大家看這張圖片，80多年的電池?cái)R置，又可以使用，就是說可以迅速恢復(fù)。第四，耐過充過放等電化學(xué)濫用。第五，環(huán)保。它沒有污染的成分，對(duì)環(huán)境無影響。
同樣，鐵鎳電池也存在問題：第一，充電時(shí)或充電態(tài)擱置時(shí)負(fù)極析氫。第二，負(fù)極中間產(chǎn)物溶解度小，易鈍化。傳統(tǒng)的鐵鎳電池里，它的工藝比較繁瑣，特別是電池制造過程中的粉塵污染比較大。針對(duì)這些問題，如何改善？要從技術(shù)上、工藝上做一些改進(jìn)，就是做創(chuàng)新的工作。
第一，正極改進(jìn)方法。這是從工藝的角度，就是鋼網(wǎng)包覆技術(shù)。剛才說了鐵鎳電池容易掉粉，這樣它的容量保持率比較差，通過這樣的包覆技術(shù)可以使它的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，能夠保持它較強(qiáng)的循環(huán)壽命，這是有專利技術(shù)的。二是鈷包覆方式。通過這個(gè)工藝技術(shù)的改進(jìn)，可以提高鎳克容量，減少電極的膨脹。
（圖示）這是袋式鐵鎳正極和新型鐵鎳正極的對(duì)比圖。新型鐵鎳正極與袋式鐵鎳整機(jī)相比，極片更薄、結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、充放電倍率大大提高。另外，可以根據(jù)使用要求做成大尺寸、大容量極片，可以減少系統(tǒng)的體積。
第二，負(fù)極改進(jìn)方法。包括結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，以及材料的改進(jìn)，負(fù)極里通過納米化的鐵粉包覆碳技術(shù)，可以使電極的穩(wěn)定性大幅提高。同時(shí)，配方也進(jìn)行改進(jìn)以后，效率能夠從88%提高到95%，也就是說整個(gè)電池的效率可以到90%以上。通過配方的改進(jìn)，也可以減小鐵電極的鈍化和析氫現(xiàn)象。
我們采用了三維極板技術(shù)，從正極和負(fù)極都可以改進(jìn)，這個(gè)技術(shù)起到一個(gè)鑲嵌包覆的作用，解決了粉塵污染問題，增加了活性物質(zhì)的包覆強(qiáng)度，具有安全環(huán)保、超高容量、壽命長、價(jià)格低的特點(diǎn)，容量可以提高到70Wh/kg，壽命可以達(dá)到20年。
（圖示）這是三維帶，對(duì)活性物質(zhì)有包嵌的作用，效果非常明顯。
第三，群組裝配改進(jìn)方法。用類似彈簧板，使電池固定，改善它的循環(huán)系統(tǒng)，也有一些相應(yīng)的專利技術(shù)。同時(shí)，還有外側(cè)防膨脹的改進(jìn)技術(shù)，防止電池鼓脹。
第四，自動(dòng)補(bǔ)水改進(jìn)方法。在之前鐵鎳電池很難自動(dòng)補(bǔ)水，相對(duì)要維護(hù)，這是我們的技術(shù)，就是自動(dòng)補(bǔ)水，相當(dāng)于是免維護(hù)的功能，可以使電池性能穩(wěn)定，延長它的使命壽命，這也是我們一個(gè)獨(dú)特的技術(shù)。
第五，鐵鎳電池重塑技術(shù)。通過以上的一系列技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)鐵鎳電池有一個(gè)重塑的作用，通過一系列的改進(jìn)，鐵鎳電池的性能有了大的提升，解決了鐵鎳電池快速充放電問題、補(bǔ)液問題、比功率、比能量問題等等，就構(gòu)成了新型的鐵鎳電池。
那么，鐵鎳電池在儲(chǔ)能上有哪些應(yīng)用？第一，儲(chǔ)能領(lǐng)域，特別是大規(guī)模儲(chǔ)能和特種儲(chǔ)能。第二，電動(dòng)叉車等專用車、農(nóng)用車、工程車等領(lǐng)域。第三，短途客貨輪船等水域領(lǐng)域。還有鐵路、旅游觀光等等領(lǐng)域，都有所應(yīng)用。
從把鐵鎳電池用到叉車上來看，安全不起火、可快充、耐高低溫、環(huán)保，工作效率同等工況比傳統(tǒng)鉛酸電池提升效率20%，同時(shí)使用成本比較低。
鐵鎳電池具備這樣的優(yōu)勢(shì)：環(huán)保，安全可濫用，也具備一定的充電速度。溫度范圍寬，特別是智能化的維護(hù)，高可靠性。
（圖示）這是我們的幾個(gè)產(chǎn)品，像美國有些公司也在開發(fā)這樣的產(chǎn)品應(yīng)用。另外，鐵鎳電池在家庭儲(chǔ)能方面也有它比較好的市場(chǎng)。
鐵鎳電池特種儲(chǔ)能涵蓋這樣一些相對(duì)比較特定的場(chǎng)景，像海島、軍用的設(shè)施、敏感的地方。大家看到在高安全領(lǐng)域，我們的電池從500Ah到1500Ah，可以有大的應(yīng)用。未來在儲(chǔ)備用電、通信基站、電網(wǎng)、發(fā)電廠、調(diào)頻調(diào)壓、削峰填谷等都有非常大的應(yīng)用場(chǎng)景。
總結(jié)：與現(xiàn)有電池體系相比，鐵鎳電池是集環(huán)保、安全、長壽命、資源可再生、高性價(jià)比為一體的堿性蓄電池。第二，針對(duì)鐵鎳電池現(xiàn)存的問題提出了多種創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行改善，不斷推進(jìn)電池性能優(yōu)化。第三，鐵鎳電池在大規(guī)模儲(chǔ)能電站，要求高安全性儲(chǔ)能和動(dòng)力應(yīng)用的領(lǐng)域，鐵鎳電池有非常大的潛力和價(jià)值。第四，鐵鎳電池性能的大大提升，使得全面替換鉛酸電池成為可能。
以上是我的介紹，謝謝大家！
