中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：中國(guó)汽車技術(shù)研究中心預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12-17萬(wàn)噸的規(guī)模，電池回收問題引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。為加強(qiáng)新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，推進(jìn)資源綜合利用，12月1日，國(guó)家工信部網(wǎng)站公布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》（征求意見稿），向社會(huì)公開征求意見，這意味著動(dòng)力電池的回收工作將有法規(guī)可依。
然而，動(dòng)力電池的回收還面臨諸多問題，有沒有一種方法，讓電池的成本降下來(lái)，讓回收更方便、污染更少？答案是有。在近日舉辦的“2016中國(guó)國(guó)際能源峰會(huì)”上，中科院電工研究所陳永翀教授發(fā)表了“基于可回收理念的新型儲(chǔ)能鋰電池研究”主題演講，分享了其團(tuán)隊(duì)關(guān)于新型儲(chǔ)能電池的研究成果。這種新型結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能鋰電池，不但讓鋰電池真正做到可回收，還降低了電池的制造成本和使用成本，具有傳統(tǒng)鋰電池所不具備的很多優(yōu)點(diǎn)，從技術(shù)創(chuàng)新的角度來(lái)說，電池的回收或?qū)⒂瓉?lái)曙光。
鋰電池回收難在哪兒
無(wú)論是圓柱鋰電池還是方型鋰電池，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，所有的鋰電池都是粘接電極，而粘接電極給動(dòng)力鋰電池的回收帶來(lái)很大困擾。電池拆解回收時(shí)，只能把粘接的電極全部打碎，里面碎的鋁箔、銅箔材料以及Co、Li元素等需要重新用冶金方式回收。陳永翀表示，這樣回收不但成本高，污染也大，回收過程中產(chǎn)生的酸、堿溶液的處理也是個(gè)問題。
其次，這樣的粘接結(jié)構(gòu)還導(dǎo)致鋰電池的動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命縮短。如果將鋰電池用作靜態(tài)儲(chǔ)能，電池的循環(huán)壽命會(huì)很長(zhǎng)，但是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中使用的話，使用環(huán)境會(huì)使電池壽命受到影響。此外，隨著不同季節(jié)溫度的變化，電池內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)膨脹、收縮等現(xiàn)象，久之活性顆粒接觸內(nèi)阻升高，電池極片松動(dòng)脫落，電池循環(huán)壽命會(huì)急劇下降。
“所以動(dòng)力電池的壽命和狹義的靜態(tài)儲(chǔ)能電池的壽命（不一樣），在實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)下測(cè)試很好，但在動(dòng)態(tài)實(shí)際情況下使用壽命不見得會(huì)很好，這個(gè)要區(qū)別開來(lái)”，陳永翀說。
此外，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池需要串聯(lián)、并聯(lián)，要求電池具有較好的一致性。電池涂布厚度很薄，比如100微米，設(shè)備要求精度控制在±2.0微米，而一套普通的擠壓式涂布機(jī)約300萬(wàn)一套，設(shè)備投資合0.3-0.5元/Wh，這就導(dǎo)致了大型鋰電池高昂的制造成本。
新型儲(chǔ)能鋰電池有望解決電池回收難題
針對(duì)傳統(tǒng)鋰電池回收的這些問題，陳永翀帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)一種新型儲(chǔ)能鋰電池，他們從鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，把鋰電池內(nèi)部電極的粘接狀態(tài)改為漿料狀態(tài)，上面幾個(gè)問題則迎刃而解：
這種新型儲(chǔ)能鋰電池的漿料回收、再生容易，純度也很高，將缺少的元素補(bǔ)上之后，還可再用；漿料耐沖擊，不存在松動(dòng)脫落問題，電池動(dòng)態(tài)壽命更長(zhǎng)；漿料電極片是傳統(tǒng)粘接電極片厚度的5-10倍，絕對(duì)精度容易控制，電池的制造成本降低。
該新型儲(chǔ)能鋰電池的庫(kù)倫效率很高，跟現(xiàn)有鋰電池一樣可高達(dá)99%以上，它的能量效率比目前現(xiàn)有鋰電池稍低，但大于90%，此外，該電池的循環(huán)性也非常好。陳永翀表示，低速電動(dòng)車和小型儲(chǔ)能領(lǐng)域是該新型電池未來(lái)的一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)。“我們不要求一個(gè)產(chǎn)品十全十美，可以應(yīng)用在任何場(chǎng)合，這做不到，找到它的應(yīng)用場(chǎng)合去做就行，百花齊放”，陳永翀說。
盡管鉛酸電池能量密度低，壽命短，還是有大量的商業(yè)電動(dòng)車和儲(chǔ)能基站采用，這主要是因?yàn)殇囯姵爻杀咎?。降低電池成本的途徑無(wú)外乎三個(gè)方面：降低材料成本、降低制造成本和降低使用成本。通常情況下，人們通過提升能量密度從而在某種程度上降低材料成本（隨著能量密度的增加，安全性能則會(huì)降低），通過擴(kuò)大規(guī)模來(lái)降低制造成本，通過提高靜態(tài)壽命來(lái)降低使用成本。
陳永翀團(tuán)隊(duì)把電池內(nèi)部粘接電極改為漿料狀態(tài)，讓鋰電池真正做到了可回收和可再生，且回收殘值大于20%。他們不單單依靠規(guī)模化制造來(lái)降低成本，工藝結(jié)構(gòu)也降低了制造成本和回收成本；漿料具有耐沖擊的特性，從而也提高了電池的動(dòng)態(tài)壽命。這種新型儲(chǔ)能鋰電池的研究，是一種新思路，為電池回收難題帶來(lái)了解決的曙光。
據(jù)悉，該新型儲(chǔ)能電池研發(fā)項(xiàng)目開始于2010年，小試成功，從2016年4月1日開始中試，目前已經(jīng)授權(quán)19項(xiàng)發(fā)明專利，并在進(jìn)一步研發(fā)當(dāng)中。（文章最初來(lái)源：電池中國(guó)網(wǎng)，2016年12月6日，原文有同音錯(cuò)字，本版本內(nèi)容根據(jù)陳永翀教授講話稿整理并經(jīng)過本人校核）
