我國研發(fā)的新型鋰離子電池璃搜，可經(jīng)受“冰火兩重天”考驗，引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注腺劣。
如何提高鋰離子電池的溫度適應(yīng)性能绿贞，一直是行業(yè)研究的熱點和難點。近日橘原，在第25屆中國國際高新技術(shù)成果交易會上籍铁，一款由中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(以下簡稱“深圳先進(jìn)院”)最新研發(fā)的新型鋰離子電池趾断，可經(jīng)受“冰火兩重天”考驗，引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注芋酌。
深圳先進(jìn)院副研究員張帆向《中國能源報》記者介紹增显，團(tuán)隊歷時10年研發(fā)，現(xiàn)已量產(chǎn)出我國首款寬溫域菜臣、低成本伊丘、長壽命的電芯產(chǎn)品——新型鋁基鋰離子電池，其最低工作溫度可達(dá)零下70攝氏度 萄天，最高工作溫度可達(dá)零上80攝氏度异瞭。
據(jù)了解卦须，受材料限制，傳統(tǒng)鋰離子電池的充電工作溫度在0攝氏度至45攝氏度摊壳、放電工作溫度在零下20攝氏度至零上60攝氏度酬楚。在低溫環(huán)境中，傳統(tǒng)鋰離子電池會出現(xiàn)容量衰減粒颂、循環(huán)壽命縮短谜珠、充電困難等問題。而我國幅員遼闊仑萧，氣溫隨地域和季節(jié)變化較大浸船，傳統(tǒng)鋰離子電池使用范圍容易受到限制。
“與市場上低溫承受下限在零下20攝氏度左右的電池相比寝蹈，新型電池工作溫度范圍更廣登淘、低溫性能更好、成本更低封字。”張帆表示黔州，“新型鋁基鋰離子電池既抗凍又耐熱，產(chǎn)品高低溫性能流妻、循環(huán)壽命、安全性能等各項指標(biāo)均已通過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測笆制，并于今年5月實現(xiàn)量產(chǎn)绅这。”
新型鋰離子電池究竟“新”在何處?據(jù)張帆介紹在辆，主要是在負(fù)極材料和電解液方面做文章。傳統(tǒng)鋰電池負(fù)極通常采用石墨類材料匆篓，具有循環(huán)穩(wěn)定性好猬肖、低成本優(yōu)勢，但同時存在比容量低猾妖、擴(kuò)散速度較慢的缺點√淠裕基于此轨畏，深圳先進(jìn)院研發(fā)出一種新型鋁基復(fù)合負(fù)極材料，通過與商用鋰電池正極材料匹配令袒，針對不同應(yīng)用場景研發(fā)相應(yīng)電解液體系，成功開發(fā)出新型鋁基-磷酸鐵鋰電芯捷嘁、鋁基-錳酸鋰電芯、鋁基-鈷酸鋰電芯和鋁基-三元電芯等超寬溫域電池產(chǎn)品壁万。
張帆指出鳍彪，新型鋁基鋰離子電池還具有低溫充電荔鸵、長續(xù)航、快充等優(yōu)勢踩验。在低溫充電性能上鸥诽，新型鋁基電池產(chǎn)品實現(xiàn)了零下30攝氏度低溫正常充電;在續(xù)航性能上，得益于鋁基負(fù)極材料高理論容量箕憾，電池能量密度較傳統(tǒng)鋰離子電池提升13%-25%拳昌，能做到長續(xù)航。此外钠龙，由于鋁基復(fù)合負(fù)極優(yōu)異的導(dǎo)電性能炬藤，產(chǎn)品還能實現(xiàn)20分鐘充滿電，為半小時充電需求提供了解決方案沈矿。
在價格方面，與目前主流的鋰離子電池相比咬腋，新型鋁基鋰離子電池價格高5%-10%羹膳。但對比目前市場上其他低溫電池產(chǎn)品，基于材料選擇根竿，新型鋁基鋰離子電池成本則可以降低10%-30%缰寻。
“安全方面东镶，傳統(tǒng)鋰離子電池在過充或低溫條件下容易產(chǎn)生鋰枝晶，可能刺穿隔膜橱墨，帶來電池短路等隱患梢纫。而新型鋁基負(fù)極在過充或低溫條件下能有效緩解鋰枝晶的產(chǎn)生，提高安全性捕砖。”張帆說。
不過泡快，雖然新型鋁基鋰離子電池理論優(yōu)勢明顯砚皆，但其應(yīng)用還有待市場驗證。
“新型鋁基鋰離子電池容量還有進(jìn)一步提升空間嗓钦。電池容量提升會導(dǎo)致鋁出現(xiàn)膨脹粉化問題，穩(wěn)定性會有所下降溯饵。”有業(yè)內(nèi)人士指出侵俗，如何平衡容量和循環(huán)壽命的關(guān)系，是下一代新型鋁基鋰離子電池研發(fā)攻關(guān)的重點工作丰刊。
針對適用場景，張帆表示啄巧，新型鋁基鋰離子電池可以應(yīng)用于光伏儲能寻歧、家庭儲能、通訊基站儲能秩仆、軌道交通猾封、航天航空、極地科考等領(lǐng)域弟晚，尤其在高寒地區(qū)等細(xì)分市場獨具優(yōu)勢忘衍。
張帆指出，新型鋁基鋰離子電池已實現(xiàn)儲能枚钓、動力等多個應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)模化量產(chǎn)粟宣，并在我國東北等地的分布式儲能領(lǐng)域開展應(yīng)用示范喳卫。但他同時坦言，整體來看硫红，新型鋁基鋰離子電池還處于市場推廣階段。“目前在四川廣元市已啟動超寬溫域電芯和模組制造基地項目讽歹，一期產(chǎn)能0.2GWh综姜，預(yù)計明年正式投產(chǎn)，二期產(chǎn)能2GWh几研，以快速推動新型鋁基鋰離子電池產(chǎn)品的應(yīng)用推廣挽钧。”
