在近期舉辦的“2016我國儲能技術(shù)與應用大會”上，我國科學院電工所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀發(fā)表了“基于可回收理念的新型儲能鋰離子電池研究”主題演講，分享了其團隊有關(guān)新型儲能電池的研究成果。這種新型結(jié)構(gòu)的儲能鋰離子電池，不但讓鋰離子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)鋰離子電池所不具備的很多優(yōu)點，從技術(shù)創(chuàng)新的角度來說，電池回收或?qū)⒂瓉硎锕狻?/p>

無論是圓柱鋰離子電池還是方型鋰離子電池，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，所有的鋰離子電池都是粘結(jié)電極，而粘結(jié)電極給動力鋰離子電池的回收帶來很大困擾。鈷元素和鋰元素回收要拆解，由于雜質(zhì)太多，只能把粘結(jié)的電極全部打碎，里面碎的鋁箔、銅等材料重新用冶金方式回收。陳永翀表示，這樣回收不但成本高、污染大，回收過程中出現(xiàn)的酸、堿處理也是個問題。

其次，這樣的粘結(jié)結(jié)構(gòu)還導致鋰離子電池的動態(tài)循環(huán)壽命縮短。假如將鋰離子電池用作靜態(tài)儲能，電池的循環(huán)壽命會很長，但是在運動狀態(tài)中使用，使用環(huán)境會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，電池極片松動脫落，電池循環(huán)壽命會急劇下降。

“所以動力鋰離子電池的壽命和狹義的靜態(tài)儲能電池的壽命不相同，在實驗室靜態(tài)下測試很好，但在動態(tài)實際情況下使用壽命不見得會很好，這個要差別開來。”陳永翀說。

此外，動力鋰離子電池和儲能電池要串聯(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，設備廠商要求精度要控制在±0.5微米，而一套普通的擠壓式涂布機約300萬一套，導致了大型鋰離子電池高昂的制造成本。

針對傳統(tǒng)鋰離子電池回收的上述問題，陳永翀帶領(lǐng)的科研團隊正在研發(fā)一種新型儲能鋰離子電池，他們從鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，把鋰離子電池內(nèi)部粘結(jié)改為加熱狀態(tài)，則上述問題迎刃而解。

這種新型儲能鋰離子電池的漿料回收、再生容易，純度也很高，將缺少的元素補上之后，還可再用；漿料耐沖擊，不存在松動脫落問題，電池動態(tài)壽命更長；漿料電極片是傳統(tǒng)電極片厚度的5—10倍，絕對精度容易控制，電池的制造成本降低。

據(jù)介紹，該新型儲能鋰離子電池的庫存效率很高，跟現(xiàn)有鋰離子電池相同可高達99%以上，它的能量效率比目前現(xiàn)有鋰離子電池稍低，但大于90%，此外，該電池的循環(huán)性也非常好。“低速電動汽車和小型儲能領(lǐng)域是該新型電池未來的一個應用市場。”陳永翀表示。

陳永翀團隊把電池內(nèi)部粘結(jié)改為加熱狀態(tài)，讓鋰離子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)模化制造來降低成本，工藝結(jié)構(gòu)也降低了回收成本；漿料具有耐沖擊的特性，從而也提高了電池的動態(tài)壽命。這種新型儲能鋰離子電池的研究，是一種新思路，為電池回收難題帶來了解決的曙光。

據(jù)悉，該新型儲能電池研發(fā)項目開始于2010年，“小試”成功，從2016年四月一日開始“中試”，目前已經(jīng)授權(quán)19項發(fā)明專利，并在進一步研發(fā)當中。