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【原创】中科院黄学杰:储能电池需高度关注安全性
文章来源自:高工锂电网
2018-12-21 23:38:23 阅读:7113
摘要在会议上,黄学杰特别提道,储能电池需高度关注安全性。

随着车用动力电池产业发展带动成本的降低,储能领域的应用即将进入产业化临界点。

12月19-21日,“利元亨•2018高工锂电&电动车年会”在深圳维纳斯皇家酒店(宝安沙井)盛大举行,年会主题为“大风起兮飞枯叶,寒冰过兮沐春光”,60+重磅演讲、200+中外品牌曝光、1000+产业链企业参与、100000+线上线下企业互动参与。

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1221日上午举行,由茵地乐冠名的“新应用及回收专场:储能电池市场‘春雷’与回收梯次利用‘蓝海’”中,中国科学院物理研究所研究员黄学杰博士发表了“磷酸铁锂电池储能的机会”的主题演讲。

黄学杰表示,早在十多年前,欧洲的电力公司就证明了磷酸铁锂电池有很长的寿命,现在要做的工作时将其性能更优化。另从对比成本来看,铅碳电池储能应用时只能用到50%-60%的电量,否则很快就不行,但是磷酸铁锂可以用到80%-90%,所以表面上看起来每瓦时铅碳电池便宜,但其实磷酸铁锂一次性投成本更低,何况还有34倍的寿命。

在会议上,黄学杰特别提道,储能电池需高度关注安全性。

电池的负极是碳材料,本身是可燃材料,电池充电后负极嵌入锂后就更加危险易燃,电解液是有机的溶剂,属于可燃材料,隔膜是塑料,也是易燃材料,就是说电池内部大部分材料是易燃物质,包括铝、铜箔集流体。

正极脱锂后过渡金属元素价态升高,成了氧化剂,充电后的电池中氧化剂与还原剂同在,隔离正负极和电解液的仅仅是厚度为几个纳米的固体电解质层,如果电池因短路导致温度高,就是导致剧烈反应,出现热失控。

要保证电池的安全性,首先要尽可能减少里面的易燃物质的量,还有要提升正极脱锂后的稳定性,让它在一定范围内不要成为强氧化剂,还要防止电池的温度过高,这是指由短路、过充导致的异常温升。

“锂电材料没有一个不是易燃的,铜箔是易燃的,电解液是易燃的,隔膜是易燃的,负极嵌了锂以后更是易燃,易燃的物质越来越多,作储能电池必须特别注重安全问题。”黄学杰说,磷酸铁锂属于锂电池中安全性较为可靠的一种。

“从电池结构来看,圆柱的成本最低,卷绕方形的次之,叠片电池会适当提升成本,但对材料适应性、电池的寿命和安全性均最有利。”黄学杰补充道,电芯结构对散热的影响非常大。以恒动新能源自行开发的平板叠层式产品路线来看,从热量分布效果图可以看出,电池散热效果十分良好,适合大电流和长时间使用。

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