中新网广东新闻11月17日电 (郑小红 孟倩羽) 第25届中国国际高新技术成果交易会上,一款最新研发的锂离子电池正在经受上达零上80℃,下至零下70℃“冰火两重天”的极致考验。
受得了炎热、耐得住冰雪、充电快速、成本还低,这款超“能打”的锂电池由中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所先进储能技术中心研究团队历时10年研发,是我国首款具有宽温域、低成本、长寿命的电芯产品,上市后将有望打破未来新能源产业格局。
据团队成员介绍,这项新型锂离子电池技术目前已实现了储能、动力等多个应用领域的电芯产品的规模化量产,并已于今年6月在我国东北等地分布式储能领域开展应用示范。
受电池材料限制,传统锂离子电池的工作温度在0至40℃,低于0℃后锂电池放电性能就会大幅下降。我国幅员辽阔,北方地区冬季温度可以低至零下40℃以下,而南方地区夏季地表温度高达零上50℃以上,传统锂离子电池无法适应这样极端的温度条件,会造成一方面北部地区丰富的太阳能、风能等清洁能源难以直接并网供电;另一方面冬季电动车无法启动、智能手机自动关机,夏季电动车自燃等情况频发。
这么能“打”的新型锂电池,究竟“新”在何处?研究团队核心成员蒋春磊介绍,他们通过电池负极材料创新和电解液体系创新,直接扩大了电池的工作温度范围,其中最低工作温度达零下70℃、最高工作温度达零上80℃,实现了高寒酷暑的宽温域应用场景。
据了解,团队研发了一种新型铝基复合负极材料,通过与商用锂离子电池正极材料匹配,针对不同应用场景研发相应电解液体系,成功开发出了新型铝基ǁǁ磷酸铁锂电芯、铝基ǁǁ锰酸锂电芯、铝基ǁǁ钴酸锂电芯和铝基ǁǁ三元电芯等超宽温域电池产品。
蒋春磊表示,团队开发的新型铝基负极,在低温和过充条件下能有效缓解锂枝晶的产生,提高了安全性;该电池能量密度较传统锂离子电池提升13%至25%,能做到长续航。此外,由于铝基复合负极优异的导电性能,产品还表现出不俗的快充性能,20分钟即可充满电;而基于铝基复合负极的性能优势,并结合开发的高性能电解液体系,电池成本可以降低10%-30%。
据深圳先进院转化处处长吴小丽介绍,基于新型电池技术,该团队的23项相关专利依托深圳先进院,以知识产权作价6500万元,成功实现了技术转移转化,并于2017年3月成立了深圳中科瑞能实业有限公司。相关研究成果形成了包括PCT专利,中国发明专利,美、欧、日、韩发明专利在内的180余项专利池,获得授权专利120余项。目前已在四川广元启动建设超宽温域电芯和PACK制造基地,占地200亩,首期投资规模12.7亿元。
相关产品可以应用于光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、航空航天、极地科考等领域,尤其适用于高寒地区及亚热带地区。(完)