正因为锂电池铝壳具备上述相对优势,所以,铝壳锂电池是目前液态锂电池的主流,几乎应用于锂电池涉及到的所有领域。轻重量和安全性以及由此而来的性能优点,使得锂电池铝壳成为外壳的主流,锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术上演进,这将会为市场提供技术更加优越的锂电池产品。
锂电池特点:
1、能量比较高。具有高储存能量密度,已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
2、使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100%DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;
3、额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术,将电压调至3.0V,以适合小电器的使用。
4、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;
5、自放电率很低,这是该电池突出的优越性之一,一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;
6、重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5;
7、高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;
8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质;
9、生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。
原料回收
对于已经不能满足当前应用需求的锂电池包,回收可以有效发挥其“剩余价值”。对于循环寿命显著下降的锂电池,可提取其中的金属氧化物、有机电解液、塑料外壳等再生资源。资源化回收可以有效收回锂电池成本,具有较强的经济性。
电芯在动力锂电池包成本中占比达到36%,若扣除毛利则电芯占比高达49%;在消费类电池中电芯成本占比更高。而在电芯中,富含镍钴锰等金属元素的正极材料的成本占到了45%。通过原料回收,镍钴锰等金属元素可实现95%以上的回收率,而锂元素的回收率也在70%以上,经济效益显著。
由于锂离子电池的使用寿命是有限,大量的废旧锂离子电池也随之产生。以中国为例,2020年我国废弃的锂电池将超过250亿只,总重超过50万吨。三元材料电池为例,其正极含有大量贵金属,其中钴占5~20%,镍占5~12%,锰占7~10%,锂占2~5%和7%塑料,所含金属大多是稀有金属,应该被合理的回收再利用。例如,钴作为一种战略资源,被广泛运用于各个领域,除了锂电池还有高温合金等。可以推算,贵金属的回收量是巨大的。
锂电池回收技术:
1、高温冶金法:用高温焙烧经过简单机械破碎的废弃的锂离子电池,筛分得到含有金属和金属氧化物的细粉体;
2、湿法冶金:将废弃电池破碎后,用合适的化学试剂选择性溶解,分离浸出液中的金属元素;
3、物理拆解:将电池组分经破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类后得到高含量物质,再进行下一步回收的过程。
锂离子电池性能优越,在便携式电子产品领域应用广泛,便携式移动电源是指不超过18KG的预定可由使用人员经常携带的电源。为避免在使用和运输锂电池产品过程中发生安全事故贵人员生命和财产造成损害,中国国家标准化管理会于2014年12月5日发布了国内锂电池国家强制性标准:GB31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》。
黄少龙