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锂离子电池有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是指 Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物-钴酸锂、锰酸锂,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源载体。

锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

动力锂电池再利用终端主要瞄准家庭储能、店铺、新能源分布式发电、防灾据点以及通讯基站应用等领域。储能领域应用对能量密度的要求不高,但是对循环寿命和价格要求相对较为苛刻,考虑电池回收、转换及运输等多重成本,车用废旧电池实际的回收价值将不到新电池成本的10%,在价格上可以满足储能的要求,但是循环寿命的验证还需要在电池设计时予以考虑,在储能利用环节的寿命要求。

动力电池再利用和回收都是我国的新能源汽车产业链考虑较少的环节,而渐行渐近的新能源汽车产业化带来的巨量动力锂电池处理已经成为急迫解决的问题。据赛迪经智研究结果,预计2015年,动力锂电池累计报废量约在2-4万吨左右,到2020年前后,我国新能源汽车动力锂电池累计报废量将达到12-17万吨的规模。

圆柱电芯标准化程度较高,常见的型号有:14650、14500(5号电池)、18650、21700等。型号的的前两位数字代表圆柱电芯的直径(单位mm),第3、4位代表圆柱电芯的高度(单位mm),0指的是圆柱。特斯拉现在用的圆柱电池是18650和21700,未来还有4680(一款腰更粗个子更高的电池)将投入批量应用。

软包电芯其实很常见,我们的手机用的就是小型软包电芯。动力电池的软包电芯更大,铝塑包装膜替代金属壳体,包裹着正负极材料、隔膜、电解液。它的体型纤薄,单体能量密度较高,内阻小,但在安全性、可靠性和成组效率上存在一定的劣势。

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