中國汽車(chē)技術(shù)研究中心預測，到2020年，我國汽車(chē)動(dòng)力電池累計報廢量將達到12-17萬(wàn)噸的規模，電池回收問(wèn)題引起人們越來(lái)越多的關(guān)注。為加強新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理，規范行業(yè)發(fā)展，推進(jìn)資源綜合利用，12月1日，國家工信部網(wǎng)站公布《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》(征求意見(jiàn)稿)，向社會(huì )公開(kāi)征求意見(jiàn)，這意味著(zhù)動(dòng)力電池的回收工作將有法規可依。

然而，動(dòng)力電池的回收還面臨諸多問(wèn)題，有沒(méi)有一種方法，讓電池的成本降下來(lái)，讓回收更方便、污染更少？答案是有。在近日舉辦的“2016中國儲能技術(shù)與應用大會(huì )”上，中科院電工研究所研究員陳永翀發(fā)表了“基于可回收理念的新型儲能鋰電池研究”主題演講，分享了其團隊關(guān)于新型儲能電池的研究成果。這種新型結構的儲能鋰電池，不但讓鋰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，具有傳統鋰電池所不具備的很多優(yōu)點(diǎn)，從技術(shù)創(chuàng )新的角度來(lái)說(shuō)，電池的回收或將迎來(lái)曙光。

鋰電池回收難在哪兒

無(wú)論是圓柱鋰電池還是方型鋰電池，從內部結構來(lái)看，所有的鋰電池都是粘接電極，而粘接電極給動(dòng)力鋰電池的回收帶來(lái)很大困擾。Co元素和Li元素回收要拆解，由于雜質(zhì)太多，只能把粘接的電極全部打碎，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，污染也大，回收過(guò)程中產(chǎn)生的酸、堿的處理也是個(gè)問(wèn)題。

其次，這樣的粘接結構還導致鋰電池的動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命縮短。如果將鋰電池用作靜態(tài)儲能，電池的循環(huán)壽命會(huì )很長(cháng)，但是在運動(dòng)狀態(tài)中使用的話(huà)，使用環(huán)境會(huì )使電池壽命受到影響。此外，隨著(zhù)不同季節溫度的變化，電池內部也會(huì )出現膨脹、收縮等現象，久之活性顆粒接觸內阻升高，電池極片松動(dòng)脫落，電池循環(huán)壽命會(huì )急劇下降。

“所以動(dòng)力電池的壽命和狹義的靜態(tài)儲能電池的壽命(不一樣)，在實(shí)驗室靜態(tài)下測試很好，但在動(dòng)態(tài)實(shí)際情況下使用壽命不見(jiàn)得會(huì )很好，這個(gè)要區別開(kāi)來(lái)”，陳永翀說(shuō)。

此外，動(dòng)力電池和儲能電池需要串聯(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(chǎng)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(wàn)一套，設備投資合0.3-0.5Wh/元，這就導致了大型鋰電池高昂的制造成本。

新型儲能鋰電池有望解決電池回收難題

針對傳統鋰電池回收的這些問(wèn)題，陳永翀帶領(lǐng)的科研團隊正在研發(fā)一種新型儲能鋰電池，他們從鋰電池的內部結構入手，把鋰電池內部粘接改為加熱狀態(tài)，上面幾個(gè)問(wèn)題則迎刃而解：

這種新型儲能鋰電池的漿料回收、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(dòng)脫落問(wèn)題，電池動(dòng)態(tài)壽命更長(cháng)；漿料電極片是傳統電極片厚度的5-10倍，絕對精度容易控制，電池的制造成本降低。

該新型儲能鋰電池的庫存效率很高，跟現有鋰電池一樣可高達99%以上，它的能量效率比目前現有鋰電池稍低，但大于90%，此外，該電池的循環(huán)性也非常好。陳永翀表示，低速電動(dòng)車(chē)和小型儲能領(lǐng)域是該新型電池未來(lái)的一個(gè)應用市場(chǎng)。“我們不要求一個(gè)產(chǎn)品十全十美，可以應用在任何場(chǎng)合，這做不到，找到它的應用場(chǎng)合去做就行，百花齊放”，陳永翀說(shuō)。

盡管鉛酸電池能量密度低，壽命短，還是有大量的商業(yè)電動(dòng)車(chē)和儲能基站采用，這主要是因為鋰電池成本太高。降低電池成本的途徑無(wú)外乎三個(gè)方面：降低材料成本、降低制造成本和降低使用成本。通常情況下，人們通過(guò)提升能量密度從而在某種程度上降低材料成本(隨著(zhù)能量密度的增加，安全性能則會(huì )降低)，通過(guò)擴大規模來(lái)降低制造成本，通過(guò)提高靜態(tài)壽命來(lái)降低使用成本。

陳永翀團隊把電池內部粘接改為加熱狀態(tài)，讓鋰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?；圃靵?lái)降低成本，工藝結構也降低了回收成本；漿料具有耐沖擊的特性，從而也提高了電池的動(dòng)態(tài)壽命。這種新型儲能鋰電池的研究，是一種新思路，為電池回收難題帶來(lái)了解決的曙光。

據悉，該新型儲能電池研發(fā)項目開(kāi)始于2010年，小試成功，從2016年4月1日開(kāi)始中試，目前已經(jīng)授權19項發(fā)明專(zhuān)利，并在進(jìn)一步研發(fā)當中。