在SMM举办的2022(第十二届)中国再生铅蓄电池产业峰会上,东南大学教授雷立旭就电池的结构及其面临的困境、电池循环生产技术及发展方向等多方面进行了分享。他表示,资源是有限的,只要我们不过分扩张,通过循环应能解决所有问题!
电池的结构及其面临的困境
以下是常见的以及常听到的电池:
而包括镍氢、镍镉电池,锂离子电池,铅酸电池在内的多种电池,都可以通过循环经济的方式来破解其资源储备有限及供应紧缺等各种各样的问题。
以废旧铅酸电池为例,废旧电池可拆解为铜端子、铅合金、铅膏、硫酸、塑料;其中铅膏与硫酸经过化学反应后可转化为硫酸铅和4BS。最终用铜端子、铅合金、硫酸铅、4BS和新塑料外壳又可以制造出新电池。
废旧铅酸电池的资源化路径
废铅酸电池经过机械化破碎之后,可分为硫酸、铅粉、格栅合金以及外壳、隔膜等四大部分。在后续处理过程中,化学合成的PbSO4和碱式硫酸铅可直接用于制造铅酸电池。具体如下:
目前所处的阶段和未来规划
已完成实验室技术验证,正在稳步向工业化技术挺进
解决了硫酸铅负极板的稳固性问题;能正常化成,放电比容量在70 ~ 100 mAh/gPbSO4。
近、中期目标:
完成工业电池制造技术标准;100% DOD电池循环寿命500 ~ 1000次,能量密度40 ~ 50 Wh/kg。
远期目标:
完成相应的工业电池制造技术标准;电池循环寿命2000次以上,能量密度60 ~ 80 Wh/kg;建设基于铅酸电池的大规模储能电站,大幅度地扩展铅酸电池市场。
结论:电池行业的发展方向
电池是把化学能转换为电能的装置;二次电池还能做相反的事;
电池可以分为开放电池和封闭电池两类;或者根据应用场景分为用于移动应用的一般电池和固定场合的储能电池:大多数电池是封闭的。开放电池包括燃料电池、液流电池;一般电池追求高能量/功率密度;储能电池未必。
电池的生产者必须盈利,必须能实施再生产。
电池向何处去?
技术自信:电池的循环生产可以保证它们的永续生产;
财务独立:追求应该追求的,欢迎但绝不依赖财政补贴;
面向未来:顺应国家关于可再生能源开发、碳达峰、碳中和战略,通过开发大规模储能技术、高安全性低速电动车、电动摩托应用市场,扩展铅酸电池的市场。