國內(nèi)市場正確認(rèn)識三瑞蓄電池
來源:www.grace-life.cn 日期:2015-01-10 04:03:06 作者:三瑞蓄電池(中國)銷售服務(wù)中心 點(diǎn)擊:
在成都召開的2014年第二屆中國(成都)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇上,深圳雄韜集團(tuán)衣守忠做了《雄韜集團(tuán)在鋰電池上的探索》的專題報告。
以下是衣守忠的演講報告:
衣守忠:各位來賓,大家下午好,我來自雄韜電源。三瑞蓄電池是國內(nèi)銷售的一個品牌,實(shí)際上三瑞電池也不是很有名,因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品90%都是出口的。所以提到雄韜,提到三瑞電池,大家可能聯(lián)想到這是一個公司。我們公司今年成立了二十周年,主要產(chǎn)品是UPS、儲能、電信和動力電池。產(chǎn)品也非常多,鋰電池方面盡管沒有名氣,但是我們已經(jīng)做了十多年,鋰電分公司是2003年成立的。我們現(xiàn)在兩個品牌,國內(nèi)叫三瑞電池,國際市場上是vison電池。我們有三個生產(chǎn)基地:深圳、湖北、越南胡志明市。目前的規(guī)模銷售是20多億元,鋰電的銷售只有1個多億元,占5%的份額,所以在鋰電行業(yè)我們要加倍努力。鋰電里面盡管銷售額不多,但是我們在技術(shù)儲備方面還是做了很多工作。今天簡單介紹一下我們做的工作。
儲能電池行業(yè)需要一個很寬的工作溫度范圍,像夏天、冬季,很多電池都需要在野外使用,一致性、充電效率等不用提了,另外是使用壽命,用在汽車方面,能不能取代鉛酸蓄電池,還要看它的使用壽命是多長。鉛酸蓄電池做到五年、十年是比較容易的,鋰電池如果能做到二十年,競爭力就很有優(yōu)勢。如果鋰電池使用壽命只有五年、三年,競爭力就沒有優(yōu)勢。
我們認(rèn)為儲能用鋰電池目前有幾個難題:一個是高溫條件下使用壽命,另外一個是低溫下充電,成本方面更不用說了,鋰電成本大概是鉛酸蓄電池的四倍左右。高溫方面,有一個規(guī)律,在鉛酸蓄電池是非??隙ǖ?,溫度升高10度,電池使用壽命是減半的。實(shí)際我們也研究了一下鋰電池,現(xiàn)在這個規(guī)律沒有在行業(yè)里公認(rèn),但是我們的結(jié)果顯示非常接近,也就是說,溫度每升高10度,壽命就會減半。這個規(guī)律對電池行業(yè)也是一個好的用途,可以通過加速實(shí)驗(yàn)測電池的壽命。
我們在解決溫度高和對壽命的影響方面,做了一個特殊的結(jié)果——管式電池。非常簡單,一個圓柱,底下有正極極柱,然后是電池外殼,上面對應(yīng)是負(fù)極極柱,這個是電池內(nèi)殼,含散熱鰭片。管式電池散熱特性,圓柱電池如果中間不開孔,它的溫升會高很多。如果中間有散熱孔,溫升會小很多。測試結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。最小的鋰電池是18650,測一下不同倍率放電的溫度,最高溫度達(dá)到25度。1C放電表面溫度可以達(dá)到28度,5C可以達(dá)到38度。
所以我們設(shè)計了管式電池,原則是電池電芯厚度不超過28毫米,整個是一個系列。另外是低內(nèi)阻、大電流結(jié)構(gòu),獨(dú)特的極耳焊接工藝,鋁銅箔集流體作正負(fù)極耳。我們采取這些結(jié)構(gòu)和工藝上的措施,主要是盡量降低電池在工作時的溫升。這是一個定時的照片,現(xiàn)在做的單體是從20Ah-100Ah。如果需要的話,這個電池可以用液體來冷卻。我們這個電池它的殼體是不帶電的,可以把它串起來,用液體進(jìn)行冷卻,這個用在電動車上比較有利。管式電池的電芯從20Ah到100Ah。
下一個問題是電池壽命,鋰電行業(yè)經(jīng)常做的是循環(huán)壽命,對老化壽命或者浮充壽命提及比較少,做得也比較少。鋰電池循環(huán)壽命一天可以做幾個,幾天下來就可以循環(huán)。但是做老化壽命,可能要做十年,等結(jié)果就比較著急。但是老化壽命和循環(huán)壽命,它可能是不相關(guān)的。我在這里給大家看的這個曲線是1C的循環(huán),做了25度、45度、65度,循環(huán)次數(shù)非常理想。在65度下循環(huán),衰減到80%的時候接近1000次。45度下接近2000次以上,25度下次數(shù)非常高,這跟國內(nèi)的水平是相當(dāng)?shù)?,最好的做?000次也不是問題。
我想給大家看的是老化壽命,在65度下的表明,這個曲線跟前面的循環(huán)次數(shù)電芯是一樣的。在65度下衰減到80的時候,大概10周左右。55度-45度都不好,在25度、35度時還是比較好的。如果仔細(xì)來計算衰減次數(shù),基本符合溫度升高10度,壽命減半的基本因素。所以很多人經(jīng)常算使用壽命,一天一循環(huán),一年三百個,我能做三千個循環(huán),就是說能做十年。很多人都做這樣的計算實(shí)際上這是有問題的。鋰電池的老化機(jī)理,我們這里有很多專家,主要是因?yàn)殇嚦练e在負(fù)極上,因?yàn)殡姵乩锩驿囀怯邢薜模绻?0%的鋰沉積在負(fù)極上,按照行業(yè)的定義電池壽命就終止了。但是這個問題如果說用碳材料,這個機(jī)理是沒辦法克服的。只能通過一些措施來減緩,通過電解液等更好一點(diǎn)的碳材料來減緩。
我們做了一個改進(jìn)型的電池,60度下表現(xiàn)更好一些。現(xiàn)在我們做到了180天,還沒有見到80%,這比前面的結(jié)果就好了很多。所以我在這里提醒大家,光做循環(huán)壽命是不行的,一定要做電池的老化壽命。
再一個是低溫充電的問題,如果你們注意一下,有關(guān)產(chǎn)品的說明書,會發(fā)現(xiàn)鋰電池充電不建議在零度以下充電,有的寫溫度范圍在多少度以下,實(shí)際是有問題的,有些比較嚴(yán)肅的公司會建議“電池充電一定加熱到10度以上”,這對儲能用有很大問題。本來電池是儲存能量的,提供能量的,現(xiàn)在充電的時候卻需要先把電池加熱到10度,這是目前的一個很大缺陷。低溫下不能充電,主要是因?yàn)槭?fù)極的問題,鋰離子在石墨負(fù)極的擴(kuò)散下的應(yīng)有非常差。
打個比方講,它的擴(kuò)散速度可以接納一個鋰離子,如果有強(qiáng)的充電給它五個鋰離子,只有一個擴(kuò)散到石墨里面,那四個只有在表面沉積。在石墨表面沉積的鋰離,會造成鋰電池不可逆的失效。所以,如果非要在低溫下充電,只有一個做法,把電流降小。我們做了一下-10度充電,大概只能用0.2C,如果用0.5C都有問題。這個紅線就是0.5C充電的數(shù)據(jù),衰減得非???。到-20度影響更大了,充電電流只有0.02C,幾個循環(huán)就衰減得很快。0.02C充電是安全的,但是這個什么概念呢?-20度下把鋰電池充足電需要50個小時,這在應(yīng)用中是不可接受的。低溫充電的解決途徑,只有從負(fù)極材料和電解液方面改進(jìn),很可惜今天沒有一個很好的答案給大家,希望下次開會時有一個滿意的答案給大家怎么去改進(jìn)。
我也邀請同行共同研究這個問題,這個問題不解決,鋰電在戶外的使用會受到很大影響。