电池产业及工艺探讨及分析

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电池产业及工艺探讨及分析
来源:中国电池网 时间:2018-11-20

  燃料电池实用化的最大障碍除成本太高以外还有燃料的转化、提纯、储存、运输等技术问题需解决。近年来,许多PEM燃料电池公司都对化石燃料的固定性PEM燃料电池进行了应用评估,这种装置的优越性可以向家庭同时提供电和热,其实际演示虽已超过500小时,但总的评价仍然是价格太贵、寿命不长和不可靠,因此推动其商业化规模运作至少还需要5年以上。对于纯氢为燃料的PEM燃料电池,采用复合材料制备的压缩气瓶贮氢时,演示比能量可超过1sowh/kg;而采用金属氢化物贮氢时演示的比能量也超过了200Wh/kg;电堆的功率密度高于1.5kw/L;系统寿命可达3000-5000小时,而Ikw系统的成本约为5000美元/千瓦。在PEM燃料电池领域的另一个热点是甲醇直接燃料电池(DMFC)。
  近几年来,采用甲醇直接氧化的PEM燃料电池向小型化、微型化发展成了国际关注的一个热点,因为这种电池被称为具有比当今铿离子电池更高的比能量,是有可能应用于手机、笔记本计算机等小型电子装置的新一代电源,6Wh/9MeO玩燃料直接贮东燃料添加容易,只须快速更换一个新的燃料盒;低温下即可工作。
  但是,到目前为止,这种电池在实用化方面也遇到了一系列问题,如:功率密度低,100mw/而;使用目前的PEM、甲醇存在较为严重的渗透,使利用率下降;如果要使甲醇利用率提高,则需形成循环流动,这就需要较大的寄生功率,并使系统复杂起来。MTI微燃料电池公司近来不断改进甲醇的供给方式,并解决了甲醇直接进入反应位置的技术,从而使甲醇反应在6个电子得失的情况下,得到了高的利用率(超过80/0)。据报导,2003年2月6日,美国微型燃料电池公司宣称它们研制的微型燃料电池已用于PDA。此外,日本东芝公司和CAsIO公司都展示了自己的甲醇燃料电池。
  松下公司的评论则明确指出,就目前而言,锉离子电池是不可能被DMFC燃料电池取代的,除了技术和性能上的原因外,目前,催化剂和膜都是很贵的(催化剂16美元/克)。过于复杂的微系统(泵和阀门等)及燃料有如何运输的问题等,都使得其尚无竟争性。因此,如果考虑它能进入市场的话要求长工作寿命,对尺寸大小和对价格不十分敏感的应用场合,如做手机电池充电器和军事应用等。金属氢化物镍电池。进一步提高电性能生产量最大的AA电池的容量近两年已有明显提高。
  发展高功率电池技术目的在于扩展MH-Ni电池应用于电动工具、电动汽车、混合动力汽车及42V电机电池系统。一些公司已开发出SubC电池可以10-20C放电,已逐渐取代Cd-Ni电池进入电动工具市场。日本松下公司开发的。SAh高功率电池组已应用于丰田公司制造的PRIUS混合动力汽车中。针对这些发展所进行的关键技术和材料的研究为:高性能、高稳定性合金材料;高性能Ni(OH)2材料;薄型电池壳和薄型隔膜;电池内部优化设计及降低电池内阻等。
  无汞碱性锌锰电池无汞碱性锌锰电池将成为原电池领域中首要的发展热点,其发展方向一是继续扩大在原电池市场中的份额,二是继续改进性能。目前国外先进企业对其产品性能改进主要集中在提高大电流放电能力和提高可靠性方面(包括防漏性、延长贮存期)目的是与小型可充电池竞争。锌一空气电池由于锌一空气电池能完全满足便携式电子装置对电源的五大要求:即能量密度、功率密度、安全、环保、价格低廉,锌一空气电池也成为近些年研究开发的重点。

 

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